JP6672474B2 - 車両制御装置 - Google Patents

車両制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6672474B2
JP6672474B2 JP2018545744A JP2018545744A JP6672474B2 JP 6672474 B2 JP6672474 B2 JP 6672474B2 JP 2018545744 A JP2018545744 A JP 2018545744A JP 2018545744 A JP2018545744 A JP 2018545744A JP 6672474 B2 JP6672474 B2 JP 6672474B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
trajectory
vehicle
point sequence
control device
vehicle control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018545744A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018073887A1 (ja
Inventor
大智 加藤
大智 加藤
宏史 小黒
宏史 小黒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of JPWO2018073887A1 publication Critical patent/JPWO2018073887A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6672474B2 publication Critical patent/JP6672474B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095Predicting travel path or likelihood of collision
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0219Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory ensuring the processing of the whole working surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0956Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/16Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • B60W2520/105Longitudinal acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/14Yaw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/12Brake pedal position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/16Ratio selector position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/18Steering angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/20Direction indicator values
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/30Road curve radius
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/53Road markings, e.g. lane marker or crosswalk
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
    • B60W2554/404Characteristics
    • B60W2554/4042Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/45External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/50External transmission of data to or from the vehicle of positioning data, e.g. GPS [Global Positioning System] data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

この発明は、自動運転(自動運転支援を含む)が可能な車両に適用して好適な車両制御装置に関する。
国際公開第2011/158347号公報(以下、WO2011/158347という。)により公開された運転支援装置では、自動運転スイッチがドライバにより操作された場合に、目的地が設定されているときは、電子制御ユニットにより自動的に前記目的地までの進路が生成されて前記目的地への自動運転が開始される。また、前記目的地が設定されていないときは、前記電子制御ユニットにより自動的に停車進路又は現在の走行路に沿った進路が設定されて、いわゆる道なり自動運転が開始される。
ところで、自動運転(自動運転支援を含む)が可能な車両では、認識された直近の走行環境に対する適応性及び応答性を満足させながら道路を走行して目標位置に到達することは勿論のこと、前記目標位置に到達するまでの乗員の快適性、乗り心地、例えば、模範的なドライバが運転するのと同様の車両の挙動変化の円滑性が重視されるが、WO2011/158347には、この点についての開示がなく、改良の余地がある。
この発明は上記のような課題を考慮してなされたものであり、車両挙動変化の円滑性を重視しつつ、認識された直近の走行環境に対する適応性(その状態によくかなうこと)及び応答性(入力・刺激に対する反応)を確保乃至向上することを可能とする車両制御装置を提供することを目的とする。
この発明に係る車両制御装置は、自動運転可能な車両を制御する車両制御装置であって、該車両制御装置が該車両の周辺の状況を認識した外界認識情報に基づき、第1演算周期で第1軌道を生成する第1軌道生成部と、前記外界認識情報に基づき、前記第1軌道を参照しながら前記第1演算周期より短い第2演算周期で第2軌道を生成する第2軌道生成部と、を備え、自動運転を行う際、前記第2軌道生成部は、参照除外条件に合致した場合、前記第1軌道を参照することなく、前記第2軌道を生成し、前記車両を制御する。
この発明によれば、外界認識情報に基づき、原則として、演算周期が相対的に長い第1演算周期で生成され車両挙動変化の円滑性が重視された第1軌道を参照する車両の自動運転制御が行われ、例外として、前記外界認識情報に基づき、参照除外条件下で、該参照除外条件に合致したときは、適応性又は応答性を確保した第2軌道のみでの車両の自動運転制御が行われる。このため、車両挙動変化の円滑性を重視しつつ、適応性又は応答性が確保された車両制御装置が提供される。
