JP6906553B2 - Vehicle control device and vehicle control method - Google Patents
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Description
本発明は自動運転車両に搭載される車両制御装置に関し、特に、適切な車間距離での走行を可能とする車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device mounted on an autonomous driving vehicle, and more particularly to a vehicle control device capable of traveling at an appropriate inter-vehicle distance.
例えば、特許文献1に開示される従来の車両制御装置の構成および動作は以下の通りである。第1軌道生成部は、第1の周期で処理を実行し、自車両の将来の目標軌道である第1軌道を生成する。第2軌道生成部は、前記第1の周期より短い第2の周期で処理を実行し、第1軌道に基づいて第2軌道を生成すると共に、自車両が外部環境に基づいて停止、または低速走行している状態から自車両を加速させる場合、第1軌道より早く自車両を発進させる第2軌道を生成する。そして、走行制御部は、第2軌道生成部により生成された第2軌道に基づいて、自車両の走行を制御する。
For example, the configuration and operation of the conventional vehicle control device disclosed in
上述したように、従来の車両制御装置は、停止または低速走行時から発進時の制御において発進の応答性を良くしているが、自車両と自車両の前後の他車両とで、同じ時刻に発進し、同じ速度曲線で制御を行うと車間距離が狭い状態で走行することとなり、搭乗者にストレスを与える可能性があった。 As described above, the conventional vehicle control device improves the responsiveness of starting in the control from the time of stopping or running at low speed to the time of starting, but the own vehicle and other vehicles before and after the own vehicle have the same time. If the vehicle starts and is controlled with the same speed curve, the vehicle will travel in a narrow distance, which may put stress on the passengers.
本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、搭乗者に与えるストレスを低減した車両制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control device that reduces stress applied to passengers.
本発明に係る車両制御装置は、車両に搭載され、前記車両を制御する車両制御装置であって、前記車両の周辺情報を取得する周辺情報取得部と、前記車両の状態を表す車両状態量を少なくとも含む車両情報を取得する車両情報取得部と、前記車両の自動運転を制御する自動運転制御装置と、を備え、前記自動運転制御装置は、前記周辺情報および前記車両情報を用いて走行計画の制約条件を生成する制約条件判断部と、前記制約条件に基づいて、走行計画を生成する走行計画生成部と、前記走行計画に従って前記車両を自動運転する車両制御部と、を有し、前記制約条件判断部は、前記車両に後続して交差点に進入する複数の車両が、前記交差点の通行可能時間内に通行できる車両数を最大とする制約条件を生成し、前記走行計画生成部は、前記制約条件に従って、2次計画法または遺伝的アルゴリズムを用いて、最適化問題を解くことで、少なくとも車速を含む評価指標を最適化するように前記走行計画を生成し、外部と通信データを送受信する通信部を介して前記走行計画を前記車両の後方車両に送信することで、前記後方車両に前記制約条件を課す。
The vehicle control device according to the present invention is a vehicle control device that is mounted on a vehicle and controls the vehicle, and has a peripheral information acquisition unit that acquires peripheral information of the vehicle and a vehicle state amount that represents the state of the vehicle. A vehicle information acquisition unit that acquires at least the vehicle information including the vehicle information and an automatic driving control device that controls the automatic driving of the vehicle are provided, and the automatic driving control device uses the peripheral information and the vehicle information to perform a travel plan. It has a constraint condition determination unit that generates a constraint condition, a travel plan generation unit that generates a travel plan based on the constraint condition, and a vehicle control unit that automatically drives the vehicle according to the travel plan. The condition determination unit generates a constraint condition that maximizes the number of vehicles that a plurality of vehicles entering the intersection following the vehicle can pass within the passable time of the intersection, and the travel plan generation unit generates the constraint condition that maximizes the number of vehicles that can pass. By solving the optimization problem using a quadratic planning method or a genetic algorithm according to the constraint conditions, the driving plan is generated so as to optimize the evaluation index including at least the vehicle speed, and communication data is transmitted to and received from the outside. The restriction condition is imposed on the rear vehicle by transmitting the travel plan to the vehicle behind the vehicle via the communication unit.
本発明に係る車両制御装置によれば、少なくとも車速を含む評価指標を最適化するように走行計画を生成するので、他車両との車間距離が狭い状態で走行する場合のようなストレスを搭乗者に与えることが低減される。 According to the vehicle control device according to the present invention, since the travel plan is generated so as to optimize the evaluation index including at least the vehicle speed, the passenger is stressed as if the vehicle travels in a state where the distance between the vehicle and the vehicle is narrow. Is reduced.
