JP6565054B2 - 走行軌道作成装置、方法及びプログラム、並びに、運転支援装置及びシステム - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態にかかる運転支援装置の構成を示す図である。この運転支援装置1は、車両50に搭載されている。
図4は、比較例の走行軌道を説明する図である。図4において、横軸方向をX軸方向とし、縦軸方向をY軸方向とする。道路100は、進入直線区間101と、進入直線区間101に引き続く円弧区間102と、円弧区間102に引き続く脱出直線区間103と、を有する。なお、図4では、一方の車線だけを図示し、対向車線の図示を省略している。
図5は、第1の実施形態にかかる走行軌道作成装置の原理を説明する図である。図5は、第1の実施形態に係る走行軌道作成装置によって作成される走行軌道の一例を示す平面図である。図5に示す走行軌道108は、走行軌道作成装置2によって作成される軌道である。
y=tanh(x) ・・・(1)
y’=sech2(x) ・・・(2)
y’’=−2sech2(x)・tanh(x) ・・・(3)
y=(tanh(x/2)+1)/2 ・・・(4)
クロソイド作成部42bの、多連クロソイド曲線の作成原理について説明する。ここでは、進入クロソイド部の作成原理について説明する。脱出クロソイド部は、進入クロソイド部と同様に作成できるので、説明を省略する。
len=(AA*−(−AA*))/num
=2AA*/30 ・・・(7)
Ri=1/Ki ・・・(8)
円弧作成部42aの、円弧作成原理について説明する。
D=h−(D1+R0−R2) ・・・(12)
D=h−(D0+R0−R0)
=h−D0
となる。
図21は、第2の実施形態にかかる運転支援システムの構成を示す図である。なお、第1の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
Code Division Multiple Access)又はLTE(Long Term Evolution)が例示される。
図25は、第3の実施形態にかかる運転支援システムの構成を示す図である。なお、第1の実施形態又は第2の実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。
Claims (10)
- 進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を車両が走行する走行軌道を作成する走行軌道作成装置であって、
前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成部を備え、
前記走行軌道作成部は、
前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成部と、
前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成部と、
を含むことを特徴とする、走行軌道作成装置。 - 前記クロソイド作成部は、
与えられた半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記与えられた半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するものであり、
前記円弧作成部は、
前記通過目標点よりも前記円弧区間の反中心側に位置し且つ前記進入直線部及び前記脱出直線部に接する円弧を初期半径から段階的に半径を大きくしながら作成し、新たな円弧を作成する度に当該円弧の半径を前記クロソイド作成部に与えて、前記クロソイド作成部に前記進入クロソイド部及び前記脱出クロソイド部を作成させ、前記進入クロソイド部及び前記脱出クロソイド部に連結する当該円弧の場所を決定し、当該円弧の場所が前記通過目標点よりも前記円弧区間の中心側に転じたら、二分探索法を使用して、前記通過目標点よりも前記円弧区間の中心側に転じる手前の円弧を前記円弧部とする
ことを特徴とする、請求項1に記載の走行軌道作成装置。 - 前記クロソイド作成部は、
前記第1群のクロソイド曲線及び前記第2群のクロソイド曲線の各々の始点及び終点での曲率を、双曲線正接関数又はシグモイド関数によって算出し、前記第1群のクロソイド曲線及び前記第2群のクロソイド曲線の各々の始点及び終点での曲率を用いて、前記第1群のクロソイド曲線及び前記第2群のクロソイド曲線の各々のクロソイドパラメータを算出し、前記第1群のクロソイド曲線の各々のクロソイドパラメータを用いて、前記第1群のクロソイド曲線の内の第1番目のクロソイド曲線の始点を前記進入直線部の終点とし、第1番目のクロソイド曲線の始点の方向角を前記進入直線部の方向角とし、第2番目以降のクロソイド曲線の始点を1つ前のクロソイド曲線の終点とし、第2番目以降のクロソイド曲線の始点の方向角を1つ前のクロソイド曲線の終点の方向角として、前記進入クロソイド部を作成し、前記第2群のクロソイド曲線の各々のクロソイドパラメータを用いて、前記第2群のクロソイド曲線の内の第1番目のクロソイド曲線の始点を、前記脱出直線部の始点とし、第1番目のクロソイド曲線の始点の方向角を、前記脱出直線部の方向角とし、第2番目以降のクロソイド曲線の始点を、1つ前のクロソイド曲線の終点とし、第2番目以降のクロソイド曲線の始点の方向角を、1つ前のクロソイド曲線の終点の方向角として、前記脱出クロソイド部を作成する、
ことを特徴とする、請求項1又は2に記載の走行軌道作成装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の走行軌道作成装置と、