この場合、前記参照除外条件が、前記第1軌道生成部から前記第2軌道生成部に提示されるようにすることが好ましい。
このように、相対的に上位の第1軌道生成部から相対的に下位の第2軌道生成部に、第1軌道を参照する必要がないと判断するための参照除外条件が提示されるので、第2軌道生成部は、適応性又は応答性が確保された第2軌道を生成し、該車両を自動運転制御することができる。
なお、前記参照除外条件が、前記外界認識情報に基づき定められるように構成することで、適時・的確に第1軌道の参照の要否を判断することができる。
また、前記外界認識情報に基づき定められる前記参照除外条件は、自車の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき又は緩和したときのいずれかであるとしてもよく、自車の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき又は緩和した場合のいずれかの場合には、自車の応答性が向上する。
ここで、前記自車の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき又は緩和したときとは、停止線で停止する必要がなくなったとき、衝突回避後、衝突回避状況がなくなったとき、追従走行対象車両が走行を開始したとき、前走車が加速したとき、カーブ走行終了時に直線路が認識されたとき、レーンの曲率が緩くなったときのいずれかのときであるとし、このような状況下で上位の第1軌道を参照しないことで、自車の応答性が向上し、交通の流れが向上する。
さらに、前記外界認識情報に基づき定められる前記参照除外条件は、自車の走行を抑制する走行抑制状況が発生したときであるとしてもよい。
自車の走行を抑制する走行抑制状況が発生したときに上位の中期軌道を参照しないことで、自車の適応性が向上する。
前記自車の走行を抑制する走行抑制状況とは、前方に狭路があるとき、前方に勾配の変化があるとき、前方の見通しが悪いとき、のいずれかのときを該当させる。このようなときに上位の中期軌道を参照しないことで、自車の適応性が向上する。
さらにまた、前記参照除外条件は、前記第2軌道部が、参照しようとする前記第1軌道と、生成しようとする第2軌道の候補軌道との乖離が閾値以上である場合には、前記第1軌道を参照しないことが好ましい。
つまり、参照しようとする前記第1軌道と、生成しようとする第2軌道の候補軌道との乖離が閾値以上である場合には、位置追従遅れ、速度追従遅れ、及び旋回方向の追従遅れが回復不可とみなして、第2軌道により自動運転走行することで適応性が向上する。
この実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両の概略構成ブロック図である。 図1中、要部の構成を抜き出したブロック図である。 局所環境マップの例示図である。 車両制御装置の動作説明に供されるフローチャートである。 車両制御装置の動作説明に供される簡易的なタイムチャートである。
以下、この発明に係る車両制御装置について、この車両制御装置が搭載された車両との関係において、好適な実施形態を挙げ添付の図面を参照しながら説明する。
[車両10の構成]
図1は、この実施形態に係る車両制御装置12が搭載された車両(自車又は自車両ともいう。)10の概略構成を示すブロック図である。
車両10は、車両制御装置12を含み、該車両制御装置12の他、該車両制御装置12にそれぞれ通信線を介して接続される入力装置と出力装置とを備える。
前記入力装置として、外界センサ14と、ナビゲーション装置16と、車両センサ18と、通信装置20と、自動運転スイッチ(自動運転SW)22と、操作デバイス24に接続された操作検出センサ26と、を備える。
前記出力装置として、図示しない車輪を駆動する駆動力装置28と、前記車輪を操舵する操舵装置30と、前記車輪を制動する制動装置32と、を有するアクチュエータ27を備える。なお、ナビゲーション装置16や通信装置20は、入出力装置(ヒューマンインタフェース、送受信機)として利用することもできる。
[車両制御装置12に接続される入出力装置の構成]
外界センサ14は、車両10の外界(前方、後方、側方等の周囲360゜)情報を取得する複数のカメラ33と複数のレーダ34とを備え、取得した車両10の外界情報を車両制御装置12に出力する。外界センサ14は、さらに、複数のLIDAR(光検出と測距)を備えてもよい。
ナビゲーション装置16は、衛星測位装置等を用いて車両10の現在位置を検出・特定するとともに、ユーザインタフェースとして、タッチパネル式のディスプレイ、スピーカ及びマイクを有し、現在位置又はユーザが指定した位置から指定した目的地までの経路を算出し、車両制御装置12に出力する。ナビゲーション装置16により算出された経路は、経路情報として記憶装置40の経路情報記憶部44に記憶される。
車両センサ18は、車両10の速度(車速)を検出する速度(車速)センサ、加速度を検出する加速度センサ、横Gを検出する横Gセンサ、車両10の垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサ、車両10の向きを検出する方位センサ、車両10の勾配を検出する勾配センサ等を含め、各検出信号を車両制御装置12に出力する。これらの検出信号は、後述する演算周期Toc毎に自車状態情報Ivhとして記憶装置40の自車状態情報記憶部46に記憶される。
通信装置20は、路側機、他車、及びサーバ等と通信し、信号機等に係わる情報、他車に係わる情報、及びプローブ情報・更新地図情報等を受信しあるいは送信する。なお、地図情報は、ナビゲーション装置16に記憶される他、地図情報として記憶装置40の地図情報記憶部42にも記憶される。
操作デバイス24は、アクセルペダル、ステアリングホイール(ハンドル)、ブレーキペダル、シフトレバー、及び方向指示レバー等を含む。操作デバイス24には、ドライバによる操作の有無や操作量、操作位置を検出する操作検出センサ26が取り付けられている。
操作検出センサ26は、検出結果としてアクセル踏込(開度)量、ハンドル操作(操舵)量、ブレーキ踏込量、シフト位置、右左折方向等を車両制御部110に出力する。
自動運転スイッチ(自動運転オン設定部)22は、例えば、インストルメントパネルに設けられ、ドライバ等のユーザが、非自動運転モード(手動運転モード)と自動運転モードを切り替えるためにマニュアル(手動)操作される押しボタンスイッチである。
自動運転モードは、ドライバが、アクセルペダルやステアリングホイールやブレーキペダル等の操作デバイス24の操作を行わない状態で車両10が車両制御装置12の制御下に走行する運転モードであり、車両制御装置12が、行動計画(後述する短期軌道St、中期軌道Mt、及び長期軌道Lt)に基づいて、駆動力装置28、操舵装置30、及び制動装置32の一部又は全部を制御する運転モードである。
なお、自動運転モード中に、ドライバが、アクセルペダルやステアリングホイールやブレーキペダル等の操作デバイス24の操作を開始した場合には、自動運転モードは自動的に解除され、非自動運転モード(手動運転モード)に切り替わる。