<実施の形態1>
<装置構成>
以下、本発明に係る実施の形態1について図1〜図6を用いて説明する。図1は、実施の形態1の車両制御装置100の構成を示す機能ブロック図である。
<
<Device configuration>
Hereinafter, the first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 6. FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the
図1に示すように車両制御装置100は、周辺情報取得部1、車両情報取得部2、通知部5、アクチュエータ6および自動運転制御装置10を備えている。
As shown in FIG. 1, the
周辺情報取得部1は、自車両の周辺環境の状態を示す周辺情報を取得するセンサ群を有している。周辺情報取得部1のセンサ群としては、例えば、GPS(Global Positioning System)装置、車載通信機、周辺センサ、ナビゲーションシステムなどがある。
The peripheral
GPS装置は、複数のGPS衛星からGPS信号を受信して、自車両の位置を測位する。車載通信機は、自車両と他車両との間の車車間通信、または自車両と路側機との間の路車間通信を行う。周辺センサは、ミリ波レーダーおよび超音波ソナーなどの距離感知センサであり、自車両の周辺に存在する他車両、歩行者、建物、および障害物などの物体の位置を検出し、検出した物体が他車両および歩行者などの移動体である場合は、当該移動体の移動速度を検出する。ナビゲーションシステムは、地図情報と、GPS装置で取得した自車両の位置情報とを用いて、地図上に自車両の現在位置を表示する、または自車両の現在位置から目的地までの経路を表示する。地図情報は、例えば車載通信機を用いて外部から取得することができる。なお、周辺情報取得部1のセンサはこれらに限られず、自車両の周辺環境の状態を認識できるものであれば、車載カメラなどをセンサとして用いても良い。
The GPS device receives GPS signals from a plurality of GPS satellites and positions the own vehicle. The in-vehicle communication device performs vehicle-to-vehicle communication between the own vehicle and another vehicle, or road-to-vehicle communication between the own vehicle and the roadside unit. Peripheral sensors are distance sensing sensors such as millimeter-wave radar and ultrasonic sonar, which detect the position of other vehicles, pedestrians, buildings, obstacles, and other objects in the vicinity of the own vehicle, and the detected objects In the case of a moving body such as another vehicle or a pedestrian, the moving speed of the moving body is detected. The navigation system uses the map information and the position information of the own vehicle acquired by the GPS device to display the current position of the own vehicle on the map or display the route from the current position of the own vehicle to the destination. .. The map information can be acquired from the outside using, for example, an in-vehicle communication device. The sensor of the peripheral
車両情報取得部2は、車両の情報である車両情報を取得する。車両情報には、車両の状態を表す車両状態量が含まれる。車両情報取得部2には、例えば、舵角センサ、車速センサ、ウィンカーセンサ、ライトセンサ、ヨーレートセンサ、加速度センサが含まれる。
The vehicle
舵角センサは、自車両のステアリング角を検出する。車速センサは、自車両の走行速度を検出する。ウィンカーセンサは、自車両の方向指示器の指示方向を検出する。ライトセンサは、自車両のライトのオンおよびオフを検出する。ヨーレートセンサは、自車両のヨーレートを検出し、加速度センサは、自車両の加速度を検出する。 The steering angle sensor detects the steering angle of the own vehicle. The vehicle speed sensor detects the traveling speed of the own vehicle. The winker sensor detects the direction indicated by the direction indicator of the own vehicle. The light sensor detects the on and off of the lights of the own vehicle. The yaw rate sensor detects the yaw rate of the own vehicle, and the acceleration sensor detects the acceleration of the own vehicle.
なお、車両情報取得部2を構成するセンサ群は、上記で例示したセンサに限るものではなく、例えば、ブレーキ、ギア、またはワイパーなどの動作状態を検出するセンサなど、自車両の動作状態を認識することができるものであれば、他のセンサであっても良い。
The sensor group constituting the vehicle
自動運転制御装置10は、他車両およびインフラシステムなどの外部システム200との通信データを送受信する通信部11、周辺情報取得部1から入力された周辺情報および車両情報取得部2から入力された車両情報を用いて走行(速度)計画を立てるための制約条件を判断する制約条件判断部12、周辺情報、車両情報、通信データおよび制約条件に基づいて、適切な車間距離で自車両を走行させるように走行計画を生成する走行計画生成部13および走行計画生成部13で立案した走行計画に従いアクチュエータ6を制御する車両制御部14を有している。
The automatic
自動運転を実現するには、自動ブレーキ、ACC(Adaptive Cruise Control)などの自動加減速制御、自動駐車制御および車線維持制御などが必要であり、自動運転制御装置10は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)などのプロセッサを有し、これらのプロセッサで、図示されない記憶装置に格納されるプログラムを実行することで自動運転を実現する。
In order to realize automatic driving, automatic braking, automatic acceleration / deceleration control such as ACC (Adaptive Cruise Control), automatic parking control, lane keeping control, etc. are required, and the automatic
通知部5は、自動運転制御装置10の車両制御部14から出力される各種の情報、例えば、自動運転のレベル、故障状態、運転権限の移行、自車両の状態遷移等を搭乗者に通知する装置であり、液晶表示装置、HUD(Head-Up Display)などの表示装置と、スピーカなどの音声出力装置を有したHMI(Human Machine Interface)で構成される。
The notification unit 5 notifies the passenger of various information output from the
アクチュエータ6は、例えばステアリング、スロットル、ブレーキ、シフト、ウィンカー等の自車両の自動運転を実現するために必要な機器の総称である。
The
<動作>
次に、図2に示すフローチャートを用いて車両制御装置100による車両制御方法を説明する。
<Operation>
Next, a vehicle control method by the
イグニッションスイッチのオンなどにより自車両が動作を開始すると、まず、周辺情報取得部1および車両情報取得部2が、車両情報、周辺情報、路車間情報、車々間情報等の入力情報を取得する(ステップS1)。
When the own vehicle starts operating by turning on the ignition switch or the like, first, the peripheral
そして、取得したこれらの情報に基づいて、自動運転制御装置10が自車両が外部環境に起因して停止しているか否かを判断する(ステップS2)。すなわち、周辺情報により自車両の周辺に他車両が存在することを検出し、車両情報として車速センサが速度を検出している場合には自車両は停止していないと判断するが、速度を検出していない場合には、例えば、信号待ちで自車両は停止していると判断する。
Then, based on the acquired information, the automatic
ステップS2において、停止していると判断される場合(YESの場合)は、制約条件判断部12が制約条件を生成し(ステップS3)、生成された制約条件に基づいて走行計画生成部13が走行計画を生成する(ステップS4)。制約条件および走行計画の生成方法については後に説明する。
If it is determined in step S2 that the vehicle has stopped (YES), the constraint
一方、ステップS2において、停止していないと判断される場合(NOの場合)は、制約条件判断部12が制約条件を更新する(ステップS8)。停止していない、すなわち、走行計画に従っての走行中であるので、車両情報、周辺情報等の入力情報が刻々と更新され、更新された入力情報に基づいて制約条件の更新(再生成)を行う。
On the other hand, in step S2, when it is determined that the constraint has not stopped (NO), the constraint
そして、更新された制約条件に基づいて走行計画生成部13が走行計画を更新し(ステップS9)、更新された走行計画に従って車両制御部14がアクチュエータ6を制御して走行する(ステップS10)。なお、車両が遅滞なく走行している場合にはステップS9で制約条件を設定せずとも良く、その場合はステップS10では制約条件なしとして走行計画を生成する。
Then, the travel
ステップS4において走行計画を生成した後は、車両制御部14が、入力情報から自車両が外部環境により停止している状態から発進可能になったか否かを判断し(ステップS5)、発進可能になったと判断される場合(YESの場合)は、走行計画に従って車両制御部14がアクチュエータ6を制御して走行する(ステップS6)。
After generating the travel plan in step S4, the
一方、ステップS5において発進可能になったと判断されない場合(NOの場合)は、ステップS1以下の動作を繰り返す。 On the other hand, if it is not determined in step S5 that the vehicle can be started (NO), the operation of step S1 or less is repeated.
