JP6562387B2 - Vehicle driving support system and method - Google Patents
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Description
本発明は、車両運転支援システム及び方法に係り、特に、複数のグリッド点を用いた経路探索による走行経路演算を行う車両運転支援システム及び方法に関する。 The present invention relates to a vehicle driving support system and method, and more particularly, to a vehicle driving support system and method for performing travel route calculation by route search using a plurality of grid points.
従来、車両の走行経路生成アルゴリズムとして、ポテンシャル法,スプライン補間関数,Aスター(A*),RRT,ステートラティス法等が知られている。そして、このようなアルゴリズムを用いた車両運転支援システムが提案されている。 Conventionally, as a vehicle travel route generation algorithm, a potential method, a spline interpolation function, an A star (A *), an RRT, a state lattice method, and the like are known. A vehicle driving support system using such an algorithm has been proposed.
ステートラティス法では、走行路に多数のグリッド点からなるグリッド領域が設定され、グリッド点を順次に連結することにより多数の走行経路候補が設定される。そして、これら走行経路候補から1つの走行経路が選択される。例えば、特許文献1には、グリッドマップ上の複数の走行経路を算出し、これらから移動コストに基づいて1つの走行経路を選択する車両運転支援システムが開示されている。
In the state lattice method, a grid area including a large number of grid points is set on a travel route, and a large number of travel route candidates are set by sequentially connecting the grid points. Then, one travel route is selected from these travel route candidates. For example,
ステートラティス法は、走行経路の選択性,車両運動の多様性,車両挙動の忠実性において、複数の上記アルゴリズムのうち最も有利であると考えられるが、計算負荷が大きくなるため、実時間性において不利である。そこで、計算負荷を低減するためにグリッド数を制限することが考えられる。しかしながら、グリッド数が一律に低減されると、走行経路の選択数が減少するため、運転者の運転嗜好に適した走行経路を演算することができないおそれがあった。 The state lattice method is considered to be the most advantageous among the above algorithms in terms of driving route selectivity, vehicle motion diversity, and vehicle behavior fidelity. It is disadvantageous. Therefore, it is conceivable to limit the number of grids in order to reduce the calculation load. However, when the number of grids is uniformly reduced, the number of travel routes selected decreases, and there is a possibility that a travel route suitable for the driving preference of the driver cannot be calculated.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、複数のグリッド点を用いた経路探索により、運転者の運転嗜好に適した走行経路を演算可能な車両運転支援システム及び方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and a vehicle driving support system and method capable of calculating a driving route suitable for the driving preference of the driver by searching for a route using a plurality of grid points. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明は、車両の走行路に関する走行路情報を取得する走行路情報取得部と、走行路情報に基づいて、走行路上に複数のグリッド点からなるグリッド領域を設定するグリッド領域設定部と、グリッド領域内の複数のグリッド点を用いた経路探索により複数の走行経路候補を演算する走行経路候補演算部と、複数の走行経路候補から所定の条件に基づいて1つの走行経路候補を目標走行経路として選択する目標走行経路演算部と、を備える車両運転支援システムにおいて、グリッド領域設定部は、車両の過去の走行状態に関する走行履歴情報に基づいて、隣接するグリッド点の間のグリッド間隔を設定し、走行履歴情報に基づいて、車両が走行路の車線内において特定の幅方向位置を走行する傾向があると判定される場合、グリッド領域設定部は、特定の幅方向位置付近における幅方向のグリッド間隔を、特定の幅方向位置付近以外の幅方向位置における幅方向のグリッド間隔よりも小さく設定することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a travel path information acquisition unit that acquires travel path information related to a travel path of a vehicle, and a grid area composed of a plurality of grid points on the travel path based on the travel path information. Based on a predetermined condition from a plurality of travel route candidates, a grid region setting unit to be set, a travel route candidate computation unit that computes a plurality of travel route candidates by route search using a plurality of grid points in the grid region A target driving route calculation unit that selects one driving route candidate as a target driving route, wherein the grid area setting unit is configured to use adjacent grid points based on the driving history information related to the past driving state of the vehicle. it is to set the grid spacing between, on the basis of the running history information, and the vehicle tends to travel a certain widthwise position in the lane of the travel road determining If it, the grid area setting unit is characterized in that the grid spacing in the width direction in the vicinity of a specific position in the width direction is set smaller than the grid interval in the width direction of the width direction position other than the vicinity of a specific position in the width direction .
このように構成された本発明によれば、グリッド領域設定部が、走行履歴情報に基づいてグリッド間隔を設定し、走行経路候補演算部は、グリッド領域設定部により設定されたグリッド点を用いて走行経路候補を演算することができる。したがって、走行履歴情報を考慮せずにグリッド領域のグリッド点が設定される従来の場合と比べて、本発明では、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。 According to the present invention configured as described above, the grid area setting unit sets the grid interval based on the travel history information, and the travel route candidate calculation unit uses the grid points set by the grid area setting unit. Travel route candidates can be calculated. Therefore, compared with the conventional case where the grid points of the grid area are set without considering the travel history information, the present invention can calculate a target travel route suitable for the driving preference of the driver.
また、特定の幅方向位置を走行する傾向がある場合に、その幅方向位置のグリッド間隔を小さく設定することにより、当該位置において、より精密に又はより緻密に走行経路候補を演算することが可能となる。これにより、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。 In addition , when there is a tendency to travel in a specific position in the width direction, it is possible to calculate a travel route candidate more precisely or more precisely at that position by setting the grid interval at that position in the width direction small. It becomes. Thereby, the target travel route suitable for the driving preference of the driver can be calculated.
本発明において、好ましくは、走行履歴情報に基づいて、車両が走行路の車線内において中央よりも右側又は左側に片寄って走行する傾向があると判定される場合、グリッド領域設定部は、片寄って走行する傾向があると判定された右側又は左側における幅方向のグリッド間隔を、逆側における幅方向の前記グリッド間隔よりも小さく設定する。
このように構成された本発明によれば、車両が車線の右側又は左側を走行する傾向がある場合に、その幅方向位置のグリッド間隔を小さく設定することにより、当該位置において、より精密に又はより緻密に走行経路候補を演算することが可能となる。これにより、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
In the present invention, preferably, based on the travel history information, when it is determined that the vehicle tends to travel to the right side or the left side from the center in the lane of the travel path, the grid area setting unit is offset The grid interval in the width direction on the right side or the left side determined to have a tendency to travel is set smaller than the grid interval in the width direction on the opposite side.
According to the present invention configured as described above, when the vehicle tends to travel on the right side or the left side of the lane, the grid interval at the position in the width direction is set small, so that the position can be more precisely or It becomes possible to calculate the travel route candidate more precisely. Thereby, the target travel route suitable for the driving preference of the driver can be calculated.
本発明において、好ましくは、走行履歴情報に基づいて、車両がカーブ区間においてカーブ中心に近い内側領域を走行する傾向があると判定される場合、グリッド領域設定部は、カーブ区間において内側領域における幅方向のグリッド間隔を、カーブ中心から離れる外側領域における幅方向のグリッド間隔よりも小さく設定する。
このように構成された本発明によれば、車両がカーブ区間において特定の経路を走行する傾向がある場合に、その特定の経路付近のグリッド間隔を小さく設定することにより、当該経路付近において、より精密に又はより緻密に走行経路候補を演算することが可能となる。これにより、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
In the present invention, preferably, when it is determined, based on the travel history information, that the vehicle has a tendency to travel in the inner area close to the center of the curve in the curve section, the grid area setting unit has a width in the inner area in the curve section. The grid interval in the direction is set smaller than the grid interval in the width direction in the outer region away from the curve center.
According to the present invention configured as described above, when a vehicle tends to travel on a specific route in a curve section, by setting a grid interval near the specific route to be smaller, the vehicle is more It is possible to calculate the travel route candidate precisely or more precisely. Thereby, the target travel route suitable for the driving preference of the driver can be calculated.