ここで、手動運転モードにおいても、公知のACC(Adaptive Cruise Control)機能やLKAS(Lane Keep Assist System)機能等、一定の運転支援機能を実施することができる。
駆動力装置28は、駆動力ECUとエンジン及び/又は駆動モータ等の車両10の駆動源とから構成される。駆動力装置28は、車両制御部110から入力される車両制御値Cvhに従って車両10が走行するための走行駆動力(トルク)を生成し、トランスミッションを介し、あるいは直接に車輪に伝達する。
操舵装置30は、EPS(電動パワーステアリングシステム)ECUと、EPS装置とから構成される。操舵装置30は、車両制御部110から入力される車両制御値Cvhに従って車輪(操舵輪)の向きを変更する。
制動装置32は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、ブレーキECUと、ブレーキアクチュエータとから構成される。
制動装置32は、車両制御部110から入力される車両制御値Cvh情報に従って車輪を制動する。
なお、車両10の操舵は、左右車輪に対するトルク配分や制動力配分を変更することでも可能である。
[車両制御装置12の構成]
車両制御装置12は、1又は複数のECU(電子制御ユニット)により構成され、各種機能実現部の他、記憶装置40等を備える。なお、機能実現部は、この実施形態では、CPU(中央処理ユニット)が記憶装置40に記憶されているプログラムを実行することにより機能が実現されるソフトウエア機能部であるが、集積回路等からなるハードウエア機能部により実現することもできる。
図2は、この実施形態に係る車両制御装置12の要部の構成を図1から抜き出して示すブロック図である。
車両制御装置12は、記憶装置40(図1)及び機能実現部(機能実現モジュール)としての車両制御部110の他に、外界認識部51と、認識結果受信部52と、局所環境マップ生成部(環境マップ生成部ともいう。)54と、長期軌道生成部71と、中期軌道生成部72と、短期軌道生成部73と、これらを統括制御するとともに、タスク同期を制御する統括制御部(タスク同期モジュール)70と、から構成される。
車両制御装置12中、外界認識部51は、静的な(変化しない又は動かない)外界認識情報Iprsと動的な(変化する又は動く可能性がある)外界認識情報Iprdとからなる外界認識情報Iprを同時に生成する。
静的な外界認識情報Iprsを生成する際、外界認識部51は、車両制御部110からの自車状態情報Ivhを参照し、さらに、外界センサ14中、カメラ33等からの外界情報(画像情報)に基づき、当該位置での車両10の両側(右側と左側)のレーンマーク(白線等)を認識するとともに、交差点等の停止線までの距離(停止線まで、あと何mの位置にいるか。)、及び走行可能領域(レーンマークは気にせずにガードレールや縁石を除いた平面領域)等を認識し、静的な外界認識情報Iprsとして生成し、認識結果受信部52に送信(出力)する。
動的な外界認識情報Iprdを生成する際、外界認識部51は、前記自車状態情報Ivhを参照し、さらに、カメラ33等からの外界情報に基づき、障害物(駐停車車両を含む)、交通参加者(人、他車両)、及び信号機の灯色{青(緑)、黄(オレンジ)、赤}等を認識し、動的な外界認識情報Iprdとして生成し、認識結果受信部52に送信(出力)する。
外界認識部51は、外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)を演算周期Toc未満の時間で認識し、認識結果受信部52に送信(出力)する。
認識結果受信部52は、統括制御部70からの演算指令Aaに応答して、外界認識部51から受信している外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)を、演算周期Toc内に、統括制御部70に出力する。
統括制御部70は、外界認識情報Ipr(Ipr=Iprs+Iprd)を、記憶装置40に記憶する。
ここで、演算周期(基準周期又は基準演算周期ともいう。)Tocは、車両制御装置12における基準の演算周期であり、例えば、数10ms程度の値に設定されている。
局所環境マップ生成部54は、統括制御部70からの演算指令Abに応答して、自車状態情報Ivh及び外界認識情報Iprを参照(集約)し、演算周期Toc内に、局所環境マップ情報Iemを生成して統括制御部70に出力する。
局所環境マップ情報Iemは、概ね、外界認識情報Iprに自車状態情報Ivhを合成した情報である。局所環境マップ情報Iemは、記憶装置40の局所環境マップ情報記憶部47に記憶される。
図3は、局所環境マップ情報Iemとして記憶されている、例としての局所環境マップLmapを示している。
ここで、自車状態情報Ivhは、車両制御部110から得られる情報であって、基本的には、車両10の基準点Bp、例えば後輪車軸の中点の、レーンL(右側レーンマークLmrと左側レーンマークLmlによって区画される。)の中心線(仮想線)CLからのオフセット量(位置)OSと、中心線CLと車両10のノーズ方向ndとの間のなす角である姿勢角(方位角ともいう。)θzと、速度vsと、加速度vaと、走行ラインの曲率ρと、ヨーレートγと、操舵角δst等により構成される。オフセット量OSは、基準位置(任意)からの座標{x(走行路の方向であって縦方向)y(走行路に直交する方向であって横方向)}としてもよい。
すなわち、自車状態情報Ivhは、次の(1)式に示すように、後述する軌道点列Pj{(2)式参照}の、その時点における最新の情報である。
Ivh=Ivh(x,y,θz,vs,va,ρ,γ,δst)…(1)
Pj
=Pj(x,y,θz,vs,va,ρ,γ,δst)t=1,2,…T
…(2)
なお、軌道点列Pjは、後述する軌道点列候補Pcj(x,y,θz,vs,va,ρ,γ,δst)t=1,2,…Tが肯定的な評価がなされるまで修正されて、出力軌道である軌道点列Pj(x,y,θz,vs,va,ρ,γ,δst)t=1,2,…Tとされる。tは、演算周期Tocの整数分の1(速度vsに応じて変更してもよい。)の時間に対応し、1は、最初の点、Tは、1sec目の点等の生成される軌道の時間長さに対応する。
図3中、レーンL(右側レーンマークLmrと左側レーンマークLml)は、カメラ33からの画像情報から外界認識部51で認識(公知のレーンマーク検出、鳥瞰変換、及び曲線近似処理)された外界認識情報Iprである。
このように、局所環境マップ情報Iem(局所環境マップLmap)は、自車状態情報Ivhと外界認識情報Iprとを併合して生成された、自車10が走行している方向の自車位置を基準として道路(レーンマークLm)等の周辺状況(自車周辺状況)を示す情報になる。
図1、図2にもどり、長期軌道生成部71は、統括制御部70からの演算指令Acに応答して、動的な外界認識情報Iprdを除いた静的な外界認識情報Iprsを含む局所環境マップ情報Iem、自車状態情報Ivh、及び地図情報記憶部42に記憶されている道路地図(カーブの曲率等)を参照して、例えば、演算周期9×Tocで長期軌道Ltを生成し、生成した長期軌道Ltを統括制御部70に出力する。長期軌道Ltは、軌道情報Itとして記憶装置40の軌道情報記憶部48に記憶される。