ステップS6およびS10で走行している状態において、車両制御部14は、自車両が走行を終了したか否かの判断を繰り返し(ステップS7)、走行終了と判断される場合(YESの場合)は、一連の動作を終了し、走行終了と判断されない場合(NOの場合)は、ステップS1以下の動作を繰り返す。なお、走行終了の判断は、例えば、ナビゲーションシステムなどで設定した目的地に自車両が到着した場合、または、イグニッションスイッチをオフして自車両を停止させた場合に走行終了と判断する。
In the state of traveling in steps S6 and S10, the
次に、ステップS3およびS4の処理について、交差点で自車両が停止している状態から発進する場合を例に採ってさらに説明する。 Next, the processes of steps S3 and S4 will be further described by taking as an example the case where the own vehicle starts from the state where the own vehicle is stopped at the intersection.
<交差点での停止状態からの発進(自車両が先頭の場合)>
自車両が車列の先頭にあり、信号待ちによる交差点での停止状態から発進する場合について説明する。制約条件判断部12は、入力情報に基づいて制約条件を生成し、生成した制約条件を走行計画生成部13に入力する。入力情報としては、停止位置情報(自車両が交差点の先頭に停止しているか否かの情報)、発進可能タイミング情報(何秒後に発進可能かの情報)、車速制限区間および車速制限時間の情報、後方車両との車間距離の情報、交差点の通行可能時間の情報、ブレーキ性能の情報、自車両の加速性能の情報が挙げられる。
<Starting from a stopped state at an intersection (when your vehicle is at the top)>
The case where the own vehicle is at the head of the convoy and starts from a stopped state at an intersection due to waiting for a traffic light will be described. The constraint
<停止位置情報>
停止位置情報は、通信部11を介して他車両およびインフラシステムなどの外部システム200から取得することができる。
<Stop position information>
The stop position information can be acquired from an
他車両から取得する例としては、他車両から停止線の位置情報(座標)を取得し、自車両に搭載されたGPS装置から自車両の位置情報を取得することで、自車両が交差点の先頭、すなわち停止線の位置に停止しているか否かを判断することができる。 As an example of acquiring from another vehicle, the own vehicle is at the beginning of the intersection by acquiring the position information (coordinates) of the stop line from the other vehicle and acquiring the position information of the own vehicle from the GPS device mounted on the own vehicle. That is, it can be determined whether or not the vehicle has stopped at the position of the stop line.
インフラシステムから取得する例としては、インフラシステム、例えば交差点に配置されている路側機から停止線の位置情報(座標)を取得し、自車両に搭載されたGPS装置から自車両の位置情報を取得することで、自車両が交差点の先頭、すなわち停止線の位置に停止しているか否かを判断することができる。 As an example of acquiring from the infrastructure system, the position information (coordinates) of the stop line is acquired from the infrastructure system, for example, the roadside machine located at the intersection, and the position information of the own vehicle is acquired from the GPS device mounted on the own vehicle. By doing so, it is possible to determine whether or not the own vehicle is stopped at the beginning of the intersection, that is, at the position of the stop line.
上記以外にも、周辺情報取得部1を構成する車載カメラ、例えば前方カメラ等で自車両前方に車両がいるか否かを判断し、また、白線検出カメラで停止線の位置を確認することで、自車両が交差点の先頭、すなわち停止線の位置に停止しているか否かを判断することができる。なお、停止位置情報の取得方法および判断方法は上記の手法に限定されない。
In addition to the above, an in-vehicle camera constituting the peripheral
<発進可能タイミング情報>
発進可能タイミング情報は、通信部11を介して他車両およびインフラシステムなどの外部システム200から取得することができる。
<Startable timing information>
The startable timing information can be acquired from the
他車両から取得する例としては、例えば、交差点で停止している場合は、他車両から信号が青になるまでの時間情報を取得する。なお、当該他車両はインフラシステム、例えば交差点の信号機から信号情報を取得する機能を有している車両である。信号が青になるまでの時間情報を得ることで、信号が青になるタイミングと同時に自車両を発進させるような走行計画を立てることが可能となる。 As an example of acquiring from another vehicle, for example, when the vehicle is stopped at an intersection, information on the time until the traffic light turns green from the other vehicle is acquired. The other vehicle is a vehicle having a function of acquiring signal information from an infrastructure system, for example, a traffic light at an intersection. By obtaining information on the time until the traffic light turns green, it is possible to make a running plan that starts the own vehicle at the same time as the timing when the traffic light turns blue.
また、渋滞、道路工事規制で停止している場合は、他車両から先頭車両が発進した時間情報を取得する。なお、当該他車両は、先頭車両が判別できるような位置にあり、例えば、車載カメラで先頭車両の発進を判断できるような機能を有している車両である。先頭車両が発進した時間情報を取得することで、先頭車両と同時に自車両を発進させるような走行計画を立てることが可能となる。 In addition, when the vehicle is stopped due to traffic congestion or road construction regulations, information on the time when the leading vehicle has started is acquired from another vehicle. The other vehicle is in a position where the leading vehicle can be identified, and is, for example, a vehicle having a function of determining the start of the leading vehicle with an in-vehicle camera. By acquiring the time information when the leading vehicle has started, it is possible to make a traveling plan in which the own vehicle is started at the same time as the leading vehicle.