画像を表示する表示部と、
前記走行軌道を前記表示部に表示させる走行軌道表示部と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の走行軌道作成装置と、
前記車両のステアリングコラムを回転させるアクチュエータと、
前記車両が前記走行軌道を走行するように、前記アクチュエータを動作させることで前記ステアリングコラムを回転させるアクチュエータ制御部と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。 - 前記走行軌道を記録媒体に書き込む記録媒体書込部を更に備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の走行軌道作成装置。
- 進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を走行する車両に搭載された運転支援装置と、前記運転支援装置と通信する走行軌道作成装置と、を備える運転支援システムであって、
前記走行軌道作成装置は、
前記車両の現在地を前記運転支援装置から受信する現在地受信部と、
前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む走行軌道を作成する走行軌道作成部と、
前記走行軌道を前記運転支援装置に送信する走行軌道送信部と、
を備え、
前記走行軌道作成部は、
前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成部と、
前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成部と、を含み、
前記運転支援装置は、
画像を表示する表示部と、
前記走行軌道を前記走行軌道作成装置から受信する走行軌道受信部と、
前記走行軌道を前記表示部に表示させる走行軌道表示部と、
を備えることを特徴とする運転支援システム。 - 進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を走行する車両に搭載された運転支援装置と、前記運転支援装置と通信する走行軌道作成装置と、を備える運転支援システムであって、
前記走行軌道作成装置は、
前記車両の現在地を前記運転支援装置から受信する現在地受信部と、
前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む走行軌道を作成する走行軌道作成部と、
前記走行軌道を前記運転支援装置に送信する走行軌道送信部と、
を備え、
前記走行軌道作成部は、
前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成部と、
前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成部と、を含み、
前記運転支援装置は、
前記車両のステアリングコラムを回転させるアクチュエータと、
前記車両が前記走行軌道を走行するように、前記アクチュエータを動作させることで前記ステアリングコラムを回転させるアクチュエータ制御部と、
を備えることを特徴とする運転支援システム。 - 進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を車両が走行する走行軌道を作成する走行軌道作成方法であって、
前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成ステップを備え、
前記走行軌道作成ステップは、
前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成ステップと、
前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成ステップと、
を含むことを特徴とする、走行軌道作成方法。 - 進入直線区間と、前記進入直線区間に引き続く円弧区間と、前記円弧区間に引き続く脱出直線区間と、を有する道路を車両が走行する走行軌道を作成するためにコンピュータに実行させる走行軌道作成プログラムであって、
前記進入直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた進入直線部と、前記進入直線部に引き続き、第1群のクロソイド曲線が連結されてなる進入クロソイド部と、前記進入クロソイド部に引き続く円弧部と、前記円弧部に引き続き、第2群のクロソイド曲線が連結されてなる脱出クロソイド部と、前記脱出クロソイド部に引き続き、前記脱出直線区間の外縁よりも前記円弧区間の中心側に予め定められた距離だけ離れた脱出直線部と、を含む前記走行軌道を作成する走行軌道作成ステップを実行させるためのものであり、
前記走行軌道作成ステップは、
前記円弧区間の内縁から前記円弧区間の反中心側に予め定められた距離だけ離れた通過目標点よりも更に前記円弧区間の反中心側に位置し且つ半径ができるだけ大きい前記円弧部を作成する円弧作成ステップと、
前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記進入直線部に接し、前記進入直線部の方向角を始点の方向角とする前記進入クロソイド部と、前記円弧部の半径を最終接円弧の半径とし、始点が前記脱出直線部に接し、前記脱出直線部の方向角を始点の方向角とする前記脱出クロソイド部と、を作成するクロソイド作成ステップと、
を含むことを特徴とする、走行軌道作成プログラム。
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