本発明において、好ましくは、走行履歴情報に基づいて、車両がカーブ区間の手前の区間においてカーブ中心から離れる外側領域を走行する傾向があると判定される場合、グリッド領域設定部は、カーブ区間の手前の区間において外側領域における幅方向のグリッド間隔を、カーブ中心に近い内側領域における幅方向のグリッド間隔よりも小さく設定する。
このように構成された本発明によれば、車両がアウト側からカーブ区間に進入する傾向がある場合に、カーブ区間の手前の区間においてアウト側のグリッド間隔を小さく設定することにより、アウト側において、より精密に又はより緻密に走行経路候補を演算することが可能となる。これにより、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
In the present invention, preferably, based on the travel history information, when it is determined that the vehicle has a tendency to travel in an outer region away from the curve center in a section before the curve section, the grid region setting unit In the previous section, the grid interval in the width direction in the outer region is set to be smaller than the grid interval in the width direction in the inner region near the center of the curve.
According to the present invention configured as described above, when the vehicle tends to enter the curve section from the out side, by setting the out side grid interval small in the section before the curve section, Thus, it becomes possible to calculate the travel route candidate more precisely or more precisely. Thereby, the target travel route suitable for the driving preference of the driver can be calculated.
また、上記の目的を達成するために、本発明は、車両制御装置により実行される車両運転支援方法であって、車両の走行路に関する走行路情報を検知する走行路情報検知ステップと、走行路情報に基づいて、走行路上に複数のグリッド点からなるグリッド領域を設定するグリッド領域設定ステップと、グリッド領域内の複数のグリッド点を用いた経路探索により複数の走行経路候補を演算する走行経路候補演算ステップと、複数の走行経路候補から所定の条件に基づいて1つの走行経路候補を目標走行経路として選択する目標走行経路演算ステップと、を備え、グリッド領域設定ステップは、車両の過去の走行状態に関する走行履歴情報に基づいて、隣接するグリッド点の間のグリッド間隔を設定するステップを備え、走行履歴情報に基づいて、車両が走行路の車線内において特定の幅方向位置を走行する傾向があると判定される場合、グリッド領域設定ステップは、特定の幅方向位置付近における幅方向のグリッド間隔を、特定の幅方向位置付近以外の幅方向位置における幅方向のグリッド間隔よりも小さく設定するステップを備えることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle driving support method executed by a vehicle control device, a travel path information detecting step for detecting travel path information relating to a travel path of the vehicle, and a travel path. Based on the information, a grid area setting step for setting a grid area composed of a plurality of grid points on the road, and a travel path candidate for calculating a plurality of travel path candidates by a route search using the plurality of grid points in the grid area A calculation step, and a target travel route calculation step for selecting one travel route candidate as a target travel route based on a predetermined condition from a plurality of travel route candidates. based on the running history information relating comprises the step of setting the grid spacing between adjacent grid points, based on the travel history information When it is determined that the vehicle has a tendency to travel in a specific width direction position in the lane of the travel path, the grid area setting step sets the width grid interval in the vicinity of the specific width direction position to the specific width direction. comprising the step of setting smaller than the width direction of the grid spacing in the width direction position other than near position is characterized in Rukoto.
本発明の車両運転支援システム及び方法によれば、複数のグリッド点を用いた経路探索により、運転者の運転嗜好に適した走行経路を演算することができる。 According to the vehicle driving support system and method of the present invention, a travel route suitable for the driving preference of the driver can be calculated by route search using a plurality of grid points.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両運転支援システムについて説明する。まず、図1を参照して、車両運転支援システムの構成について説明する。図1は、車両運転支援システムの構成図である。 Hereinafter, a vehicle driving support system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the configuration of the vehicle driving support system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle driving support system.
本実施形態の車両運転支援システム100は、車両1(図2等参照)のための走行経路を算出し、この走行経路を用いた運転支援制御を提供するように構成されている。システム100は、ステートラティス法を用いて複数の走行経路候補を計算し、これらの中からそれぞれの候補の経路コストに基づいて1つの走行経路候補を目標走行経路として選択する。
The vehicle
図1に示すように、車両1に搭載された車両運転支援システム100は、車両制御装置(ECU)10と、複数のセンサ及びスイッチと、複数の制御システムとを備えている。複数のセンサ及びスイッチには、車載カメラ21,ミリ波レーダ22,車両の挙動を検出する複数の挙動センサ(車速センサ23,加速度センサ24,ヨーレートセンサ25)及び複数の挙動スイッチ(操舵角センサ26,アクセルセンサ27,ブレーキセンサ28),測位システム29,ナビゲーションシステム30が含まれる。また、複数の制御システムには、エンジン制御システム31,ブレーキ制御システム32,ステアリング制御システム33が含まれる。
As shown in FIG. 1, a vehicle
また、他のセンサ及びスイッチとして、車両1に対する周辺構造物の距離及び位置を測定する周辺ソナー、車両1の4箇所の角部における周辺構造物の接近を測定するコーナーレーダ、車両1の車室内を撮像するインナーカメラを含んでいてもよい。この場合、ECU10は、これらセンサ及びスイッチから測定信号/データを受信する。
Further, as other sensors and switches, a peripheral sonar that measures the distance and position of the peripheral structure relative to the
ECU10は、CPU,各種プログラムを記憶するメモリ,入出力装置等を備えたコンピュータにより構成される。ECU10は、複数のセンサ及びスイッチから受け取った信号に基づき、エンジン制御システム31,ブレーキ制御システム32,ステアリング制御システム33に対して、それぞれエンジンシステム,ブレーキシステム,ステアリングシステムを適宜に作動させるための要求信号を出力可能に構成されている。
The ECU 10 includes a computer having a CPU, a memory for storing various programs, an input / output device, and the like. The ECU 10 requests the
ECU10は、機能的には、走行路情報取得部11と、グリッド領域設定部12と、走行経路候補演算部13と、目標走行経路演算部14と、車両制御部15と、走行履歴情報記憶部16とを備えている。
The
走行路情報取得部11は、センサ及びスイッチから各種情報を取得し、これら情報に基づいて、車両1が走行する走行路に関する走行路情報を演算する。走行路情報には、走行路自体の形状に関する情報や、走行路上の対象物(障害物含む)に関する情報が含まれる。走行路形状に関する情報には、走行路の形状(直線、カーブ、カーブ曲率)、走行路幅、車線数、各車線幅等が含まれる。対象物に関する情報には、車両1に対する対象物の相対位置及び相対速度、対象物の属性(種類,移動方向)等が含まれる。
The travel path
グリッド領域設定部12は、走行路情報に基づいて走行路上に仮想のグリッド領域(図4参照)を設定する。このグリッド領域は、複数のグリッド点を有する。各グリッド点により、走行路上の位置が特定される。
走行経路候補演算部13は、グリッド領域内の複数のグリッド点を用いた経路探索により複数の走行経路候補を演算する。本実施形態では、経路探索方法としてステートラティス法を採用している。ステートラティス法では、あるグリッド点から車両1の進行方向前方において隣接するすべてのグリッド点へ経路が枝分かれしていく。よって、各走行経路候補は、複数のグリッド点を順次に通過するように設定される。各走行経路候補は、各グリッド点を通過する時間を表す時間情報,各グリッド点での速度・加速度等に関する速度情報,その他車両運動に関する情報等も含む。
The grid
The travel route
目標走行経路演算部14は、複数の走行経路候補から所定の条件に基づいて、経路コストが最小になる1つの走行経路を選択し、これを目標走行経路に設定する。
車両制御部15は、設定された目標走行経路上を車両1が走行するようにシステム31,32,33に対して、要求信号を出力する。
The target travel
The
走行履歴情報記憶部16は、センサ及びスイッチから取得した各種情報に基づいて、車両1の過去の走行状態に関する走行履歴情報を作成し、メモリに記憶する。走行履歴情報は、例えば、車両運転支援システム100からの運転支援を受けていないときの走行状態から作成される。
The travel history
走行履歴情報は、車両1が実際に走行した車線の幅方向の位置(例えば、幅方向中央からの幅方向の距離)の情報を含む。よって、走行履歴情報により、特に直線区間において、車両1が走行する幅方向の位置を特定することができる。例えば、車線内の幅方向位置のうち最も走行時間又は走行距離の割合が高い位置を特定することができる。
The travel history information includes information on the position in the width direction of the lane in which the
また、走行履歴情報は、特にカーブ区間中に車両1が走行した車線の幅方向の位置も含む。よって、走行履歴情報により、カーブ区間において、車両1が走行する幅方向の位置を特定することができる。例えば、カーブ区間内の入口区間,中央区間,出口区間等の各走行区間において、車線内の幅方向位置のうち最も走行時間又は走行距離の割合が高い位置をそれぞれ特定することができる。
The travel history information also includes the position in the width direction of the lane in which the
車載カメラ21は、車両1の周囲を撮像し、撮像した画像データを出力する。ECU10(走行路情報取得部11)は、画像データに基づいて対象物(例えば、車両、歩行者、道路、区画線(車線境界線、白線、黄線)、交通信号、交通標識、停止線、交差点、障害物等)を特定する。なお、ECU10は、交通インフラや車々間通信等によって、車載通信機器を介して外部から対象物の情報を取得してもよい。これにより、対象物の種類,相対位置,移動方向等が特定される。
The in-
ミリ波レーダ22は、対象物(特に、先行車、駐車車両、歩行者、障害物等)の位置及び速度を測定する測定装置であり、車両1の前方へ向けて電波(送信波)を送信し、対象物により送信波が反射されて生じた反射波を受信する。そして、ミリ波レーダ22は、送信波と受信波に基づいて、車両1と対象物との間の距離(例えば、車間距離)や車両1に対する対象物の相対速度を測定する。なお、本実施形態において、ミリ波レーダ22に代えて、レーザレーダや超音波センサ等を用いて対象物との距離や相対速度を測定するように構成してもよい。また、複数のセンサを用いて、位置及び速度測定装置を構成してもよい。
The
車速センサ23は、車両1の絶対速度を検出する。
加速度センサ24は、車両1の加速度(前後方向の縦加減速度、横方向の横加速度)を検出する。
ヨーレートセンサ25は、車両1のヨーレートを検出する。
操舵角センサ26は、車両1のステアリングホイールの回転角度(操舵角)を検出する。
アクセルセンサ27は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。
ブレーキセンサ28は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。
The
The
The
The steering angle sensor 26 detects the rotation angle (steering angle) of the steering wheel of the
The accelerator sensor 27 detects the amount of depression of the accelerator pedal.