つまり、長期軌道生成部71は、車両10の乗り心地・快適性(急ハンドル、急加減速を行わない。)を重視した車両制御を行うための軌道、例えば、運転に習熟した模範ドライバが運転する軌道に対応した軌道であり、動的な外界認識情報Iprdを使用しないで、演算周期が、相対的に長い周期、例えば数百ms程度の長周期Tl(Tl=9×Toc)で、相対的に長い時間(長い距離)、例えば10秒間程度の走行時間に対応する長期軌道(10sec軌道ともいう。)Ltを生成する。
中期軌道生成部72は、統括制御部70からの演算指令Adに応答して、局所環境マップ情報Iem(動的な外界認識情報Iprdと静的な外界認識情報prsを含む。)、自車状態情報Ivh、及び長期軌道Ltを参照して、演算周期3×Tocで中期軌道Mtを生成し、生成した中期軌道Mtを、後述する参照除外条件Creとともに統括制御部70に出力する。中期軌道Mtは、軌道情報Itとして、軌道情報記憶部48に記憶される。
中期軌道生成部72は、例えば、外界認識部51がレーンLの前方に駐車車両等の障害物(動的な外界認識情報Iprdに含まれる。)を発見した場合に、前記駐車車両等を迂回させる軌道(片側複数レーンがある場合には、必要に応じてレーン変更を含む軌道)であり、演算周期が、長周期Tlより相対的に短い周期、例えば百数十ms程度の中周期Tm(Tm=3×Toc)で、相対的に短い時間(短い距離)、例えば数秒間程度の走行時間に対応する中期軌道(5sec軌道ともいう。)Mtを生成する。
中期軌道Mtを生成する際に、局所環境マップ情報Iem中に、動的な外界認識情報Iprdが含まれていない場合、結果として、中期軌道Mtは、長期軌道Ltに概ね一致する。
短期軌道生成部73は、統括制御部70からの演算指令Aeに応答して、局所環境マップ情報Iem(動的な外界認識情報Iprd及び静的な外界認識情報Iprsを含む。)、自車状態情報Ivh、中期軌道Mt、及び参照除外条件Cre(後述)を参照し、3つの軌道生成部中、最も短い演算周期Tocで自車両10の車両ダイナミクスに対応した短期軌道Stを生成し、生成した短期軌道Stを統括制御部70に出力し、同時に車両制御部110に出力する。
車両制御部110は、短期軌道Stに基づき、アクチュエータ27を制御する。短期軌道Stは、軌道情報Itとして軌道情報記憶部48に記憶される。
短期軌道Stを生成する際に、局所環境マップ情報Iem中に、動的な外界認識情報Iprdが含まれていない場合、結果として、短期軌道Stは、概ね、長期軌道Ltを参照して生成された中期軌道Mtと一致する。
このようにして、短期軌道生成部73は、演算周期が、長周期Tl及び中周期Tmより相対的に短い周期、例えば数十ms程度の短周期Ts(Ts=Toc)で、これから走行する相対的に短い時間(短い距離)、例えば1秒間程度の走行時間に対応する短期軌道(1sec軌道という。)Stを生成する。
短期軌道Stとしては、短周期Ts毎に、概ねレーンマークの中心線CLに沿う縦方向の位置x、横方向の位置y、姿勢角θz、速度vs、加速度va、操舵角δst(車両10の舵角δは、ステアリングホイールの操舵角δstにギア比を考慮して算出することができる。)等に基づき、車両指令値としての軌道点列Pj(x,y,θz,vs,va,δst){上記(2)式参照。}が生成される。
実際上、最終的な軌道点列Pjが生成される前に、短期軌道生成部73により短周期Ts(Ts=Toc)毎に複数の軌道点列候補Pcj(演算周期:Toc/5程度)が生成される。生成された軌道点列候補Pcjは、後述するように、同一短周期Ts内で、さらに、短期軌道生成部73により車両ダイナミクス等に基づき軌道が評価された後、評価結果に応じて必要があれば修正されて短期軌道St分の出力軌道としての前記軌道点列Pjが生成される。
車両制御部110は、入力された短期軌道St、すなわち、演算周期Toc/5程度で生成され入力された軌道点列Pjに沿って車両10が走行するように、軌道点列Pjを車両制御値Cvhに変換して駆動力装置28、操舵装置30、及び制動装置32に出力する。
なお、短期軌道St、中期軌道Mt、長期軌道Ltの設定時間長さ(時間軌道ともいう。)は、速度vs、操舵角δst、走行ラインの曲率ρ、及び道路勾配等に応じて、例えば、短期軌道Stが0.2[s]〜2[s]、中期軌道Mtが2[s]から7[s]、及び長期軌道Ltが7[s]から15[s]程度の範囲で変更してもよい。
[実施形態の動作説明]
[フローチャートによる説明]
基本的には以上のように構成される車両制御装置12の動作について、図4のフローチャートを参照して詳細に説明する。
自動運転中、ステップS1にて、統括制御部70から長期軌道生成部71に対し、演算周期9×Toc毎に長期軌道Ltの生成を要求する演算指令Acが送出されるとともに、演算周期Toc毎に局所環境マップ生成部54で生成されている直近の局所環境マップ情報Iem(静的な外界認識情報Iprsと自車状態情報Ivhとから構成されている。)と、車両制御部110で生成されている直近の自車状態情報Ivhとが送出される。
ステップS2にて、長期軌道生成部71は、上述したように、(2)式に示した軌道点列Pjからなる長期軌道Ltを生成する。
長期軌道Ltが1回生成される毎、ステップS3及びステップS4の処理にて、中期軌道Mtが3回生成される。
ステップS3にて、統括制御部70から中期軌道生成部72に対し、演算周期9×Toc毎に長期軌道生成部71で生成された長期軌道Lt及び演算周期3×Toc毎に中期軌道Mtの生成を要求する演算指令Adが送出されるとともに、演算周期Toc毎に局所環境マップ生成部54で生成されている直近の局所環境マップ情報Iem(外界認識情報Iprと自車状態情報Ivhとから構成されている。)と車両制御部110で生成されている直近の自車状態情報Ivhが送出される。
ステップS4にて、中期軌道生成部72は、これらの入力に基づき(2)式に示した軌道点列Pjからなる中期軌道Mtを生成する。実際上、中期軌道Mtを生成する際、複数の軌道点列候補Pcjを生成し、生成した複数の軌道点列候補Pcjから、適応性を満たす(例えば、駐車車両等の障害物を回避する)軌道点列候補Pcjのうち、長期軌道Ltとの類似性の高い軌道点列候補Pcjを選択し、中期軌道Mtとする。
上述したように、長期軌道生成部71に対しては、認識結果受信部52から局所環境マップ生成部54を経由して、外界認識情報Ipr中、レーン形状等の静的な外界認識情報Iprsは入力されるが、障害物、交通参加者及び信号機灯色等の動的な外界認識情報Iprdは入力されない。
動的な外界認識情報Iprdは、自車10の走行を抑制する走行抑制状況を発生させる。
中期軌道生成部72は、例えば、信号機の灯色が黄あるいは赤であることを認識した場合、自車10を停止線で停止するように減速制御する必要がある。
中期軌道生成部72は、また、前走車が停止した(する)ことを認識した場合、衝突を回避するために、同様に、減速制御して停止させる必要がある。
このような、動的な外界認識情報Iprdに基づく走行の抑制に、長期軌道生成部71(長期軌道Lt)は関与せず、中期軌道生成部72(及び後述する短期軌道生成部73)が担当しているので、これらの走行抑制情報が消滅乃至緩和する、動的な外界認識情報Iprdの変化(信号機の灯色が青になった、前走車が走りだした等。)に対応して、中期軌道生成部72は、演算周期3×Toc毎には、応答性よく発進乃至加速することができる中期軌道Mtを生成する。