インフラシステムから取得する例としては、例えば、交差点で停止している場合は、インフラシステム、例えば交差点の信号機から信号情報を取得し、信号が青になるまでの時間情報を取得する。信号が青になるまでの時間情報を得ることで、信号が青になるタイミングと同時に自車両を発進させるような走行計画を立てることが可能となる。 As an example of acquisition from the infrastructure system, for example, when the vehicle is stopped at an intersection, signal information is acquired from the infrastructure system, for example, a traffic light at an intersection, and time information until the signal turns green is acquired. By obtaining information on the time until the traffic light turns green, it is possible to make a running plan that starts the own vehicle at the same time as the timing when the traffic light turns blue.
また、渋滞、道路工事規制で停止している場合は、インフラシステム、例えば道路に沿って配置されている路側機から先頭車両が発進した時刻を取得する。この場合、先頭車両は、路側機に発進した時刻を送信する機能を有している車両であり、インフラシステムはその情報を送信圏内の車両に送信する機能を有している。先頭車両が発進した時間情報を取得することで、先頭車両と同時に自車両を発進させるような走行計画を立てることが可能となる。時間情報は、先頭車両が発進した時刻でも良いし、先頭車両が発進した/発進していないというフラグ情報でも良い。 In addition, when the vehicle is stopped due to traffic congestion or road construction regulations, the time when the leading vehicle starts is acquired from an infrastructure system, for example, a roadside aircraft arranged along the road. In this case, the leading vehicle is a vehicle having a function of transmitting the start time to the roadside aircraft, and the infrastructure system has a function of transmitting the information to the vehicles within the transmission range. By acquiring the time information when the leading vehicle has started, it is possible to make a traveling plan in which the own vehicle is started at the same time as the leading vehicle. The time information may be the time when the leading vehicle has started, or may be flag information indicating that the leading vehicle has started / not started.
上記以外にも、信号が青になるまでの時間が表示される信号機がある場合、周辺情報取得部1を構成する車載カメラ、例えば前方カメラ等で自車両前方の信号機を撮影し、カメラ画像を解析して青になるまでの時間情報を取得することもできる。
In addition to the above, if there is a traffic light that displays the time until the signal turns blue, take a picture of the traffic light in front of the own vehicle with an in-vehicle camera that constitutes the peripheral
<車速制限区間および車速制限時間の情報>
車速制限区間の情報は、通信部11を介して他車両およびインフラシステムなどの外部システム200から取得することができる。
<Information on vehicle speed limit section and vehicle speed limit time>
Information on the vehicle speed limit section can be acquired from another vehicle and an
他車両から取得する例としては、他車両から制限速度の区間情報を取得する。この場合、当該他車両はインフラシステム、例えば交差点に配置されている路側機から制限速度の区間情報を取得する機能を有している車両である。 As an example of acquiring from another vehicle, section information of the speed limit is acquired from another vehicle. In this case, the other vehicle is a vehicle having a function of acquiring section information of a speed limit from an infrastructure system, for example, a roadside machine arranged at an intersection.
インフラシステムから取得する例としては、インフラシステム、例えば交差点に配置されている路側機から制限速度の区間情報を取得する。 As an example of acquiring from the infrastructure system, the section information of the speed limit is acquired from the infrastructure system, for example, the roadside machine arranged at the intersection.
また、車速制限時間の情報は、車速制限区間の情報に基づいて、制約条件判断部12において設定することができる。例えば、30km/hの車速制限区間が、この先500mに渡って続く場合、車速制限時間は1分間に設定する。
Further, the information on the vehicle speed limit time can be set by the constraint
また、外部からの情報を用いずに自車両で任意に決定するようにしても良い。例えば、自車両の停止位置から前方20mの区間を車速制限区間としたり、自車両が発進してから10秒間は車速を30km/hに制限したりするようにしても良い。この場合、自車両の停止位置ではなく停止線の位置から車速制限区間および車速制限時間設定するようにしても良い。 Further, it may be arbitrarily determined by the own vehicle without using information from the outside. For example, a section 20 m ahead of the stop position of the own vehicle may be set as a vehicle speed limiting section, or the vehicle speed may be limited to 30 km / h for 10 seconds after the own vehicle starts. In this case, the vehicle speed limit section and the vehicle speed limit time may be set from the position of the stop line instead of the stop position of the own vehicle.
<後方車両との車間距離の情報>
後方車両との車間距離の情報は、例えば、ナビゲーションシステムのHMIを介して運転者等の搭乗者が入力する。この場合、車間距離を設定するようにしても良いし、大距離、中距離、小距離のように大まかな設定から選択するようにしても良いし、さらに大まかに、後方車両が接近して走行しても良いか、良くないかをYES、NOで設定するようにしても良い。
<Information on the distance to the vehicle behind>
Information on the distance between the vehicle and the vehicle behind is input by a passenger such as a driver via the HMI of the navigation system, for example. In this case, the inter-vehicle distance may be set, or a rough setting such as a large distance, a medium distance, or a small distance may be selected, or the vehicle behind the vehicle may travel closer to the vehicle. You may set YES or NO as to whether it is good or bad.
