JP6704062B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
<1.1 全体構成>
図1は、本発明の一実施形態に係る車両制御装置10の構成を示すブロック図である。車両制御装置10は、車両100(図5〜図8)に組み込まれ、且つ、車両100の自動運転又は自動運転支援を実行可能に構成される。車両制御装置10は、制御システム12と、入力装置と、出力装置と、を備える。入力装置及び出力装置はそれぞれ、制御システム12に通信線を介して接続されている。
外界センサ14は、車両100の外界状態を示す情報(以下、外界情報)を取得する複数のカメラ33と複数のレーダ34とを備え、取得した外界情報を制御システム12に出力する。外界センサ14は、さらに、複数のLIDAR(Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging;光検出と測距)装置を備えてもよい。
駆動力装置28は、駆動力ECU(電子制御装置;Electronic Control Unit)と、エンジン・駆動モータを含む駆動源とから構成される。駆動力装置28は、車両制御部60から入力される車両制御値Cvhに従って車両100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、或いは直接に車輪に伝達する。
制御システム12は、1つ又は複数のECU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、図1の車両制御装置10における主要な特徴部を示す機能ブロック図である。車両制御装置10は、外界状態検出部80と、物体認識部82と、統合物体形成部84と、理想走行ライン生成部85と、情報合成部86と、走行可能経路生成部88と、軌道生成・出力部90と、車両制御部60と、を備える。
この実施形態における車両制御装置10は、以上のように構成される。続いて、車両制御装置10(特に、図2に示す機能ブロック図)の動作について、図3〜図8を参照しながら説明する。図3及び図4は、図2の機能ブロック図のうち、短期軌道生成部73(又は中期軌道生成部72)に相当する走行可能経路生成部88及び軌道生成・出力部90の動作説明に供されるフローチャートであり、図5〜図8は、仮想空間104において、車両100がレーン102(走行車線)を走行する場合を図示した説明図である。
外界状態検出部80(具体的には、カメラ33又はレーダ34)は、車両100の外界状態を検出する。外界状態検出部80は、図5〜図8に示す車両100の走行するレーン102の進行方向前方の状態を検出する。次に、外界認識部52の物体認識部82は、外界状態検出部80の検出結果に対して公知の認識手法を適用することで、車両100の進行方向前方の1つ又は複数の物体(他車両等の障害物)を認識する。
走行可能経路生成部88は、局所環境マップ生成部54等からの各情報を用いて、所定時間毎又は所定距離毎に、車両100と障害物領域106a〜106iとの干渉の可能性を判定し、その判定結果に基づいて、障害物領域106a〜106iとの干渉を回避しつつ車両100が走行可能な走行経路114を生成する。また、軌道生成・出力部90は、走行可能経路生成部88が生成した走行経路114に基づいて車両100の走行軌道を生成し、車両制御部60に出力する。
ステップS1において、走行可能経路生成部88は、両側境界線108の情報に関し、レーン102の左右の路肩116における幅方向の距離としての逸脱許容距離Ldを考慮して、仮想空間104における両側境界線108を再形成する。これにより、両側境界線108に挟まれたレーン102の中央部分は、障害物領域106a〜106iの存在しない通常時に車両100が走行可能な基本走行範囲118として形成され、一方で、基本走行範囲118の外側部分は、路肩116に対応し、且つ、逸脱許容距離Ldの幅を有する逸脱許容範囲120として形成される。前述のように、物体認識部82が両側境界線108を認識可能であるため、物体認識部82は、基本走行範囲118と逸脱許容範囲120とを予め認識することは可能である。
走行可能経路生成部88及び軌道生成・出力部90の処理は、上記の通りであるが、次に、図5〜図8の実施例について、図3及び図4の処理上、どのような流れで適用されるのかについて説明する。
以上のように、車両制御装置10は、[1]車両100の外界状態を検出する外界状態検出部80と、[2]外界状態検出部80による検出結果に基づいて道路環境を認識する一方で、外界状態検出部80による検出結果に基づいて少なくとも1つの障害物を認識する外界認識部52と、[3]外界認識部52により認識された道路環境及び障害物に基づいて、車両100が障害物と干渉せずに走行可能な走行軌道(例えば、短期軌道St又は中期軌道Mt)を生成する短期軌道生成部73(又は中期軌道生成部72)とを備えている。この場合、[4]短期軌道生成部73(又は中期軌道生成部72)は、道路環境により画定される車両100の第1走行可能領域122から障害物を示す障害物領域106a〜106iを減算することにより得られた第2走行可能領域124を通る走行経路114に基づいて走行軌道を生成する。