The
測位システム29は、GPSシステム及び/又はジャイロシステムであり、車両1の位置(現在車両位置情報)を検出する。
ナビゲーションシステム30は、内部に地図情報を格納しており、ECU10へ地図情報を提供することができる。ECU10(走行路情報取得部11)は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両1の周囲(特に、進行方向前方)に存在する道路、交差点、交通信号、建造物等を特定する。地図情報は、ECU10内に格納されていてもよい。
The
The
エンジン制御システム31は、車両1のエンジンを制御するコントローラである。ECU10は、車両1を加速又は減速させる必要がある場合に、エンジン制御システム31に対して、エンジン出力の変更を要求するエンジン出力変更要求信号を出力する。
The
ブレーキ制御システム32は、車両1のブレーキ装置を制御するためのコントローラである。ECU10は、車両1を減速させる必要がある場合に、ブレーキ制御システム32に対して、車両1への制動力の発生を要求するブレーキ要求信号を出力する。
The
ステアリング制御システム33は、車両1のステアリング装置を制御するコントローラである。ECU10は、車両1の進行方向を変更する必要がある場合に、ステアリング制御システム33に対して、操舵方向の変更を要求する操舵方向変更要求信号を出力する。
The
次に、図2〜図6を参照して、本実施形態による運転支援制御処理について説明する。図2はグリッド領域の説明図、図3は初期グリッド点が設定されたグリッド領域の説明図、図4はグリッド点(不要な初期グリッド点は除去)が設定されたグリッド領域の説明図、図5は目標走行経路の説明図、図6は目標走行経路計算処理のフローチャートである。 Next, the driving support control process according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 is an explanatory diagram of the grid area, FIG. 3 is an explanatory diagram of the grid area in which the initial grid points are set, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the grid area in which the grid points (unnecessary initial grid points are removed) are set. 5 is an explanatory diagram of the target travel route, and FIG. 6 is a flowchart of the target travel route calculation process.
図2〜図5では、車両1は走行路5上を走行している。このとき、ECU10は、図6の計算処理を繰返し計算する(例えば、0.05〜0.2秒毎)。走行路5は3車線あり(車線5a,5b,5c)、車両1は車線5bを走行している。
2 to 5, the
先ず、ECU10(走行路情報取得部11)は、複数のセンサ及びスイッチから各種情報を取得し、走行路情報を演算する情報取得処理を実行する(ステップS11)。 First, the ECU 10 (running road information acquiring unit 11) acquires various information from a plurality of sensors and switches, and executes an information acquisition process for calculating the driving road information (step S11).
次に、図2に示すように、ECU10(グリッド領域設定部12)は、走行路情報に基づいて、走行路5の形状(即ち、走行路5の延びる方向,走行路幅等)を特定し、走行路5上にグリッド領域40を仮想的に形成するグリッド領域形成処理を実行する(ステップS12)。
Next, as shown in FIG. 2, the ECU 10 (grid region setting unit 12) specifies the shape of the travel path 5 (that is, the direction in which the
グリッド領域40は、走行路5に沿って車両1の周囲から車両1の所定距離前方まで延びる。この距離(縦方向長さ)Lは、車両1の現在の車速に基づいて計算される。本実施形態では、距離Lは、現在の車速(V)で所定の固定時間t(例えば、3秒)に走行すると予想される距離である(L=V×t)。しかしながら、距離Lは、所定の固定距離(例えば、100m)であってもよいし、車速(及び加速度)の関数であってもよい。また、グリッド領域40の幅Wは、走行路5の幅に設定される。
The
グリッド領域40は、走行路5の幅方向(横方向)Xと延伸方向Yとに沿ってそれぞれ延びる複数のグリッド線41x,41yによって多数の矩形のグリッド区画42に分割される。本実施形態では、X方向及びY方向において、それぞれグリッド区画42の数(Nx,Ny)が固定値に設定され、隣接するグリッド線の間隔(グリッド間隔Gx,Gy)は同じに設定される(Gx=W/Nx、Gy=L/Ny)。しかしながら、グリッド間隔Gx,Gyを、それぞれ固定長さに設定し、グリッド区画の数を変更してもよい。
The
また、グリッド線41x,41yは、多数のグリッド交点43aで交差する。本実施形態では、このグリッド交点43aを走行経路設定のためのグリッド点として利用しており、走行経路はグリッド点を通過するように設定される。しかしながら、グリッド区画42自体をグリッド点として利用してもよい。
The grid lines 41x and 41y intersect at a large number of
なお、図2では、走行路5が直線区間であるため、グリッド領域40(及びグリッド区画42)が矩形状に設定されている。しかしながら、グリッド線41yは走行路の延伸方向に沿って設定され、グリッド線41xはグリッド線41yに直交するように(走行路の幅方向に延びるように)設定される。このため、走行路5がカーブ区間を含む場合、グリッド領域40(及びグリッド区画42)もカーブ区間に沿って湾曲して設定される(図7参照)。この場合、グリッド区画42は、矩形状ではなく、中心側を欠いた扇形状に形成される。
In FIG. 2, since the traveling
次に、図3に示すように、ECU10(グリッド領域設定部12)は、グリッド領域40に初期グリッド点43を設定する初期グリッド点設定処理を実行する(ステップS13)。本実施形態では、各グリッド交点43aのうち、車両1の前端位置よりY方向前方に位置するグリッド交点43aが初期グリッド点43として設定される。なお、走行路5上に障害物が検知されている場合、初期グリッド点設定処理において、この障害物の存在する領域には初期グリッド点43を配置しなくてもよい。
Next, as shown in FIG. 3, the ECU 10 (grid area setting unit 12) executes an initial grid point setting process for setting the initial grid points 43 in the grid area 40 (step S13). In the present embodiment, among the
そして、図4に示すように、ECU10(グリッド領域設定部12)は、初期グリッド点43に基づいて、走行経路候補の演算のためのグリッド点44を再設定するグリッド点再設定処理を実行する(ステップS14)。グリッド点再設定処理には複数の処理が含まれ、各処理の詳細については後述する。 Then, as shown in FIG. 4, the ECU 10 (grid region setting unit 12) executes a grid point resetting process for resetting the grid points 44 for calculating the travel route candidate based on the initial grid points 43. (Step S14). The grid point resetting process includes a plurality of processes, and details of each process will be described later.