<交差点の通行可能時間の情報>
交差点の通行可能時間の情報は、通信部11を介してインフラシステムから取得することができる。例えば交差点の信号機から、信号が青になってから赤に変わるまでの時間を取得することで、交差点の通行可能時間の情報を取得する。
<Information on the available time at intersections>
Information on the passable time at the intersection can be obtained from the infrastructure system via the
<ブレーキ性能の情報>
ブレーキ性能の情報としては、自車両のブレーキ性能の情報と他車両のブレーキ性能の情報を含み、自車両のブレーキ性能の情報は、車両情報取得部2からの車両情報として取得することができる。他車両のブレーキ性能の情報は、情報通信部11を介して他車両から取得することができる。なお、ブレーキ性能としては、日常の走行において制動距離を記録して判断することもでき、点検時期から時間の経過と共にブレーキパットおよびディスクが摩耗することを想定してブレーキ性能を判断することもできる。なお、他車両から取得するブレーキ性能の情報は、当該他車両で上記のような判断を行って、その結果を車両情報として外部に送信することで取得することができる。
<Brake performance information>
The braking performance information includes information on the braking performance of the own vehicle and information on the braking performance of another vehicle, and the information on the braking performance of the own vehicle can be acquired as vehicle information from the vehicle
<自車両の加速性能の情報>
自車両の加速性能の情報は、車両情報取得部2からの車両情報として取得することができる。
<Information on acceleration performance of own vehicle>
Information on the acceleration performance of the own vehicle can be acquired as vehicle information from the vehicle
<制約条件の生成>
以上説明した入力情報に基づいて制約条件判断部12で生成する制約条件の例について以下に説明する。
<Generation of constraints>
An example of the constraint condition generated by the constraint
制約条件の1つとしては、停車していた位置から所定距離または所定時間が経過するまでは、速度または加速度を制限するような制約条件が挙げられる。これは、入力情報に含まれる後方車両との車間距離の情報に基づいて生成され、後方車両の速度および加速度に応じて車間距離を変更し、車間距離を保つような走行計画を立てるための制約条件である。 One of the constraint conditions is a constraint condition that limits the speed or acceleration until a predetermined distance or a predetermined time elapses from the stopped position. This is generated based on the information on the inter-vehicle distance to the rear vehicle included in the input information, and is a constraint for making a travel plan that changes the inter-vehicle distance according to the speed and acceleration of the rear vehicle and maintains the inter-vehicle distance. It is a condition.
このような制約条件を生成することで、後方車両が接近し過ぎることで運転者を含む搭乗者にストレスを与えることが低減される。 By generating such a constraint condition, it is possible to reduce stress on the passengers including the driver due to the rear vehicle approaching too close.
なお、停止線から一定時間または一定距離を過ぎた場合、すなわち制約条件が解けた場合には、車速を上げ、後方車両との車間距離を広げるような走行計画とする。これにより、交差点などを通過した後はスムーズに巡航走行に移行できる。 When the vehicle has passed a certain time or a certain distance from the stop line, that is, when the constraint condition is solved, the vehicle speed is increased and the distance between the vehicle and the vehicle behind is increased. As a result, after passing through an intersection or the like, it is possible to smoothly shift to cruising.
また、上記制約条件は、直後の後方車両だけでなく、交差点を走行する全ての他車両に対しても課すようにしても良い。制限速度より低速となるように速度を制限することで、他車両の搭乗者も車間距離が接近することによるストレスを受けずに済む。 Further, the above-mentioned constraint condition may be imposed not only on the vehicle immediately behind but also on all other vehicles traveling at the intersection. By limiting the speed so that it is slower than the speed limit, passengers of other vehicles do not receive stress due to the approaching distance between vehicles.
また、当該制約条件に基づいて立てた走行計画は、後方車両に対して送信することで、先頭車両である自車両から「先頭車両が停車していた位置から所定距離または所定時間が経過するまでは、速度を制限する」との制約条件を課すことができる。この制約条件を課された後方車両は、制約条件が解けた順に制限速度まで加速することとなる。 In addition, the travel plan established based on the constraint conditions is transmitted to the rear vehicle to "until a predetermined distance or a predetermined time elapses from the position where the leading vehicle was stopped" from the own vehicle which is the leading vehicle. Can impose a constraint that "limits speed". The rear vehicle subject to this constraint will accelerate to the speed limit in the order in which the constraint is resolved.
なお、車両情報取得部2のセンサとしてドライバモニタを加え、運転者の心拍数をモニタするなどしてストレスを数値化し、運転者を含む搭乗者にストレスを与えるような速度および加速度の情報を取得し、そのような速度または加速度とならないように制限しても良い。もちろん、公知の情報から搭乗者にストレスを与えるような速度および加速度を取得して、制限をかけるようにしても良い。
A driver monitor is added as a sensor of the vehicle
より単純には、ドライバモニタにより運転者の視線を検出し、運転者が前方を見ていない状態であれば、搭乗者にストレスを与えるような速度および加速度ではないと判断しても良い。緊急時などは運転者が車両操作を行うが、それ以外は運転者は車両操作を行う必要がないレベル3以上の自動運転が可能な車両であれば、運転者が前方を見ていない状態もあり得るので、上記のような判断手法を用いることも考えられる。
More simply, the driver monitor may detect the driver's line of sight and determine that the speed and acceleration are not stressful to the occupant if the driver is not looking ahead. In an emergency, the driver operates the vehicle, but otherwise the driver does not need to operate the vehicle. If the vehicle is capable of automatic driving of
また、制約条件の1つとしては、自車両に後続して交差点の通行可能時間内に通行できる車両数を最大にするような制約条件が挙げられる。これは、入力情報に含まれる交差点の通行可能時間の情報に基づいて生成され、交差点の通行可能時間内に交差点を通過可能な車両数ができるだけ多くなるように車間距離、速度、加速度を設定する。そして、当該制約条件に基づいて立てた走行計画を後方車両に対して送信することで、当該走行計画を受け取ることができる後方車両両を自車の走行計画に従わせることで、通行可能時間内に交差点を通過できる車両数を増やすことができる。なお、走行計画を受け取ることができない後方車両があった場合でも、当該後方車両が前方車両との車間距離を保つような機能を有している場合は、自車両(先頭車両)が制約条件の区間を走行中は、当該後方車両は自車両に追従した運転をするものと考えられる。 Further, as one of the constraint conditions, there is a constraint condition that maximizes the number of vehicles that can pass within the passable time of the intersection following the own vehicle. This is generated based on the information on the passable time of the intersection included in the input information, and sets the inter-vehicle distance, speed, and acceleration so that the number of vehicles that can pass through the intersection within the passable time of the intersection is as large as possible. .. Then, by transmitting the travel plan established based on the constraint conditions to the rear vehicle, both the rear vehicles that can receive the travel plan are made to follow the travel plan of the own vehicle, so that the travelable time is reached. It is possible to increase the number of vehicles that can pass through the intersection. Even if there is a rear vehicle that cannot receive the travel plan, if the rear vehicle has a function to maintain the inter-vehicle distance from the front vehicle, the own vehicle (leading vehicle) is a constraint condition. While traveling in the section, it is considered that the vehicle behind the vehicle operates following the own vehicle.