なお、この発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、この発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。
Claims (6)
- 車両(100)の外界状態を検出する外界状態検出部(80)と、
前記外界状態検出部(80)による検出結果に基づいて道路環境を認識する道路環境認識部(52)と、
前記外界状態検出部(80)による検出結果に基づいて少なくとも1つの障害物を認識する障害物認識部(52)と、
前記道路環境認識部(52)により認識された前記道路環境と、前記障害物認識部(52)により認識された前記障害物とに基づいて、前記車両(100)が前記障害物と干渉せずに走行可能な走行軌道(Mt、St)を生成する軌道生成部(72、73)と、
を備え、
前記軌道生成部(72、73)は、所定時間毎又は所定距離毎に、前記道路環境により画定される前記車両(100)の第1走行可能領域(122)から前記障害物を示す障害物領域(106a〜106i)を減算することにより得られた第2走行可能領域(124)を通る前記走行軌道(Mt、St)を生成し、
前記各第1走行可能領域(122)は、前記障害物領域(106a〜106i)が存在しないときに前記車両(100)が走行可能な道路幅(L1)であり、
前記各第2走行可能領域(124)は、前記障害物領域(106a〜106i)が存在するときに前記車両(100)が走行可能な道路幅(L2)であり、
前記軌道生成部(72、73)は、
前記所定時間毎又は前記所定距離毎に、前記第2走行可能領域(124)の幅方向の所定位置を前記車両(100)の目標点(113)に設定し、設定した前記目標点(113)を連結することで前記走行軌道(Mt、St)を生成し、
前記車両(100)の進行方向に所定閾値(Lth)以下の幅(L2)を有する第2走行可能領域(124)が存在する場合、前記車両(100)から当該第2走行可能領域(124)までの距離を前記車両(100)の進行可能距離(DL、DLa)として算出するか、又は、前記車両(100)の進行方向で前記走行軌道(Mt、St)が前記障害物領域(106a〜106i)と交差する場合、前記車両(100)から交差箇所の手前の第2走行可能領域(124)までの距離を前記車両(100)の進行可能距離(DL、DLo)として算出する
ことを特徴とする車両制御装置(10)。 - 請求項1に記載の車両制御装置(10)において、
前記軌道生成部(72、73)は、前記第2走行可能領域(124)の幅方向の中心点を前記目標点(113)に設定することを特徴とする車両制御装置(10)。 - 請求項1又は2に記載の車両制御装置(10)において、
前記道路環境認識部(52)により認識された前記道路環境に基づいて、前記第1走行可能領域(122)の幅方向の中心位置を通る理想走行ライン(112)を生成する理想走行ライン生成部(85)をさらに有し、
前記軌道生成部(72、73)は、前記理想走行ライン生成部(85)により生成された前記理想走行ライン(112)に近づくように前記走行軌道(Mt、St)を生成することを特徴とする車両制御装置(10)。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両制御装置(10)において、
前記道路環境認識部(52)は、前記道路環境に含まれる前記車両(100)の走行車線(102)の両側境界線(108)又は道路構造体(110)の情報から、前記走行車線(102)を、該走行車線(102)の幅方向の基本走行範囲(118)と、前記基本走行範囲(118)の外側の逸脱許容範囲(120)とに分けて認識し、
前記軌道生成部(72、73)は、通常時には、前記基本走行範囲(118)で前記走行軌道(Mt、St)を生成し、一方で、前記基本走行範囲(118)が一定幅以下である場合、又は、前記基本走行範囲(118)の中心近傍に前記障害物領域(106a〜106i)が存在する場合には、前記逸脱許容範囲(120)で前記走行軌道(Mt、St)を生成することを特徴とする車両制御装置(10)。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両制御装置(10)において、
前記障害物認識部(52)は、前記外界状態検出部(80)による検出結果に基づいて、前記車両(100)の進行方向に存在する少なくとも1つの物体を前記障害物として特定し、特定した前記障害物を包含するポリゴンの形状を有する前記障害物領域(106a〜106i)を生成することを特徴とする車両制御装置(10)。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両制御装置(10)において、
前記軌道生成部(72、73)により生成された走行軌道(Mt、St)に基づいて前記車両(100)を制御する車両制御部(60)をさらに備える
ことを特徴とする車両制御装置(10)。
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