図4では、グリッド点44(黒丸で示す)が、領域A1〜A4毎に異なったパターンで設定されている。また、グリッド点44は、非設定領域DL,DRには設定されていない。車両1の前方に延びる略楕円状の周囲領域A1では、隣接するグリッド点44の間のグリッド間隔が、初期グリッド点43のグリッド間隔Gx,Gyよりも大きく設定されている。これは、隣接するグリッド点44の間の初期グリッド点43が除去されたためである。
In FIG. 4, grid points 44 (indicated by black circles) are set in different patterns for each of the areas A1 to A4. The
近位領域A2は、領域A1の外側に設定された外形略楕円状の環状領域である。領域A2でのグリッド間隔は、グリッド間隔Gx,Gyと同じである。また、遠位領域A3は、領域A2の外側に設定された外形略楕円状の環状領域である。領域A3でのグリッド間隔は、領域A1と同様に、グリッド間隔Gx,Gyよりも大きく設定されている。グリッド領域40内における領域A3の外側の遠位領域A4には、グリッド点44は設定されないか、領域A3よりも更にグリッド点密度が低く設定される。このように、再設定処理により、再設定されたグリッド点44の総数は、初期グリッド点43の総数よりも低減される。
Proximal area | region A2 is a cyclic | annular area | region of the external shape substantially ellipse shape set to the outer side of area | region A1. The grid interval in the area A2 is the same as the grid intervals Gx and Gy. Further, the distal region A3 is an annular region having a substantially elliptical outer shape set outside the region A2. The grid interval in the region A3 is set larger than the grid intervals Gx and Gy, similarly to the region A1. The grid points 44 are not set in the distal region A4 outside the region A3 in the
次に、ECU10(走行経路候補演算部13)は、グリッド点44を用いて理論的に生成可能な複数の走行経路候補を演算する走行経路候補演算処理を実行する(ステップS15)。この処理は、従前のステートラティス法を用いた走行経路候補の演算と同様である。しかしながら、本実施形態では、初期グリッド点43から数が低減されたグリッド点44を用いて演算を行う。この点で、本実施形態は、従前とは異なっている。本実施形態では、数が低減されたグリッド点を用いるため、計算負荷が大幅に低減される。 Next, the ECU 10 (travel route candidate computation unit 13) executes travel route candidate computation processing that computes a plurality of travel route candidates that can be theoretically generated using the grid points 44 (step S15). This process is the same as the calculation of the travel route candidate using the conventional state lattice method. However, in the present embodiment, the calculation is performed using the grid points 44 whose number is reduced from the initial grid points 43. In this respect, the present embodiment is different from the conventional one. In the present embodiment, since the grid points having a reduced number are used, the calculation load is greatly reduced.
走行経路候補演算処理の概略を説明する。ECU10は、車両1の近傍のグリッド点44を起点とする。このグリッド点44と進行方向(Y方向)前方に存在する複数のグリッド点44との間がそれぞれ分割経路で連結され、連結された各グリッド点44と更に進行方向前方に存在する複数のグリッド点44との間がそれぞれ分割経路で連結される。このような分割経路による連結が、領域A3の前方部分の境界に位置するグリッド点44(又は領域A4にグリッド点44が存在する場合は、領域A4の前方側境界)に到達するまで繰り返される。これにより、起点のグリッド点44から進行方向前方のグリッド点44を順次に通過して領域A3の前方部分に達する理論的に生成可能な多数の走行経路候補が生成される。そして、ECU10は、各走行経路候補に対して、通過する各グリッド点44における速度,加速度,操舵角等を演算すると共に、システム31,32,33に対する要求信号を演算する。このようにして、多数の走行経路候補が演算される。
An outline of the travel route candidate calculation process will be described. The
次に、ECU10(目標走行経路演算部14)は、多数の走行経路候補から選択した1つの走行経路候補を目標走行経路に設定する目標走行経路演算処理を実行する(ステップS16)。この処理には、各走行経路候補の経路コストを計算する経路コスト計算処理(ステップS16a)と、経路コストが最小の走行経路候補を選択する走行経路選択処理(ステップS16b)と、選択した走行経路候補を目標走行経路に設定する目標走行経路設定処理(ステップS16c)とを含む。 Next, the ECU 10 (target travel route calculation unit 14) executes target travel route calculation processing for setting one travel route candidate selected from a large number of travel route candidates as the target travel route (step S16). This process includes a route cost calculation process (step S16a) for calculating the route cost of each travel route candidate, a travel route selection process (step S16b) for selecting a travel route candidate with the smallest route cost, and the selected travel route. And a target travel route setting process (step S16c) for setting candidates as target travel routes.
経路コストには、速度,加速度,横加速度,経路変化率,障害物等に関するコストが含まれる。これらのコストは適宜に設定することができる。概略的には、経路コストは、移動コストと安全コストを含む。例えば、直線経路を走行する場合は、移動距離が短いため移動コストが小さくなるが、障害物等を回避する経路を走行する場合は、移動距離が長くなるので移動コストが大きくなる。また、横加速度が大きくなるほど移動コストは増大する。 The route cost includes costs related to speed, acceleration, lateral acceleration, route change rate, obstacles, and the like. These costs can be set as appropriate. In general, the route cost includes a movement cost and a safety cost. For example, when traveling on a straight route, the travel cost is small because the travel distance is short. However, when traveling on a route that avoids an obstacle or the like, the travel distance is long, so the travel cost increases. Further, the movement cost increases as the lateral acceleration increases.
また、例えば、障害物を大きく回避するような経路では、障害物との衝突を確実に回避できるため安全コストは小さくなるが、障害物近傍を通過するような経路では、安全コストは増大する。図5は、図2〜図4とは異なる例であるが、走行路5上に障害物3(例えば、駐車車両)が検出されている場合に選択される最小の経路コストの目標走行経路Rを示している。
Further, for example, a route that largely avoids an obstacle can reliably avoid a collision with the obstacle, so the safety cost is reduced. However, a route that passes near the obstacle increases the safety cost. FIG. 5 is an example different from FIGS. 2 to 4, but the target travel route R with the minimum route cost selected when an obstacle 3 (for example, a parked vehicle) is detected on the
次に、ECU10(車両制御部15)は、目標走行経路上を車両1が走行するように要求信号を出力する運転制御処理を実行し(ステップS17)、処理を終了する。
Next, the ECU 10 (vehicle control unit 15) executes an operation control process for outputting a request signal so that the
次に、図4,図7〜図12を参照して、本実施形態によるグリッド点再設定処理について説明する。図7,図8はそれぞれ第3処理,第4処理の説明図、図9及び図10は第5処理の説明図、図11及び図12は第6処理の説明図、である。なお、第1,第2処理については、図4を参照して説明する。なお、図7〜図12には、各処理の理解の容易のため特徴部分が主に示されている。 Next, the grid point resetting process according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 7 to 12. 7 and 8 are explanatory diagrams of the third processing and the fourth processing, respectively, FIGS. 9 and 10 are explanatory diagrams of the fifth processing, and FIGS. 11 and 12 are explanatory diagrams of the sixth processing. The first and second processes will be described with reference to FIG. 7 to 12 mainly show characteristic portions for easy understanding of each process.
グリッド点再設定処理には、以下の複数の処理(第1処理〜第6処理)が含まれる。本実施形態では、第1処理から第6処理が順に実行される。しかしながら、ユーザは図示しない設定入力部を用いて、複数の処理のうち1以上の任意の数の処理を採用することができる。 The grid point resetting process includes the following processes (first process to sixth process). In the present embodiment, the first process to the sixth process are executed in order. However, the user can employ any number of one or more processes among a plurality of processes using a setting input unit (not shown).