しかし、中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73は、ともに動的な外界認識情報Iprdを利用してそれぞれの軌道を生成するので、たとえ、動的な外界認識情報Iprdに係わる走行抑制情報が消滅乃至緩和しても、中期軌道生成部72では、最大で、演算周期Tocの3倍の時間(期間)3×Toc[sec]、中期軌道Mtが変更されない。
比較例に係る技術では、この中期軌道Mtが変更されない期間、短期軌道生成部73において適応性、応答性が制限される可能性がある。つまり、比較例に係る技術では、この適応性、応答性が制限されている期間に走行抑制源情報が消滅乃至緩和したことを短期軌道生成部73が最新の動的な外界認識情報Iprdを含む局所環境マップ情報Iemから知り得た場合であっても、上位の軌道である中期軌道Mtが変更されていないので、下位の短期軌道Stが変更されることがなく、車両10の適応性、応答性が制限されてしまうという課題がある。
この課題を解決するために、この実施形態では、ステップS4にて中期軌道Mtを生成した際に、中期軌道生成部72は、ステップS5にて、生成した中期軌道Mtの参照除外条件Cre(後述)を統括制御部70経由で短期軌道生成部73に提示する。
なお、ステップS3、及びステップS4の処理にて、中期軌道生成部72により中期軌道Mtが1回生成される毎、ステップS5、及びステップS6の処理にて、短期軌道生成部73により短期軌道Stが3回生成される。
ステップS5では、統括制御部70から短期軌道生成部73に対し、演算周期Toc毎に短期軌道Stの生成を要求する演算指令Aeと、局所環境マップ生成部54で生成されている直近の局所環境マップ情報Iem{外界認識情報Ipr(静的な外界認識情報Iprs+動的な外界認識情報Iprd)と自車状態情報Ivhとから構成されている。}と、車両制御部110で生成されている直近の自車状態情報Ivhとを送出するとともに、演算周期9×Toc毎に長期軌道Ltを送出し、演算周期3×Toc毎に中期軌道Mt及び参照除外条件Creを送出する。
ステップS6にて、短期軌道生成部73は、(2)式に示した軌道点列Pjからなる短期軌道Stを生成する。実際上、短期軌道Stを生成する際、自車両10の現在位置の速度vs、加速度va、ヨーレートγ、及び操舵角δstに基づき周辺環境を考慮し自車両10の現在位置(始点)から1[sec]後の目標点(終点)に至るまでの短期軌道St選定用の複数の軌道点列候補Pcjを生成し、生成した複数の軌道点列候補Pcjから、適応性を満たす(例えば、交通参加者を回避する。)軌道点列候補Pcjのうち、中期軌道Mtとの類似性の高い軌道点列候補Pcjを選択し、短期軌道Stとする。
すなわち、短期軌道生成部73は、複数の軌道点列候補Pcjから、中期軌道Mtの軌道点列Pjとの類似性を評価し、評価値の最も高い軌道点列候補Pcjを選択して短期軌道Stを生成する。
中期軌道Mtを参照する短期軌道Stの軌道点列候補Pcjの評価は、同一時点における点列間の偏差が小さい程、すなわち類似度が高い程、高い評価とされるが、参照除外条件Creに合致する場合には、衝突回避等の適応性が確保されていると看倣し、中期軌道Mtとの類似度を評価しないで、複数の軌道点列候補Pcj中、最適軌道を出力する。
この最適軌道の出力について、より詳しく説明すると、短期軌道Stの軌道点列候補Pcjの評価は、第1評価項目として、中期軌道Mtとの類似度(後述する参照除外条件Creに合致しないことが条件)、第2評価項目として、レーン逸脱の可能性、第3評価項目として、レーン内の理想走行経路(直線路では、例えばレーン中央線CL上であるが、カーブでは、カーブに入る前の直線で速度vsを下げながらやや外側に車両10を寄せ、カーブ中はやや内側に車両10を寄せ、カーブ終了間近ではやや外側に車両10を寄せつつ加速する、いわゆるアウトインアウト走行ライン等)との類似度(横偏差、姿勢角偏差、曲率偏差)、第4評価項目として、目標走行速度との類似度、第5評価項目として、障害物等との衝突余裕度(距離と時間)、第6評価項目として、縦G及び横Gの最小化を用い、それぞれに重み付けして加算した評価値の最も高い軌道を最適軌道として出力する。
参照除外条件Creに合致する場合は、上記した第1評価項目の中期軌道Mtとの類似度による評価を評価項目から除外し、残りの上記した第2〜第6の評価項目から導かれる最適軌道を出力する。
ここで、中期軌道Mtとの類似度による評価をしない参照除外条件Creについて説明する。
参照除外条件Creには、類似度を計算しない、自車両10が交通の流れ向上に資する条件(交通流れ向上条件)Cret、及び自車両10の走行環境劣化耐性向上に資する条件(環境劣化耐性向上条件)Cres、並びに類似度を計算する自車両10の制御性に沿う条件(車両制御性条件)Crevがある。
交通流れ向上条件Cretと環境劣化耐性向上条件Cresは、外界認識情報Ipr(この場合、動的な外界認識情報Iprd)に基づき定められる。
動的な外界認識情報Iprdに基づき定められる参照除外条件Cre中、交通流れ向上条件Cretは、自車10の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき若しくは緩和したときに考慮される条件であり、これとは逆に、環境劣化耐性向上条件Cresは、自車10の走行を抑制する走行抑制状況が発生したときに考慮される条件である。
ここで、交通流れ向上条件Cretに係わる自車10の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき若しくは緩和したときとは、例えば、信号機の灯色が赤から青に変わり、停止線で停止する必要がなくなったときが該当する。また、止まっていた前走車等に対する衝突回避のために自車10が止まった後、前走車が自車10から離れていった衝突回避状況がなくなったときがが該当する。さらに、追従走行対象車両が走行を開始したときが該当する。さらにまた、前走車が加速したときが該当する。さらにまた、カーブ走行終了時に直線路が認識されたときや中期軌道生成部72が利用したレーンLの曲率よりレーンLの曲率が緩くなったときが該当する。
環境劣化耐性向上条件Cresに係わる自車10の走行を抑制する走行抑制状況が発生したときとは、前方に狭路があるとき、前方に勾配の変化があるとき、又は前方の見通しが悪いときのいずれかのときである。この場合、短期軌道Stは、中期軌道Mtに対し、より慎重な挙動となる(速度vsや加速度vaや操舵角δstが小さい)軌道が生成される。
最後に、車両制御性条件Crevとは、類似度を計算し、同一時点における中期軌道Mtと短期軌道Stの軌道点列候補Pcjの点列間の偏差が閾値に比較して大きいときが該当する。車両制御性条件Crevに該当するとき、短期軌道生成部73は、車両10が中期軌道Mtの速度・位置・旋回の各要件に追従すること(フィードバック制御)ができないと看倣し、計算した中期軌道Mtとの類似度を評価しない。