このような制約条件を生成することで、通行可能時間内に交差点を通過できる車両数を増やすことで、渋滞の緩和に寄与する。 By generating such a constraint condition, the number of vehicles that can pass through the intersection within the passable time is increased, which contributes to the alleviation of traffic congestion.
また、制約条件の1つとしては、信号が進めを表す状態に変わったタイミングなど走行可能となった場合に発進するような制約条件が挙げられる。これは、入力情報に含まれる発進可能タイミング情報に基づいて生成される。 Further, as one of the constraint conditions, there is a constraint condition that the vehicle starts when it becomes possible to travel, such as when the signal changes to a state indicating advance. This is generated based on the startable timing information included in the input information.
このような制約条件を生成することで、信号が進めを表す状態に変わったタイミングで車列が一斉に動き出すこととなり、ロスタイムを削減して渋滞の緩和に寄与する。 By generating such a constraint condition, the convoys start moving all at once at the timing when the signal changes to the state indicating the advance, which contributes to the alleviation of traffic congestion by reducing the loss time.
なお、以上説明した制約条件は単独で用いて走行計画を立てても良いが、複数を組み合わせて走行計画を立てても良い。 The constraint conditions described above may be used alone to make a running plan, but a plurality of constraints may be combined to make a running plan.
<走行計画の生成>
以上説明した制約条件に基づいて走行計画生成部13は、交差点の通行車両数および搭乗者がストレスを感じない車速、加速度、車間距離などの評価指標を最適化するように走行計画を立てる。
<Generation of driving plan>
Based on the constraint conditions described above, the travel
評価指標として車速を用いる場合、例えば、車速が30km/hならストレスを感じないが、40km/hならストレスを感じるのであれば、30km/hが最適化された値となる。 When the vehicle speed is used as the evaluation index, for example, if the vehicle speed is 30 km / h, no stress is felt, but if the vehicle speed is 40 km / h, stress is felt, 30 km / h is the optimized value.
また、評価指標として加速度を用いる場合、重力加速度1.0Gに対して、0.1Gがストレスを感じない最大の加速度とすると、0.1Gが最適化された値となる。 Further, when acceleration is used as an evaluation index, if 0.1 G is the maximum acceleration that does not feel stress with respect to 1.0 G of gravitational acceleration, 0.1 G is an optimized value.
また、評価指標として後方車両との車間距離を用いる場合、車間距離5mがストレスを感じない最短の車間距離とすると、5mが最適化された値となる。 Further, when the inter-vehicle distance to the rear vehicle is used as the evaluation index, if the inter-vehicle distance 5 m is the shortest inter-vehicle distance that does not cause stress, 5 m is an optimized value.
このように車速、加速度、車間距離は、搭乗者のストレスに直結するパラメータであり、評価指標として実効的である。 In this way, the vehicle speed, acceleration, and inter-vehicle distance are parameters that are directly linked to the stress of the passenger, and are effective as evaluation indexes.
これらの評価指標は単独で用いて走行計画を立てても良いが、複数を組み合わせて走行計画を立てても良い。また、各指標に優先順位を設けても良い。 These evaluation indexes may be used alone to make a running plan, or a plurality of them may be combined to make a running plan. In addition, each index may be prioritized.
上述した評価指標の具体的な値は、搭乗者ごとに設定可能としても良いし、例えばドライバモニタにより走行中に搭乗者の状態をモニタしながらストレスを感じない値に調整されるようにしても良い。 The specific value of the above-mentioned evaluation index may be set for each passenger, or may be adjusted to a value that does not cause stress while monitoring the passenger's condition while driving, for example, by a driver monitor. good.
走行計画生成部13は、基本的には自車両の停車位置から一定時間または一定距離が過ぎるまでの走行計画を立てるが、一定時間または一定距離は交差点ごとに変えても良い。
The travel
走行計画を生成する手法としては、上述した評価指標を最適化するものであり、例えば、2次計画法または遺伝的アルゴリズム(GA:Genetic Algorithms)法のような最適化問題を解く手法などが考えられるが、効果指標となる評価指標を最適化するものであれば何でも良い。 As a method for generating a driving plan, the above-mentioned evaluation index is optimized, and for example, a method for solving an optimization problem such as a quadratic programming method or a genetic algorithm (GA) method can be considered. However, any one that optimizes the evaluation index as an effect index may be used.
遺伝的アルゴリズムは、生物の進化をベースとした最適化手法であり、環境に適応した強い個体の遺伝子が次世代に生き残り、交叉や突然変異により子孫を残すことを繰り返しながら最適解に近づける手法である。2次計画法は、目的関数、制約条件を全て2次式、1次式で定義し、数式に基づいて最適解を求める手法である。全ての数式が2次式以下のため、微分して0になるところで極大値や極小値をとるので、微分方程式を解くことで最適解が得られる。 The genetic algorithm is an optimization method based on the evolution of living organisms, in which the genes of strong individuals adapted to the environment survive in the next generation and leave offspring by crossing and mutation to approach the optimum solution. be. The quadratic programming method is a method in which objective functions and constraints are all defined by quadratic expressions and linear expressions, and the optimum solution is obtained based on the mathematical expressions. Since all mathematical formulas are quadratic or less, the maximum value and the minimum value are taken when they are differentiated to 0, so the optimum solution can be obtained by solving the differential equations.
<走行計画の例>
走行計画生成部13で生成された走行計画の一例について、図3を用いて概念的に説明する。図3は横軸(X軸)に時間[s]経過を示し、縦軸(Y軸)に停止線からの距離[m]を示したグラフであり、原点0を自車両(1台目)の停止位置とし、Y軸上のマイナス方向に、2台目、3台目および4台目の車両が1列に並んでいる状態を想定し、1台目〜4台目の車両の速度曲線を、それぞれV1、V2、V3およびV4として示している。
<Example of driving plan>
An example of the travel plan generated by the travel
また、Y軸上において停止線からプラス方向に所定距離離れた位置の破線DLは、停止線からの制限区間を表している。 Further, the broken line DL at a position on the Y-axis at a position separated by a predetermined distance in the positive direction from the stop line represents a restricted section from the stop line.