第1処理は、図4に示すように、車両1の運動特性に基づいて、グリッド点44を設定する処理である。即ち、運動特性に基づいて、車両1が進入不可能な領域内の初期グリッド点43が除去される。具体的には、現在位置から機構上で最大の旋回角で旋回しても、車両1は、グリッド領域40の非設定領域DL,DRを走行することができない。このため、ECU10(グリッド領域設定部12)は、旋回性能に基づいて予め設定された略扇形状の非設定領域DL,DR内に存在する初期グリッド点43を除去する。
As shown in FIG. 4, the first process is a process for setting grid points 44 based on the motion characteristics of the
また、本実施形態では、非設定領域は、車両1の速度及び加速度を考慮せず、単に最大旋回角のみに基づいて設定されているが、速度及び加速度の関数として非設定領域が設定されてもよい。例えば、速度及び加速度に応じて、操作可能な最大の旋回角を設定してもよい。
In the present embodiment, the non-setting area is set based on only the maximum turning angle without considering the speed and acceleration of the
次に、第2処理は、図4に示すように、運転者の視認特性に基づいて、グリッド点44を設定する処理である。即ち、グリッド領域40内に複数の領域A1〜A4が設定され、各領域に対して異なるグリッド間隔でグリッド点44が設定される。上述のように、領域A2では、すべての初期グリッド点43がグリッド点44として設定される。一方、領域A1,A3では、領域A2と比べてグリッド間隔がX方向及びY方向において、それぞれ2倍に設定されている。即ち、領域A2を基準にすると、領域A1,A3のグリッド点44の密度は、1/4に低減されている。
Next, as shown in FIG. 4, the second process is a process of setting grid points 44 based on the driver's visual recognition characteristics. That is, a plurality of areas A1 to A4 are set in the
また、領域A4には、グリッド点44は設定されない。したがって、車両1の進行方向において、領域A2から離れるほど、グリッド間隔が大きくなり、グリッド点44の密度が疎になる。なお、本実施形態では、領域A4にグリッド点44が設定されていないが、領域A3よりも更にグリッド点44の密度を低減して、領域A4にグリッド点44を設定してもよい。
Further, no
運転者視認特性に基づく領域A1〜A4は、以下のような先行車に対する運転者の視線行動と車両回避操作に関する実験に基づいて予め設定されたものである。この実験では、先行車が車両1の前方(斜め前方含む)に位置する状況で車両1を種々の車速で走行させ、走行中の運転者の視線方向と車両回避行動を観察した。この実験結果によれば、先行車が領域A4に存在する場合、運転者は、先行車に対して視覚的注意を行わなかった(即ち、視線方向がランダムであった)。
The areas A1 to A4 based on the driver visual recognition characteristics are set in advance based on the following experiments on the driver's line-of-sight behavior and the vehicle avoidance operation with respect to the preceding vehicle. In this experiment, the
しかし、車両1の前方において、先行車が領域A3に到達すると、運転者の視覚的注意が始まった。即ち、視線が先行車へ集中し始め、視線方向の移動範囲が小さくなる。このような視覚的注意が始まるのは、車両1の進行方向上(真正面)において、車頭時間THW(=車間距離/車速)が3.0秒の地点(領域A3と領域A4の境界)であった(A3の楕円の長軸長さに相当)。
However, when the preceding vehicle reaches the area A3 in front of the
特に、先行車が車両1の斜め前方に位置する場合には、最大で0.3秒分(=横距離/車速)の走行距離(A3の楕円の短軸長さの半分に相当)だけ側方に離れた先行車に対して、視覚的注意が行われた。この距離は、車両1が先行車の側方を通過する場合の両車両間の横方向距離に相当する。これらの結果により、領域A3の外形を形成する楕円形状が特定された。
In particular, when the preceding vehicle is located diagonally forward of the
また、車両1の前方において、先行車が領域A2に到達すると、運転者は運転回避行動を開始した。即ち、ステアリングホイール,ブレーキペダル,アクセルペダルのいずれかの操作が開始される。このような操作が開始されるのは、車両1の進行方向上において、車頭時間THW(=車間距離/車速)が1.8秒の地点(領域A2と領域A3の境界)であった(A2の楕円の長軸長さに相当)。
When the preceding vehicle reaches the area A2 in front of the
特に、先行車が車両1の斜め前方に位置する場合には、最大で横方向の車間距離が1.5m(A2の楕円の短軸長さの半分に相当)だけ側方に離れた先行車に対して、運転回避行動が行われた。これらの結果により、領域A2の外形を形成する楕円形状が特定された。
In particular, when the preceding vehicle is positioned obliquely forward of the
また、車両1の前方において、先行車が領域A1に到達すると、運転者は緊急回避行動を行う。即ち、運転者は、先行車との衝突を回避するため、ステアリングホイールやブレーキペダルを急激に操作する。このような操作が開始されるのは、車両1の進行方向上において、衝突余裕時間TTC(=車間距離/相対速度)が1.4秒の地点(領域A1と領域A2の境界)であった(A1の楕円の長軸長さに相当)。同様に、先行車が車両1の側方に位置する場合においても同様に運転回避行動が開始される位置を観察することにより、領域A1の外形を形成する楕円形状が特定された。
When the preceding vehicle reaches the area A1 in front of the
領域A4は、運転者が視覚的注意を行わない領域である。このため、本実施形態では、領域A4は、走行経路の対象外としている。
また、領域A3は、視覚的注意が行われる領域であるが、対象物(先行車,障害物等)との衝突の危険は低い。このため、領域A3では、対象物との位置関係において細かな又は緻密な経路位置選択を行う必要性は低い。したがって、領域A3では、グリッド点44の密度が比較的疎に設定されている。
Region A4 is a region where the driver does not give visual attention. For this reason, in this embodiment, area | region A4 is excluded from the object of a driving | running route.
Moreover, although area | region A3 is an area | region where visual attention is performed, the danger of a collision with target objects (a preceding vehicle, an obstruction, etc.) is low. For this reason, in area | region A3, the necessity for performing fine or precise path | route position selection in the positional relationship with a target object is low. Therefore, in the area A3, the density of the grid points 44 is set to be relatively sparse.
一方、領域A2は、運転回避行動が行われる領域である。このため、対象物との衝突を回避しつつ走行快適性を高く維持するため、領域A2では、より細かな又はより緻密な経路位置選択が可能であることが好ましい。したがって、領域A2では、グリッド点44の密度が比較的密に設定されている。 On the other hand, region A2 is a region where driving avoidance behavior is performed. For this reason, in order to maintain high driving comfort while avoiding a collision with an object, it is preferable that a finer or more precise route position selection is possible in the region A2. Therefore, in the area A2, the density of the grid points 44 is set relatively dense.
また、領域A1は、緊急回避行動が行われる領域である。このため、領域A1では、進路方向を大きく変更して対象物との衝突を確実に回避する必要がある。したがって、領域A1では、グリッド点44の密度が比較的疎に設定されている。なお、領域A1は必ずしも設けなくてもよく、領域A1を領域A2と同様にグリッド点44が比較的密な領域に設定してもよい。 Moreover, area | region A1 is an area | region where emergency avoidance action is performed. For this reason, in area A1, it is necessary to change a course direction greatly and to avoid collision with an object certainly. Therefore, in the area A1, the density of the grid points 44 is set to be relatively sparse. Note that the area A1 is not necessarily provided, and the area A1 may be set to an area where the grid points 44 are relatively dense like the area A2.
このように、第2処理では、領域A1,A3,A4において領域A2よりもグリッド点44の密度を疎に設定することにより、全体としてグリッド点44の数を初期グリッド点43の数よりも低減している。なお、本実施形態では、初期グリッド点43が密に配置され(A2)、グリッド点44は、一部の初期グリッド点43を除去することにより、グリッド点密度が疎な領域(A1,A3,A4)が設定されている。しかしながら、これに限らず、初期グリッド点43を比較的疎に配置し(A1,A3)、グリッド点を追加することにより、グリッド点密度が密な領域(A2)を設定すると共に、一部の初期グリッド点43を除去することにより、グリッド点密度が疎な領域(A4)を設定してもよい。 Thus, in the second process, the density of the grid points 44 is set to be sparser in the areas A1, A3, and A4 than in the area A2, thereby reducing the number of grid points 44 as a whole than the number of initial grid points 43. doing. In the present embodiment, the initial grid points 43 are densely arranged (A2), and the grid points 44 are removed by removing some initial grid points 43, so that regions (A1, A3, A3, etc.) where the grid point density is sparse. A4) is set. However, the present invention is not limited to this, by arranging the initial grid points 43 relatively sparsely (A1, A3), and adding grid points, a region (A2) where the grid point density is dense is set and some of the grid points are set. By removing the initial grid points 43, a region (A4) with a sparse grid point density may be set.