ステップS6にて、短期軌道生成部73は、参照除外条件Cre(交通流れ向上条件Cret、環境劣化耐性向上条件Cres、及び車両制御性条件Crev)を考慮し、これらに合致(該当)するとき、長期軌道Lt及び中期軌道Mtを参照することなく無視し、独自判断(自主的判断)し、例えば、生成した複数の軌道点列候補Pcj中、上述した第1評価を除いた第2−第6評価による評価値の最も高い軌道を最適軌道として短期軌道Stとして生成する。このように参照除外条件Creを考慮することで、認識環境(動的な外界認識情報Iprd)に対して適応性、応答性の高い短期軌道Stを生成することができる。
次いで、ステップS7にて、短期軌道生成部73にて生成された短期軌道Stが車両制御部110に送出される。
ステップS8にて、車両制御部110は、短期軌道Stの軌道点列Pjを車両制御値Cvhに変換し、アクチュエータ27(駆動力装置28、操舵装置30及び制動装置32)に出力する。
アクチュエータ27(駆動力装置28、操舵装置30及び制動装置32)は、車両制御値Cvhに基づいて制御されて自動運転の実施が継続される。
[タイムチャートによる説明]
図5は、実施形態に係る車両制御装置12での信号の生成、流れを示す簡易的なタイムチャートである。
図5において、レーン形状等の静的な外界認識情報Iprsは、局所環境マップ情報Iemの一部として、演算周期Toc毎に、局所環境マップ生成部54から統括制御部70を経由して長期軌道生成部71、中期軌道生成部72、及び短期軌道生成部73に送出される。
同時に、障害物、交通参加者、信号機灯色等の動的な外界認識情報Iprdは、局所環境マップ情報Iemの一部として、演算周期Toc毎に、局所環境マップ生成部54から統括制御部70を経由して中期軌道生成部72、及び短期軌道生成部73に送出される(長期軌道生成部71には送出されない。)。
長期軌道生成部71は、演算周期9×Toc毎に統括制御部70から送出される演算指令Acに応答して、最新の局所環境マップ情報Iem、及び最新の自車状態情報Ivhを参照して、長期軌道Ltを生成し、統括制御部70を経由して中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73に送出する。
例えば、時点t0では、長期軌道生成部71は、自身の処理Pro1の前の処理(9×Tocの期間)で生成した長期軌道Lt−1を、統括制御部70を経由して中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73に送出する。
中期軌道生成部72は、演算周期3×Toc毎に統括制御部70から送出される演算指令Adに応答して、時点t0から時点3の間の処理Pro1にて、最新の局所環境マップ情報Iem、最新の自車状態情報Ivh、及び長期軌道Lt−1を参照して、中期軌道Mt1を生成し、時点t3にて、参照除外条件Creとともに統括制御部70を経由して短期軌道生成部73に送出する。
短期軌道生成部73は、演算周期Toc毎に、例えば、時点t0〜時点t1間では、統括制御部70から送出される演算指令Aeに応答して、最新の局所環境マップ情報Iem、最新の自車状態情報Ivh、中期軌道Mt−1、長期軌道Lt−1及び参照除外条件Creを参照して短期軌道St1を生成し、時点t1にて、統括制御部70に送出するとともに、車両制御部110に送出する。
次に、時点t1〜時点t2間では、短期軌道生成部73は、統括制御部70から送出される演算指令Aeに応答して、最新の局所環境マップ情報Iem、最新の自車状態情報Ivh、中期軌道Mt−1、長期軌道Lt−1及び参照除外条件Creを参照して自身の処理Pro2にて短期軌道St2を生成し、時点t2にて、統括制御部70に送出するとともに、車両制御部110に送出する。
時点t1から行う処理Pro2での短期軌道St2生成の直前に、動的な外界認識情報Iprdの内容が変更されて参照除外条件Creに合致した場合には、処理Pro2では、長期軌道Lt−1及び中期軌道Mt−1を無視して、自発的に短期軌道St2を生成する。このため、動的な外界認識情報Iprdの遷移に対し、適応性、応答性に優れた短期軌道St2を生成することができる。
車両制御部110は、入力された短期軌道St、すなわち、演算周期Toc/5程度で生成され入力された軌道点列Pjに沿って車両10が走行するように、軌道点列Pjを車両制御値Cvhに変換して駆動力装置28、操舵装置30、及び制動装置32に出力するとともに、自車状態情報Ivhを演算周期Toc毎に、統括制御部70及び外界認識部51に送出する。
[まとめ]
理解の便宜のために、中期軌道生成部72と短期軌道生成部73を対象として説明する。
上述した実施形態に係る車両制御装置12は、自動運転可能な車両10を制御する車両制御装置12であって、該車両制御装置12が該車両10の周辺の状況を認識した外界認識情報Iprに基づき第1演算周期としての中周期Tm(Tm=3×Toc)で第1軌道としての中期軌道Mtを生成する第1軌道生成部としての中期軌道生成部72と、中期軌道Mtを参照しながら中周期Tmより短い第2演算周期としての短周期Ts(Ts=Toc)で第2軌道としての短期軌道Stを生成する第2軌道生成部としての短期軌道生成部73と、を備える。
自動運転を行う際、短期軌道生成部73は、参照除外条件Cre下で、参照除外条件Creに合致した場合、中期軌道Mtを参照することなく無視し、短期軌道Stを生成し、車両10を制御する。
この実施形態によれば、原則として、演算周期が相対的に長い中周期Tmで生成され車両挙動変化の円滑性が重視された中期軌道Mtを参照して車両10の自動運転制御が行われ、例外として、参照除外条件Cre下で、参照除外条件Creに合致した場合、短期軌道Stのみでの車両10の自動運転制御が行われる。このため、車両挙動変化の円滑性を重視しつつ、局所環境マップ情報Iemで認識されている直近の走行環境に対する適応性又は応答性が確保される車両制御装置12が提供される。
この場合、中期軌道Mtを参照する必要がないと判断するための参照除外条件Creが、上位階層の中期軌道生成部72から下位階層の短期軌道生成部73に提示されるので、短期軌道生成部73は、適応性又は応答性が確保された短期軌道Stを生成し、車両10を自動運転制御することができる。
なお、参照除外条件Creは、動的な外界認識情報Iprdに基づき定められることから、適時・的確に中期軌道Mtの参照の要否を判断することができる。
動的な外界認識情報Iprdに基づき定められる参照除外条件Creは、より具体的には、交通の流れ向上条件Cretと環境劣化耐性向上条件Cresとされ、自車10の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき又は緩和したときのいずれかのときにこれらの条件が合致する。
ここで、交通の流れ向上条件Cretが選択される際の自車10の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき又は緩和したときとは、例えば、信号機の灯色が赤信号から青信号に遷移したので停止線で停止する必要がなくなったときが該当する。また、衝突回避のために停止した後、衝突回避状況がなくなったときが該当する。さらに、追従走行対象車両が走行を開始したときに該当する。さらにまた、前走車が加速したときに該当する。さらにまた、カーブ走行終了時に直線路が認識されたときやレーンLの曲率が緩くなったときに該当する。このような状況下で上位の中期軌道Mtを参照しないことで、自車10の応答性が向上し、交通の流れが向上する。