制限区間内では先頭車両(自車両)の停車位置から所定距離、時間が経過するまでは、速度を制限し、車両群の車間距離を一定に保ちながら走行し、制限区間を過ぎたら車速を上げて後方車両との車間距離を確保する走行計画となっている。また、交差点の通行可能時間内に通行できる車両数が最大になるように、制限区間内では車間距離は短いまま走行する走行計画となっている。 Within the restricted section, the speed is limited until a predetermined distance and time elapse from the stop position of the leading vehicle (own vehicle), the vehicle runs while keeping the inter-vehicle distance of the vehicle group constant, and the vehicle speed is increased after the restricted section. The travel plan is to secure the distance between the vehicle and the vehicle behind. In addition, the travel plan is such that the distance between vehicles is short within the restricted section so that the number of vehicles that can pass within the passable time of the intersection is maximized.
また、4台目の車両は走行計画を受け取ることができなかった車両であるが、速度曲線V4で示されるように、当該車両は先行車両に追従して走行するので車間距離は広がっていない。 Further, the fourth vehicle is a vehicle that could not receive the travel plan, but as shown by the speed curve V4, the vehicle travels following the preceding vehicle, so that the inter-vehicle distance is not widened.
図4は、自車両が停止線で停車している先頭車両である場合の動作を説明する図である。停止線SLで停車する先頭車両である自車両OVは、作成した走行計画、入手した停止位置情報、車間距離設定情報、車速制限区間情報、発進可能タイミング情報、交差点通行可能時間情報およびブレーキ性能情報をインフラシステムである路側機300と他車両AVに対して送信し、他車両AVと共有する。自車両OVは他車両AVおよび路側機300と通信し、他車両AVも路側機300と通信する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation when the own vehicle is the leading vehicle stopped at the stop line. The own vehicle OV, which is the leading vehicle that stops at the stop line SL, has a created travel plan, obtained stop position information, inter-vehicle distance setting information, vehicle speed limit section information, startable timing information, intersection passable time information, and braking performance information. Is transmitted to the
自車両OVの位置から破線DLまでが車速制限区間であり、車速は例えば20km/h以下に制限される。また、車速制限区間内では交差点の通行可能時間内に通行できる車両数が最大になるように、車速制限区間内では車間距離は短いまま走行する。そして、車速制限区間を過ぎた車両から速度を上げ、後方車両との車間距離を広げる。 The vehicle speed limiting section is from the position of the own vehicle OV to the broken line DL, and the vehicle speed is limited to, for example, 20 km / h or less. In addition, the distance between vehicles is kept short in the vehicle speed limit section so that the number of vehicles that can pass within the passable time of the intersection is maximized in the vehicle speed limit section. Then, the speed is increased from the vehicle that has passed the vehicle speed limit section, and the distance between the vehicle and the vehicle behind is increased.
<交差点での停止状態からの発進(自車両が先頭ではない場合)>
次に、自車両が先頭車両ではない場合に交差点で停止している状態から発進する場合について説明する。
<Starting from a stopped state at an intersection (when your vehicle is not at the beginning)>
Next, a case where the own vehicle is not the leading vehicle and the vehicle starts from a state of being stopped at an intersection will be described.
入力情報としては、先に説明した自車両が先頭車両である場合の入力情報に、前方車両との車間距離の情報を追加する。 As the input information, the information on the distance between the vehicle and the vehicle in front is added to the input information when the own vehicle is the leading vehicle described above.
前方車両との車間距離の情報は、例えば、ナビゲーションシステムのHMIを介して運転者等の搭乗者が入力する。この場合、車間距離を設定するようにしても良いし、大距離、中距離、小距離のように大まかな設定から選択するようにしても良いし、さらに大まかに、前方車両に接近して走行しても良いか、良くないかをYES、NOで設定するようにしても良い。 Information on the distance between the vehicle and the vehicle in front is input by a passenger such as a driver via the HMI of the navigation system, for example. In this case, the inter-vehicle distance may be set, or a rough setting such as a large distance, a medium distance, or a small distance may be selected, or the vehicle may travel closer to the vehicle in front. You may set YES or NO as to whether it is good or bad.
<制約条件の生成>
以上説明した入力情報に基づいて制約条件判断部12で生成する制約条件の例について以下に説明する。
<Generation of constraints>
An example of the constraint condition generated by the constraint
制約条件の1つとしては、前方車両の車速変更のタイミング、すなわち、速度制限区間の通過のタイミングに合わせて自車両も車速変更する。これは、前方車両から走行計画を取得し、それに従うだけあるので、最適化演算は不要となる。 As one of the constraint conditions, the vehicle speed of the own vehicle is also changed according to the timing of changing the vehicle speed of the vehicle in front, that is, the timing of passing through the speed limit section. This eliminates the need for optimization calculations because it only obtains the travel plan from the vehicle in front and follows it.
また、車間距離を広げたくない場合は、前方車両に追従するだけの制約条件としても良い。この場合も最適化演算は不要となる。 Further, if it is not desired to increase the inter-vehicle distance, it may be a constraint condition that only follows the vehicle in front. In this case as well, the optimization operation becomes unnecessary.
一方、前方車両には接近されたくないが、自車両は前方車両に近づいて走行したい場合は、前方車両の制約条件(車間距離)を通信によって取得し、前方車両で設定された車間距離に従っても良いし、前方車両との車間距離を例えば小距離とし、この制約条件を優先させることで前方車両に近づいて走行しても良い。この場合は走行計画を立てるので最適化演算は必要となる。なお、自車両で生成した走行計画は、通信部11を介して他車両およびインフラシステムなどに出力する。
On the other hand, if you do not want to approach the vehicle in front but you want to drive closer to the vehicle in front, you can acquire the constraint condition (distance between vehicles) of the vehicle in front by communication and follow the inter-vehicle distance set by the vehicle in front. Alternatively, the distance between the vehicle and the vehicle in front may be set to be small, for example, and the vehicle may travel closer to the vehicle in front by giving priority to this constraint condition. In this case, an optimization calculation is required because a travel plan is made. The travel plan generated by the own vehicle is output to other vehicles, the infrastructure system, etc. via the
以上説明した車間距離を制約条件とする場合の車間距離の設定の例を、図5および図6を用いて説明する。 An example of setting the inter-vehicle distance when the inter-vehicle distance described above is used as a constraint condition will be described with reference to FIGS. 5 and 6.