次に、第3処理は、図7に示すように、走行路の形状に応じて、グリッド点44を設定する処理である。即ち、走行路の形状に起因して、より細かな又はより緻密な経路位置選択が望まれる領域と、そうでない領域とがある。このため、前者では、グリッド点が密に(グリッド間隔を小さく)設定され、後者では、グリッド点が疎に(グリッド間隔を大きく)設定される。例えば、カーブ区間において直線区間よりも、経路位置選択をより細かく行うことができれば、車両運動の多様性,安全性,走行快適性等がより高められると考えられる。 Next, as shown in FIG. 7, the third process is a process of setting grid points 44 according to the shape of the traveling road. That is, there are areas where finer or more precise route position selection is desired due to the shape of the travel path, and areas where it is not. For this reason, in the former, grid points are set densely (the grid interval is small), and in the latter, grid points are set sparsely (the grid interval is large). For example, if the route position can be selected more finely in a curve section than in a straight section, it is considered that the diversity of vehicle motion, safety, driving comfort, etc. are further enhanced.
図7では、走行路6は、直線区間6A,カーブ区間6B,直線区間6Cを含む。グリッド領域40は、走行路6の延伸方向に沿って設定されている。ECU10は、カーブ区間6Bを特定すると、グリッド領域40のうち、このカーブ区間6B及びその前後の所定距離Mの区間に対応した領域(カーブ区間6Bの直前の入口領域,直後の出口領域)にグリッド領域40aを設定し、このグリッド領域40aの前後にグリッド領域40b,40cを設定する。
In FIG. 7, the traveling
グリッド領域40a内ではグリッド点44は比較的密に配置され、グリッド領域40b,40c内ではグリッド点44は比較的疎に配置される。図7に示す例では、グリッド領域40aにおける進行方向Yに沿うグリッド間隔が、グリッド領域40b,40cのグリッド間隔の1/2に設定されている。また、これに加えて又はこれに代替して、グリッド領域40aにおける幅方向Xに沿うグリッド間隔が、グリッド領域40b,40cのグリッド間隔よりも小さく設定されてもよい。また、カーブ区間6Bの曲率半径が小さいほど、グリッド領域40aにおけるグリッド間隔が小さく設定されてもよい。
The grid points 44 are relatively densely arranged in the
また、グリッド領域40aにおいて、カーブ中心側ほどグリッド点44が密に配置される(即ち、グリッド間隔がより小さく設定される)。具体的には、カーブ中心側ほど、幅方向Xのグリッド間隔が小さく設定される。
In the
なお、本実施形態では、第3処理において、追加のグリッド点を付加することにより、グリッド点の密度(又は、グリッド間隔)が異なる領域(グリッド領域40a)を設けている。しかし、代替的に、初期グリッド点43が設定された初期領域から一部の初期グリッド点を除去することにより、グリッド点の密度が異なる領域(グリッド領域40b,40c)を設けてもよい。
In the present embodiment, in the third process, by adding additional grid points, regions (
次に、第4処理は、図8に示すように、走行路上又は走行路近傍に検出された障害物に応じて、グリッド点44を設定する処理である。即ち、障害物の周囲領域では、より細かな又はより緻密な経路位置選択が望まれるため、グリッド領域の他領域と比べてグリッド間隔が小さく設定される。 Next, as shown in FIG. 8, the fourth process is a process of setting grid points 44 according to obstacles detected on the road or in the vicinity of the road. That is, in the surrounding area of the obstacle, since a finer or more precise route position selection is desired, the grid interval is set smaller than that in the other areas of the grid area.
図8に示す例では、走行路6上に障害物3が存在している。ECU10は、障害物3を特定すると、グリッド領域40において、障害物3の周囲領域40dを設定する。周囲領域40dは、障害物3の周囲(障害物3から所定距離の範囲)に設定される。周囲領域40dにおいて、障害物3に隣接する隣接領域40d1,隣接領域40d1の外側の外側領域40d2では、進行方向Yに沿うグリッド間隔が、周囲領域40dの外のグリッド領域40におけるグリッド間隔の1/3,1/2にそれぞれ設定されている。このように、本実施形態では、障害物3の周囲には、障害物3に近いほどグリッド間隔が小さく設定されている(グリッド点44がより密に配置される)。
In the example shown in FIG. 8, the
なお、図8に示す例では、障害物3の横方向領域(幅方向X)及び前方/後方領域(進行方向Y)においてグリッド間隔を小さいグリッド間隔に変更している。しかしながら、これに限らず、障害物3を回避する経路をより細かく又はより緻密に選択可能とするため、少なくとも障害物3の横方向領域(幅方向X)において、グリッド間隔を小さいグリッド間隔に変更すればよい。
In the example illustrated in FIG. 8, the grid interval is changed to a small grid interval in the lateral region (width direction X) and the front / rear region (traveling direction Y) of the
また、図8に示す例では、進行方向Yに沿うグリッド間隔を小さいグリッド間隔に変更している。しかしながら、これに加えて又は代替的に、幅方向Xに沿うグリッド間隔を小さいグリッド間隔に変更してもよい。特に、障害物3の横方向領域において、幅方向Xに沿うグリッド間隔を小さいグリッド間隔に変更してもよい。
In the example shown in FIG. 8, the grid interval along the traveling direction Y is changed to a small grid interval. However, in addition or alternatively, the grid interval along the width direction X may be changed to a small grid interval. In particular, in the lateral region of the
また、周囲領域40dでのグリッド間隔の設定において、車両1の絶対速度又は対象物に対する相対速度が考慮されてもよい。例えば、絶対速度又は相対速度が大きいほど、グリッド間隔をより小さく設定することができる。ECU10は、絶対速度又は相対速度の関数としてグリッド間隔を設定可能である。
Further, in setting the grid interval in the surrounding
次に、第5処理は、図9に示すように、走行路上に検出された障害物に応じて、グリッド点44を設定する処理である。第5処理は、障害物が検出された場合に、第4処理に引き続いて実行される。障害物を回避して走行する場合、障害物の死角領域には他の(未検出の)障害物が存在する可能性がある。また、死角領域に進入すると横加速度が大きくなって走行快適性が低下するおそれがある。このため、死角領域に車両を進入させる必要性は低い。よって、障害物の死角領域には、グリッド点が設定されないか、グリッド領域の他領域と比べてグリッド間隔が大きく設定される。 Next, as shown in FIG. 9, the fifth process is a process of setting grid points 44 in accordance with the obstacle detected on the traveling road. The fifth process is executed subsequent to the fourth process when an obstacle is detected. When traveling while avoiding obstacles, there may be other (undetected) obstacles in the blind spot area of the obstacle. In addition, when the vehicle enters the blind spot area, the lateral acceleration increases and the driving comfort may be reduced. For this reason, the necessity to let a vehicle approach into a blind spot area is low. Therefore, grid points are not set in the blind spot area of the obstacle, or the grid interval is set larger than in other areas of the grid area.
図9に示す例では、走行路6上に障害物3が存在している。ECU10は、障害物3を特定すると、グリッド領域40において、車両1に対する障害物3の後方領域を死角領域40eに設定する。死角領域40eは、障害物3から所定距離後方(車両1の進行方向前方)までの範囲に設定される。死角領域40eでは、グリッド領域40内の他領域と比べて、進行方向X及び/又は幅方向Yに沿うグリッド間隔が大きく設定される。本実施形態では、死角領域40eにおいて、グリッド点44を設定しないことにより(即ち、初期グリッド点43は除去される)、グリッド間隔が拡大される。
In the example shown in FIG. 9, the
なお、死角領域40eにおいて、障害物3から後方へ離れるほど、他領域のグリッド間隔に近づけるように、グリッド間隔を小さくしてもよい(即ち、障害物3に近いほど、グリッド間隔が大きくなる)。
In the
また、死角領域40eにおけるグリッド間隔の設定において、車両1の絶対速度又は対象物に対する相対速度を考慮してもよい。例えば、絶対速度又は相対速度が大きいほど、グリッド間隔をより大きく(又はより小さく)設定することができる。ECU10は、絶対速度又は相対速度の関数として死角領域40eのグリッド間隔を設定可能である。
Further, in setting the grid interval in the
また、車両1の絶対速度又は対象物に対する相対速度を考慮して、死角領域40eの大きさを設定してもよい。例えば、絶対速度又は相対速度が大きいほど、障害物3からより後方まで死角領域40eを拡大することができる。ECU10は、絶対速度又は相対速度の関数として死角領域40eの延びる所定距離を設定可能である。
Further, the size of the
また、第5処理では、図8及び図10に示すように、走行路上又は走行路付近に存在する障害物の周囲領域のグリッド間隔が、障害物の属性に応じて、グリッド領域の他領域と異なって設定される。即ち、障害物の周囲領域において、障害物の属性に適合するようにグリッド点を設定することにより、より細かな又はより緻密な経路位置選択が可能となる。 Further, in the fifth process, as shown in FIGS. 8 and 10, the grid interval of the surrounding area of the obstacle existing on or near the traveling road is different from the other areas of the grid area according to the attribute of the obstacle. Set differently. That is, by setting the grid points so as to match the attributes of the obstacle in the surrounding area of the obstacle, it is possible to select a finer or more precise route position.
