JP6574224B2 - 車両制御装置、車両、車両制御方法およびプログラム - Google Patents
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Description
前記車両の周囲の状況を示すシーン画像から前記車両の周囲に存在するオブジェクトを抽出する抽出手段と、
前記シーン画像を取得した時点から所定時間における前記オブジェクトの移動軌跡と、前記車両の移動軌跡とを計算し、前記車両の移動軌跡に基づいて、前記オブジェクトの移動軌跡を補正した移動軌跡を生成する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記移動軌跡の計算と前記移動軌跡の補正とを所定の周期において演算し、前記周期における繰り返し演算により、前記補正したオブジェクトの移動軌跡の変化が収束したか否かを閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする。
図1Aは、車両の自動運転制御を行う車両制御装置100の基本構成を示す図であり、車両制御装置100は、センサS、カメラCAM、コンピュータCOMを有する。センサSは、例えば、レーダS1、ライダS2等を含む。また、コンピュータCOMは、処理の実行を司るCPU(C1)、メモリC2、外部デバイスとのインタフェース(I/F)C3等を含む。センサSおよびカメラCAMは、車両の外界情報を取得し、コンピュータCOMに入力する。ここで、コンピュータCOMが搭載されている車両を以下の説明では自車両ともいい、自車両の周囲に存在する二輪または四輪の車両を他車両ともいう。
自動運転制御は、図2に示すように、概略的に3つのステップを有する。すなわち、自動運転制御は、第1ステップとして、車両1(自車両)の周辺の外界情報を認識するシーン理解と、第2ステップとして、シーン理解により、シーン画像から抽出されたオブジェクト(物体)が、どのような移動軌跡で移動するかを予測する予測処理と、第3ステップとして、予測処理の結果に基づいて、車両1(自車両)がどのような移動軌跡をとるべきかを決める行動計画と、を有する。
本実施形態では、ECU20が車両1の自動運転に関わる制御を実行する。ECU20は、計算した自車両の移動軌跡に基づいて、制御対象となる車両1の自動運転制御を行う。図2(a)は、第1の自動運転モードに対応する処理フローの概要を示す図であり、第1の自動運転モードにおいて、ECU20は、シーン理解、予測、および行動計画の処理をワンフローで行う。第1の自動運転モードでは、後に説明する第2の自動運転モードのように、シーン理解、予測、および行動計画の処理のうち、予測および行動計画を繰り返すループ演算を行わないため、第2の自動運転モードに比べて計算量を低減することができ、より短時間で、シーン理解から行動計画までの処理を行うことができる。
図4に示す処理が開始されると、ECU22および23は、検知ユニット(カメラ41、ライダ42、レーダ43)により取得された情報に基づいて、車両1(自車両)の周囲状況に関する情報の処理を行う。ECU20は、ECU22および23から車両1(自車両)の周囲状況に関する情報(外界情報)を取得する。ECU20は、取得した外界情報に基づいて、例えば図5に示すように、車両1とその周囲の状況を上から見たような画像であって、車両1の周囲の物体がマッピングされたような、車両の周囲の状況を示す画像(一つのシーンを示すシーン画像)を取得する。以上の処理は、図4のステップS10に対応する。ECU20は、シーン画像における車両1(自車両)の位置を、座標系の原点として固定して、以下の演算処理を実行する。
ECU20は、ECU22および23から車両1の周囲状況に関する情報(外界情報)を取得すると、外界情報に基づいて、オブジェクト(歩行者204、他車両205等の移動物体)のそれぞれについて移動軌跡を予測する。図5には、各オブジェクトの動きを予測した移動軌跡が例示されている(211〜213、505〜507)。
図4のステップS13に対応する処理として、ECU20は、オブジェクトの移動軌跡505に基づいて、時点t1、t2、t3・・・の各時点における車両1(自車両)の各位置を車両1(自車両)の移動軌跡として計算する。そして、ECU20は、ステップS13で計算した移動軌跡を車両1(自車両)の移動軌跡を決定する(S14)。図5において、二点鎖線で示す移動軌跡501は、図4のS13およびS14の処理により計算された車両1(自車両)の移動軌跡を例示するものである。ECU20は、決定された移動軌跡501に従って、ECU21、ECU26および29に指示して、車両1の操舵、駆動、制動を制御する。
本実施形態においても、ECU20が車両1の自動運転に関わる制御を実行する。ECU20は、計算した移動軌跡に基づいて、制御対象となる車両1の自動運転の制御を行う。図2(b)は、第2の自動運転モードに対応する処理フローの概要を示す図であり、第2の自動運転モードにおいて、ECU20は、シーン理解、予測、および行動計画の処理のうち、予測および行動計画を所定の演算周期で繰り返すループ演算を行い、より高精度に車両1(自車両)の行動計画を計算する。
本実施形態においても、ECU20が車両1の自動運転に関わる制御を実行する。ECU20は、計算した移動軌跡に基づいて、制御対象となる車両1の自動運転の制御を行う。第3の自動運転モードでは、ある時点T1におけるシーン画像内で求めたオブジェクトの移動軌跡を、時点T1よりも前の時点である時点T0におけるシーン画像内で求めた行動計画(車両1(自車両)の移動軌跡)に基づいて補正し、補正したオブジェクトの移動軌跡に基づいて、車両1(自車両)の移動軌跡を計算する。時点T0のシーン画像に基づいて計算された行動計画は時点T1のシーン画像に基づいて計算された行動計画により補正される。すなわち、時点T0で計算された車両1(自車両)の移動軌跡は時点T1で計算された車両1(自車両)の移動軌跡により持ち替えられる。