環境劣化耐性向上条件Cresが選択される際の自車10の走行を抑制する走行抑制状況とは、自車10の前方に狭路があるとき、前方に勾配の変化があるとき、前方の見通しが悪いとき、のいずれかのときであり、このようなときに上位の中期軌道Mtを参照しないことで、自車10の適応性が向上する。
さらに、参照除外条件Creは、車両制御性条件Crevとされる。つまり、短期軌道生成部73が参照しようとする中期軌道Mtと、生成しようとする短期軌道Stの候補軌道との乖離が閾値以上である場合には、位置追従遅れ、速度追従遅れ、及び旋回方向の追従遅れが回復不可とみなして、短期軌道Stにより走行することで適応性が向上する。
なお、この発明は、上記実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

Claims (6)

  1. 自動運転可能な車両(10)を制御する車両制御装置(12)であって、
    該車両制御装置(12)が該車両(10)の周辺の状況を認識した外界認識情報に基づく軌道点列を第1演算周期で生成し、該軌道点列を有する第1軌道を生成する第1軌道生成部と、
    前記外界認識情報に基づく複数の軌道点列候補を前記第1演算周期より短い第2演算周期で生成した後、前記第1軌道の前記軌道点列を参照し、生成した複数の前記軌道点列候補中、前記第1軌道の前記軌道点列との類似性の高い軌道点列候補を選択し、選択した該軌道点列候補を第2軌道として生成する第2軌道生成部と、を備え、
    自動運転を行う際、前記第2軌道生成部は、参照除外条件(Cre)に合致した場合、前記第1軌道を参照することなく、複数の前記軌道点列候補中、衝突余裕度の最も高い軌道を前記第2軌道として生成し、前記車両(10)を制御するものであり、前記参照除外条件(Cre)が、前記外界認識情報に基づき定められ、前記外界認識情報に基づき定められる前記参照除外条件(Cre)は、自車の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき又は緩和したときのいずれかである
    ことを特徴とする車両制御装置(12)。
  2. 請求項に記載の車両制御装置(12)において、
    前記自車の走行を抑制する走行抑制状況が消滅したとき又は緩和したときとは、
    停止線で停止する必要がなくなったとき、
    衝突回避後、衝突回避状況がなくなったとき、
    追従走行対象車両が走行を開始したとき、
    前走車が加速したとき、
    カーブ走行終了時に直線路が認識されたとき、
    レーンの曲率が緩くなった
    のいずれかのときである
    ことを特徴とする車両制御装置(12)。
  3. 自動運転可能な車両(10)を制御する車両制御装置(12)であって、
    該車両制御装置(12)が該車両(10)の周辺の状況を認識した外界認識情報に基づく軌道点列を第1演算周期で生成し、該軌道点列を有する第1軌道を生成する第1軌道生成部と、
    前記外界認識情報に基づく複数の軌道点列候補を前記第1演算周期より短い第2演算周期で生成した後、前記第1軌道の前記軌道点列を参照し、生成した複数の前記軌道点列候補中、前記第1軌道の前記軌道点列との類似性の高い軌道点列候補を選択し、選択した該軌道点列候補を第2軌道として生成する第2軌道生成部と、を備え、
    自動運転を行う際、前記第2軌道生成部は、参照除外条件(Cre)に合致した場合、前記第1軌道を参照することなく、複数の前記軌道点列候補中、衝突余裕度の最も高い軌道を前記第2軌道として生成し、前記車両(10)を制御するものであり、前記参照除外条件(Cre)が、前記外界認識情報に基づき定められ、前記外界認識情報に基づき定められる前記参照除外条件(Cre)は、自車の走行を抑制する走行抑制状況が発生したときである
    ことを特徴とする車両制御装置(12)。
  4. 請求項に記載の車両制御装置(12)において、
    前記自車の走行を抑制する走行抑制状況とは、
    前方に狭路があるとき、
    前方に勾配の変化があるとき、
    前方の見通しが悪いとき、
    のいずれかのときである
    ことを特徴とする車両制御装置(12)。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両制御装置(12)において、
    前記参照除外条件(Cre)が、前記第1軌道生成部から前記第2軌道生成部に提示される
    ことを特徴とする車両制御装置(12)。
  6. 自動運転可能な車両(10)を制御する車両制御装置(12)であって、
    該車両制御装置(12)が該車両(10)の周辺の状況を認識した外界認識情報に基づく軌道点列を第1演算周期で生成し、該軌道点列を有する第1軌道を生成する第1軌道生成部と、
    前記外界認識情報に基づく複数の軌道点列候補を前記第1演算周期より短い第2演算周期で生成した後、前記第1軌道の前記軌道点列を参照し、生成した複数の前記軌道点列候補中、前記第1軌道の前記軌道点列との類似性の高い軌道点列候補を選択し、選択した該軌道点列候補を第2軌道として生成する第2軌道生成部と、を備え、
    自動運転を行う際、前記第2軌道生成部は、参照除外条件(Cre)に合致した場合、前記第1軌道を参照することなく、複数の前記軌道点列候補中、衝突余裕度の最も高い軌道を前記第2軌道として生成し、前記車両(10)を制御するものであり、
    前記参照除外条件(Cre)は、
    前記第2軌道生成部が、参照しようとする前記第1軌道の前記軌道点列と、生成しようとする前記第2軌道の前記軌道点列候補との乖離が閾値以上である場合には、前記第1軌道を参照しないことである
    ことを特徴とする車両制御装置(12)。
JP2018545744A 2016-10-18 2016-10-18 車両制御装置 Active JP6672474B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/080785 WO2018073887A1 (ja) 2016-10-18 2016-10-18 車両制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018073887A1 JPWO2018073887A1 (ja) 2019-04-25
JP6672474B2 true JP6672474B2 (ja) 2020-03-25

Family

ID=62018381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018545744A Active JP6672474B2 (ja) 2016-10-18 2016-10-18 車両制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11054833B2 (ja)
JP (1) JP6672474B2 (ja)
CN (1) CN109963760B (ja)
WO (1) WO2018073887A1 (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018073886A1 (ja) * 2016-10-18 2018-04-26 本田技研工業株式会社 車両制御装置