図10(A)〜図10(C)に示す例では、走行路6付近に歩行者4が存在している。歩行者4は、図10(A)では走行路6近傍に止まった状態で立っており、図10(B)では走行路6を横断中であり、図10(C)では走行路6上を車両1の進行方向に向かって歩いている。
In the example shown in FIGS. 10A to 10C, a
図8と図10(A)は、いずれも対象物が検知された場合であるが、図8では対象物が駐車車両3であり、図10(A)では対象物が歩行者4である。ECU10は、対象物の属性(この場合、対象物の種類として、車両又は歩行者)に応じて、周囲領域40d,40f1のグリッド間隔を設定する。即ち、歩行者4の方が、駐車車両4よりも周囲領域のグリッド間隔は小さく設定される。また、対象物の種類に応じて、周囲領域の大きさを変更してもよい。
8 and 10A are cases where an object is detected. In FIG. 8, the object is the parked
なお、対象物の属性が移動体(車両,歩行者等)であるか静止体(落下物,工事フェンス等)であるかに応じて、周囲領域の大きさ及びグリッド間隔を設定してもよい。即ち、移動体の方が、静止体よりも周囲領域の大きさが大きく設定され、グリッド間隔が小さく設定される。 The size of the surrounding area and the grid interval may be set depending on whether the attribute of the object is a moving object (vehicle, pedestrian, etc.) or a stationary object (falling object, construction fence, etc.). . That is, the size of the surrounding area is set larger for the moving body than the stationary body, and the grid interval is set smaller.
また、図10(A)〜図10(C)は、いずれも歩行者4が検知された場合であるが、図10(A)では歩行者4は静止しており、図10(B)では歩行者4は幅方向Xに移動しており、図10(C)では歩行者4は進行方向Yに移動している。ECU10は、対象物の属性(この場合、移動速度,移動方向)に応じて、周囲領域40f1,40f2,40f3の大きさ及びグリッド間隔を設定する。即ち、歩行者4が移動していると、移動方向前方に周囲領域が拡大される。また、移動方向前方の領域の方が、移動方向後方の領域よりも、グリッド間隔が小さく設定される。
FIGS. 10 (A) to 10 (C) are cases where a
また、図10(C)に示されているように、歩行者4の移動方向の後方領域よりも前方領域において、グリッド間隔が小さく設定される。これにより、対象物の前方領域において、より細かな又はより緻密な経路位置選択を実行可能となる。
As shown in FIG. 10C, the grid interval is set smaller in the front area than in the rear area in the moving direction of the
また、歩行者4が移動しているか静止しているかにかかわらず、歩行者の移動予想方向の前方領域の方が、後方領域よりも、グリッド間隔を小さく設定するように構成してもよい。この場合の属性は、移動予想方向又は移動可能方向である。移動予想方向は、対象物(歩行者,車両等)の前方である。
Further, regardless of whether the
また、周囲領域40f1〜40f3におけるグリッド間隔の設定において、車両1の絶対速度又は対象物に対する相対速度を考慮してもよい。例えば、絶対速度又は相対速度が大きいほど、グリッド間隔をより小さく設定することができる。ECU10は、絶対速度又は相対速度の関数としてグリッド間隔を設定可能である。
Further, in setting the grid intervals in the surrounding areas 40f1 to 40f3, the absolute speed of the
なお、第5処理は、障害物の状況に応じて異なる処理が行われる。このため、各処理には、優先順位が設定されている。例えば、障害物(移動体)の死角領域には、通常はグリッド点が設定されないが、死角領域が障害物の進行方向である場合には、この死角領域にグリッド点が設定される。 Note that the fifth process is different depending on the condition of the obstacle. For this reason, a priority order is set for each process. For example, a grid point is not normally set in the blind spot area of the obstacle (moving body), but when the blind spot area is the traveling direction of the obstacle, a grid point is set in the blind spot area.
次に、第6処理は、図11(直線区間)及び図12(カーブ区間)に示すように、車両1の走行履歴情報に基づいて、特定の領域のグリッド間隔をグリッド領域の他領域と異なって設定する処理である。即ち、運転者の運転の好みや癖をグリッド間隔に反映させることにより、より運転者の嗜好に沿った経路位置選択が可能となる。
Next, in the sixth process, as shown in FIG. 11 (straight section) and FIG. 12 (curve section), the grid interval of the specific area is different from the other areas of the grid area based on the travel history information of the
図11に示す例では、車両1は、走行路6の直線区間を走行している。ECU10は、走行履歴情報に基づいて、車両1が車線内において特定の幅方向位置を走行する傾向があるか否かを判定する。この判定処理では、例えば、所定期間分の直線区間についての走行履歴情報に基づいて、車両1が走行した車線内の幅方向位置の平均値を計算する。これにより、車両1が概ね走行する傾向があると予想される幅方向位置が特定される。なお、車線の幅方向位置を複数に分割して、各分割幅内を通過した時間又は距離の総計を計算し、最も走行時間又は走行距離の大きい1つの分割幅を特定してもよい。ECU10は、特定した幅方向位置が車線中央から所定距離以上、離間している場合に、特定の傾向があると判定する。
In the example shown in FIG. 11, the
ECU10は、幅方向位置に関する特定の傾向があると判定すると、特定された幅方向位置付近のグリッド間隔(幅方向)が他の幅方向位置よりも小さくなるように、グリッド点44又は初期グリッド点43(図3参照)を所定の関数により座標変換する。これにより、図11に示すように、特定の領域40gにおけるグリッド幅(幅方向)が他領域よりも小さく設定される。
When the
また、図12に示す例では、車両1は、走行路6のカーブ区間を走行している。ECU10は、車両1の前方にカーブ区間を検知すると、走行履歴情報に基づいて、車両1がカーブ区間の車線内において特定の幅方向位置を走行する傾向があるか否かを判定する。この判定処理では、例えば、ECU10がカーブ区間についての走行履歴情報に基づいて、カーブ区間の複数の走行区間(進行方向Yに沿った入口区間,中央区間,出口区間等)において車両1が走行した車線内の幅方向位置の平均値を計算する。これにより、車両1が概ね走行する傾向があると予想される各走行区間の幅方向位置が特定される。ECU10は、1以上の走行区間において、特定した幅方向位置が車線中央から所定距離以上、離間している場合に、特定の傾向があると判定する。
In the example shown in FIG. 12, the
ECU10は、カーブ区間について幅方向位置に関する特定の傾向があると判定すると、各走行区間において特定された幅方向位置付近の幅方向のグリッド幅が他の幅方向位置よりも小さくなるように、初期グリッド点43を所定の関数により座標変換する。
When the
図12に示す例は、車両1がカーブをアウトインアウトで走行する傾向がある場合に形成されるグリッド領域40を示している。この例(アウトインアウト)では、カーブ区間の入口区間40h1では、カーブ中心から離れた車線内の外側領域のグリッド間隔(幅方向)が小さく設定され、内側領域のグリッド間隔が相対的に大きく設定される。そして、カーブ区間内の中央区間40h2に近づくに連れて、車線内の内側領域のグリッド間隔(幅方向)が小さく設定され、外側領域のグリッド間隔が相対的に大きく設定される。なお、図示していないが、区間40h1と区間40h2の間にも1又は複数の区間が設定される。
The example shown in FIG. 12 shows a
なお、上記実施形態において、グリッド間隔を変更するため(又は、グリッド点の密度を変更するため)、初期グリッド点43に追加のグリッド点44を付加してもよいし、一部の初期グリッド点を除去してもよいし、これら両方を実行してもよい。 In the above embodiment, in order to change the grid interval (or to change the density of grid points), additional grid points 44 may be added to the initial grid points 43, or some initial grid points. Or both of them may be executed.