以上、いくつかの好適な態様を例示したが、本発明はこれらの例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その一部が変更されてもよい。例えば、各実施形態の内容に、目的、用途等に応じて他の要素を組み合わせることも可能であるし、或る実施形態の内容に他の実施形態の内容の一部を組み合わせることも可能である。また、本明細書に記載された個々の用語は、本発明を説明する目的で用いられたものに過ぎず、本発明は、その用語の厳密な意味に限定されるものでないことは言うまでもなく、その均等物をも含みうる。
構成1.上記実施形態の車両制御装置は、生成した移動軌跡に基づいて、車両(例えば、1)の自動運転の制御を行う車両制御装置(例えば、100)であって、
前記車両(1)の周囲の状況を示すシーン画像(例えば、図5)から前記車両(1)の周囲に存在するオブジェクト(例えば、204、205)を抽出する抽出手段(例えば、20、22、23)と、
前記シーン画像を取得した時点(例えば、T0)から所定時間(例えば、TS)における前記オブジェクトの移動軌跡(例えば、505)と、前記車両の移動軌跡(例えば、501)とを計算し、前記車両の移動軌跡(501)に基づいて、前記オブジェクトの移動軌跡を補正した移動軌跡(例えば、506、507)を生成する制御手段(例えば、20)と、を備えることを特徴とする。
前記車両の周囲の状況を示すシーン画像(例えば、図5)から前記車両の周囲に存在するオブジェクトを抽出する抽出工程(例えば、S20、S21)と、
前記シーン画像を取得した時点(例えば、T0)から所定時間(例えば、TS)における前記オブジェクトの移動軌跡(例えば、505)と、前記車両の移動軌跡(例えば、501)とを計算し、前記車両の移動軌跡(501)に基づいて、前記オブジェクトの移動軌跡を補正した移動軌跡(例えば、506、507)を生成する制御工程(例えば、S22〜S24)と、を有することを特徴とする。
Claims (10)
- 生成した移動軌跡に基づいて、車両の自動運転の制御を行う車両制御装置であって、
前記車両の周囲の状況を示すシーン画像から前記車両の周囲に存在するオブジェクトを抽出する抽出手段と、
前記シーン画像を取得した時点から所定時間における前記オブジェクトの移動軌跡と、前記車両の移動軌跡とを計算し、前記車両の移動軌跡に基づいて、前記オブジェクトの移動軌跡を補正した移動軌跡を生成する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記移動軌跡の計算と前記移動軌跡の補正とを所定の周期において演算し、前記周期における繰り返し演算により、前記補正したオブジェクトの移動軌跡の変化が収束したか否かを閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする車両制御装置。 - 前記制御手段は、前記補正したオブジェクトの移動軌跡に基づいて、前記車両の移動軌跡を補正した移動軌跡を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記制御手段は、前記判定に基づいて、前記補正したオブジェクトの移動軌跡の変化が収束した場合、前記収束したオブジェクトの移動軌跡に基づいて、前記車両の移動軌跡を補正した移動軌跡を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記制御手段は、前記判定に基づいて、前記補正したオブジェクトの移動軌跡の変化が前記周期において収束しない場合、直近に補正したオブジェクトの移動軌跡に基づいて、前記車両の移動軌跡を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記抽出手段は、前記シーン画像に対する画像処理により、時間の経過に従い移動しない静的なオブジェクトと、時間の経過に従い移動する動的なオブジェクトと、を前記シーン画像から抽出することを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。
- 前記制御手段は、前記シーン画像における前記車両の位置を、座標系の原点として固定して、演算処理を実行することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車両制御装置。
- 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の車両制御装置を有する車両。
- 生成した移動軌跡に基づいて、車両の自動運転の制御を行う車両制御装置の車両制御方法であって、
前記車両の周囲の状況を示すシーン画像から前記車両の周囲に存在するオブジェクトを抽出する抽出工程と、
前記シーン画像を取得した時点から所定時間における前記オブジェクトの移動軌跡と、前記車両の移動軌跡とを計算し、前記車両の移動軌跡に基づいて、前記オブジェクトの移動軌跡を補正した移動軌跡を生成する制御工程と、
を有し、
前記制御工程では、前記移動軌跡の計算と前記移動軌跡の補正とを所定の周期において演算し、前記周期における繰り返し演算により、前記補正したオブジェクトの移動軌跡の変化が収束したか否かを閾値との比較に基づいて判定することを特徴とする車両制御方法。 - 前記制御工程では、前記補正したオブジェクトの移動軌跡に基づいて、前記車両の移動軌跡を補正した移動軌跡を生成する
ことを特徴とする請求項8に記載の車両制御方法。 - コンピュータに、請求項8または9に記載の車両制御方法の各工程を実行させるプログラム。
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