JP6822386B2 (ja) * 2017-11-30 2021-01-27 トヨタ自動車株式会社 隊列走行システム
DE102017011808A1 (de) * 2017-12-20 2019-06-27 Daimler Ag Verfahren zur Regelung der Bewegung eines Fahrzeugs in einem automatisierten Fahrbetrieb und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP6463571B1 (ja) * 2018-07-03 2019-02-06 三菱電機株式会社 車両制御装置
US11392127B2 (en) * 2018-10-15 2022-07-19 Zoox, Inc. Trajectory initialization
JP7206970B2 (ja) * 2019-02-04 2023-01-18 日産自動車株式会社 車両運動制御方法及び車両運動制御装置
JP7207257B2 (ja) * 2019-10-15 2023-01-18 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム
JP7429143B2 (ja) * 2020-03-30 2024-02-07 本田技研工業株式会社 移動体制御装置、移動体制御方法、およびプログラム
JP7294254B2 (ja) 2020-06-30 2023-06-20 トヨタ自動車株式会社 経路選択装置および経路選択方法
JPWO2022019240A1 (ja) * 2020-07-21 2022-01-27
CN112124295B (zh) * 2020-09-29 2024-01-05 北京易控智驾科技有限公司 无人驾驶车辆及其终点横向稳态控制方法、电子设备
CN114996116B (zh) * 2022-03-22 2024-09-06 吉林大学 一种针对自动驾驶系统的拟人性评价方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7630806B2 (en) * 1994-05-23 2009-12-08 Automotive Technologies International, Inc. System and method for detecting and protecting pedestrians
US6526352B1 (en) * 2001-07-19 2003-02-25 Intelligent Technologies International, Inc. Method and arrangement for mapping a road
US6934615B2 (en) * 2003-03-31 2005-08-23 Deere & Company Method and system for determining an efficient vehicle path
JP4615954B2 (ja) * 2004-10-12 2011-01-19 本田技研工業株式会社 車両用制御対象判定装置
JP4721279B2 (ja) * 2006-03-29 2011-07-13 富士重工業株式会社 車線追従支援装置
JP4525670B2 (ja) * 2006-11-20 2010-08-18 トヨタ自動車株式会社 走行制御計画生成システム
JP5012693B2 (ja) * 2008-06-25 2012-08-29 トヨタ自動車株式会社 車両用データ記録装置、および、車両用データ記録方法
JP5310116B2 (ja) * 2009-03-06 2013-10-09 トヨタ自動車株式会社 移動軌跡生成装置
JP5402203B2 (ja) * 2009-04-20 2014-01-29 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置および車両制御方法
DE112010005666B4 (de) 2010-06-16 2022-06-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrunterstützungsvorrichtung
DE102014200687A1 (de) * 2014-01-16 2015-07-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
JP5991340B2 (ja) * 2014-04-28 2016-09-14 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置
JP6397248B2 (ja) * 2014-07-29 2018-09-26 日立オートモティブシステムズ株式会社 車両用走行支援装置
DE102014221007A1 (de) * 2014-10-16 2016-04-21 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs
JP6663835B2 (ja) * 2016-10-12 2020-03-13 本田技研工業株式会社 車両制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20200057447A1 (en) 2020-02-20
CN109963760A (zh) 2019-07-02
WO2018073887A1 (ja) 2018-04-26
CN109963760B (zh) 2022-04-01
US11054833B2 (en) 2021-07-06
JPWO2018073887A1 (ja) 2019-04-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6672474B2 (ja) 車両制御装置
JP6704062B2 (ja) 車両制御装置
JP6589064B2 (ja) 車両制御装置
CN109843683B (zh) 车辆控制装置
US10137932B2 (en) Vehicle control device
JP6637194B2 (ja) 車両制御装置
CN110171421B (zh) 车辆控制装置
JP6637193B2 (ja) 車両制御装置
JP6827107B2 (ja) 車両制御装置
WO2019003302A1 (ja) 車両制御装置
JP2020001552A (ja) 車両制御装置
JP2020200039A (ja) 車両の走行制御装置
JP7071907B2 (ja) 車両の走行制御装置
JP2020083161A (ja) 車両の走行制御方法および走行制御装置
JP7505840B2 (ja) 車両の運転支援装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200304

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6672474

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150