次に、本実施形態の車両運転支援システムの作用について説明する。
本実施形態では、グリッド領域設定部12が、走行履歴情報に基づいてグリッド間隔を設定し、走行経路候補演算部13は、グリッド領域設定部12により設定されたグリッド点44を用いて走行経路候補を演算することができる(図11,図12参照)。したがって、走行履歴情報を考慮せずにグリッド領域のグリッド点が設定される従来の場合と比べて、本実施形態では、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
Next, the operation of the vehicle driving support system of this embodiment will be described.
In the present embodiment, the grid
本実施形態では、走行履歴情報は、車線の幅方向における車両1の走行位置に関する情報を含む。これにより本実施形態によれば、走行履歴情報が、車線の幅方向における走行位置情報を含むので、運転者が車線の特定の幅方向位置を走行する傾向がある場合に、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
In the present embodiment, the travel history information includes information related to the travel position of the
本実施形態では、走行履歴情報に基づいて、車両1が走行路6の車線内において特定の幅方向位置を走行する傾向があると判定される場合、グリッド領域設定部12は、特定の幅方向位置付近における幅方向のグリッド間隔を、特定の幅方向位置付近以外の幅方向位置における幅方向のグリッド間隔よりも小さく設定する(図11,図12参照)。これにより本実施形態では、特定の幅方向位置を走行する傾向がある場合に、その幅方向位置のグリッド間隔を小さく設定することにより、当該位置において、より精密に又はより緻密に走行経路候補を演算することが可能となる。これにより、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
In the present embodiment, when it is determined that the
本実施形態では、走行履歴情報に基づいて、車両1が走行路6の車線内において中央よりも右側又は左側に片寄って走行する傾向があると判定される場合(図11参照)、グリッド領域設定部12は、片寄って走行する傾向があると判定された右側又は左側における幅方向のグリッド間隔を、逆側における幅方向の前記グリッド間隔よりも小さく設定する。これにより本実施形態では、車両1が車線の右側又は左側を走行する傾向がある場合に、その幅方向位置(領域40g)のグリッド間隔を小さく設定することにより、当該位置において、より精密に又はより緻密に走行経路候補を演算することが可能となる。これにより、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
In the present embodiment, when it is determined that the
本実施形態では、走行履歴情報に基づいて、車両1がカーブ区間においてカーブ中心に近い内側領域を走行する傾向があると判定される場合(図12参照)、グリッド領域設定部12は、カーブ区間(領域40h2)において内側領域における幅方向のグリッド間隔を、カーブ中心から離れる外側領域における幅方向のグリッド間隔よりも小さく設定する。これにより本実施形態では、車両1がカーブ区間において特定の経路を走行する傾向がある場合に、その特定の経路付近のグリッド間隔を小さく設定することにより、当該経路付近において、より精密に又はより緻密に走行経路候補を演算することが可能となる。これにより、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
In the present embodiment, when it is determined that the
本実施形態では、走行履歴情報に基づいて、車両1がカーブ区間の手前の区間(入口区間40h1)においてカーブ中心から離れる外側領域を走行する傾向があると判定される場合(図12参照)、グリッド領域設定部12は、カーブ区間の手前の区間(入口区間40h1)において外側領域における幅方向のグリッド間隔を、カーブ中心に近い内側領域における幅方向のグリッド間隔よりも小さく設定する。これにより本実施形態では、車両1がアウト側からカーブ区間に進入する傾向がある場合に、カーブ区間の手前の区間においてアウト側のグリッド間隔を小さく設定することにより、アウト側において、より精密に又はより緻密に走行経路候補を演算することが可能となる。これにより、運転者の運転嗜好に適した目標走行経路を演算することができる。
In this embodiment, when it is determined based on the travel history information that the
1 車両
3 障害物
4 歩行者
5,6 走行路
40 グリッド領域
41x,41y グリッド線
42 グリッド区画
43 初期グリッド点
44 グリッド点
100 車両運転支援システム
DL,DR 非設定領域
Gx,Gy グリッド間隔
R 目標走行経
1
Claims (5)
前記走行路情報に基づいて、走行路上に複数のグリッド点からなるグリッド領域を設定するグリッド領域設定部と、
前記グリッド領域内の複数のグリッド点を用いた経路探索により複数の走行経路候補を演算する走行経路候補演算部と、
複数の前記走行経路候補から所定の条件に基づいて1つの走行経路候補を目標走行経路として選択する目標走行経路演算部と、を備える車両運転支援システムにおいて、
前記グリッド領域設定部は、車両の過去の走行状態に関する走行履歴情報に基づいて、隣接するグリッド点の間のグリッド間隔を設定し、
前記走行履歴情報に基づいて、車両が走行路の車線内において特定の幅方向位置を走行する傾向があると判定される場合、前記グリッド領域設定部は、前記特定の幅方向位置付近における幅方向の前記グリッド間隔を、前記特定の幅方向位置付近以外の幅方向位置における幅方向の前記グリッド間隔よりも小さく設定することを特徴とする車両運転支援システム。 A travel path information acquisition unit that acquires travel path information on the travel path of the vehicle;
A grid area setting unit that sets a grid area composed of a plurality of grid points on the travel path based on the travel path information;
A travel route candidate calculation unit that calculates a plurality of travel route candidates by a route search using a plurality of grid points in the grid region;
In a vehicle driving support system comprising: a target travel route calculation unit that selects one travel route candidate as a target travel route based on a predetermined condition from the plurality of travel route candidates;
The grid area setting unit sets a grid interval between adjacent grid points based on travel history information related to the past travel state of the vehicle ,
When it is determined based on the travel history information that the vehicle has a tendency to travel in a specific width direction position in the lane of the travel path, the grid area setting unit is configured to detect the width direction in the vicinity of the specific width direction position. The grid interval is set to be smaller than the grid interval in the width direction at a position in the width direction other than the vicinity of the specific position in the width direction .
車両の走行路に関する走行路情報を検知する走行路情報検知ステップと、
前記走行路情報に基づいて、走行路上に複数のグリッド点からなるグリッド領域を設定するグリッド領域設定ステップと、
前記グリッド領域内の複数のグリッド点を用いた経路探索により複数の走行経路候補を演算する走行経路候補演算ステップと、
複数の前記走行経路候補から所定の条件に基づいて1つの走行経路候補を目標走行経路として選択する目標走行経路演算ステップと、を備え、
前記グリッド領域設定ステップは、車両の過去の走行状態に関する走行履歴情報に基づいて、隣接するグリッド点の間のグリッド間隔を設定するステップを備え、
前記走行履歴情報に基づいて、車両が走行路の車線内において特定の幅方向位置を走行する傾向があると判定される場合、前記グリッド領域設定ステップは、前記特定の幅方向位置付近における幅方向の前記グリッド間隔を、前記特定の幅方向位置付近以外の幅方向位置における幅方向の前記グリッド間隔よりも小さく設定するステップを備えることを特徴とする車両運転支援方法。 A vehicle driving support method executed by a vehicle control device,
A road information detection step for detecting road information about the road of the vehicle;
A grid area setting step for setting a grid area composed of a plurality of grid points on the travel path based on the travel path information;
A travel route candidate calculation step for calculating a plurality of travel route candidates by route search using a plurality of grid points in the grid area;
A target travel route calculation step of selecting one travel route candidate as a target travel route based on a predetermined condition from the plurality of travel route candidates,
The grid area setting step includes a step of setting a grid interval between adjacent grid points based on travel history information related to a past travel state of the vehicle ,
When it is determined based on the travel history information that the vehicle has a tendency to travel in a specific width direction position in the lane of the travel path, the grid region setting step includes the width direction in the vicinity of the specific width direction position. A vehicle driving support method comprising: setting the grid interval smaller than the grid interval in the width direction at a width direction position other than the vicinity of the specific width direction position .
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