図5は、自車両が先頭車両ではない場合の前方車両との車間距離の関係を示す図であり、図6は、自車両が先頭車両である場合の後方車両との車間距離の関係を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing the relationship of the inter-vehicle distance with the vehicle in front when the own vehicle is not the leading vehicle, and FIG. 6 is a diagram showing the relationship of the inter-vehicle distance with the rear vehicle when the own vehicle is the leading vehicle. It is a figure.
図5において、1段目は前方車両の車間距離の設定が「大(大距離)」となっており、自車両の車間距離の設定も「大」の場合、車間距離の制約条件は「大」とする例を示している。 In FIG. 5, when the setting of the inter-vehicle distance of the vehicle in front is "large (large distance)" in the first stage and the setting of the inter-vehicle distance of the own vehicle is also "large", the constraint condition of the inter-vehicle distance is "large". An example is shown.
また、2段目は前方車両の車間距離の設定が「大」となっており、自車両の車間距離の設定は「小(小距離)」の場合、前方車両の設定に従い車間距離の制約条件は「大」とする例を示している。 Also, in the second stage, if the setting of the inter-vehicle distance of the vehicle in front is "Large" and the setting of the inter-vehicle distance of the own vehicle is "Small (small distance)", the constraint condition of the inter-vehicle distance is according to the setting of the vehicle in front. Shows an example of "large".
3段目は前方車両の車間距離の設定が「小」となっており、自車両の車間距離の設定は「大」の場合、自車両の設定に従い車間距離の制約条件は「大」とする例を示している。 In the third stage, if the setting of the inter-vehicle distance of the vehicle in front is "small" and the setting of the inter-vehicle distance of the own vehicle is "large", the constraint condition of the inter-vehicle distance is "large" according to the setting of the own vehicle. An example is shown.
4段目は前方車両の車間距離の設定が「小」となっており、自車両の車間距離の設定も「小」の場合、車間距離の制約条件は「小」とする例を示している。 In the 4th stage, when the inter-vehicle distance setting of the vehicle in front is "small" and the inter-vehicle distance setting of the own vehicle is also "small", the constraint condition of the inter-vehicle distance is "small". ..
図6において、1段目は後方車両の車間距離の設定が「大」となっており、自車両の車間距離の設定も「大」の場合、車間距離の制約条件は「大」とする例を示している。 In FIG. 6, in the first stage, when the setting of the inter-vehicle distance of the rear vehicle is "Large" and the setting of the inter-vehicle distance of the own vehicle is also "Large", the constraint condition of the inter-vehicle distance is "Large". Is shown.
また、2段目は後方車両の車間距離の設定が「大」となっており、自車両の車間距離の設定は「小(小距離)」の場合、後方車両の設定に従い車間距離の制約条件は「小」とする例を示している。 Also, in the second stage, if the setting of the inter-vehicle distance of the rear vehicle is "large" and the setting of the inter-vehicle distance of the own vehicle is "small (small distance)", the constraint condition of the inter-vehicle distance is according to the setting of the rear vehicle. Shows an example of "small".
3段目は後方車両の車間距離の設定が「小」となっており、自車両の車間距離の設定は「大」の場合、自車両の設定に従い車間距離の制約条件は「大」とする例を示している。 In the third stage, if the setting of the inter-vehicle distance of the rear vehicle is "small" and the setting of the inter-vehicle distance of the own vehicle is "large", the constraint condition of the inter-vehicle distance is "large" according to the setting of the own vehicle. An example is shown.
4段目は後方車両の車間距離の設定が「小」となっており、自車両の車間距離の設定も「小」の場合、車間距離の制約条件は「小」とする例を示している。 In the 4th stage, when the setting of the inter-vehicle distance of the rear vehicle is "small" and the setting of the inter-vehicle distance of the own vehicle is also "small", the constraint condition of the inter-vehicle distance is "small". ..
このように、自車両と他車両とで互いの車間距離を制約条件とする場合、先行車両の設定を優先するものの、後方車両が車間距離を広げたいと望む場合は、後方車両の設定を優先して制約条件として採用することで、搭乗者がストレスを感じないようにすることができる。 In this way, when the distance between the own vehicle and another vehicle is a constraint, the setting of the preceding vehicle is prioritized, but when the rear vehicle wants to increase the distance between the vehicles, the setting of the rear vehicle is prioritized. By adopting it as a constraint condition, it is possible to prevent the passenger from feeling stress.
なお、上記では車間距離を「大」、「小」で設定する例を示したが、より詳細に数値(m)で示しても良く、中距離(「中」)を加えるなど、段階を増やしても良い。 In the above, an example of setting the inter-vehicle distance with "large" and "small" is shown, but it may be indicated by a numerical value (m) in more detail, and the number of steps is increased by adding a medium distance ("medium"). You may.
車両が信号待ちによる交差点での停止状態から発進するような場合、後方車両が接近し過ぎたり、前方車両の速度が遅く自車両との車間距離が狭くなり過ぎたりして搭乗者がストレスを感じる可能性が高まるが、以上説明したような制約条件に従った走行計画を立てることで、搭乗者がストレスを緩和できる。 When the vehicle starts from a stopped state at an intersection due to waiting for a traffic light, the passenger feels stressed because the vehicle behind is too close or the speed of the vehicle in front is slow and the distance between the vehicle and the vehicle is too narrow. Although the possibility increases, the passenger can relieve stress by making a driving plan according to the above-mentioned constraints.
<実施の形態2>
本発明に係る実施の形態2について図7を用いて説明する。図7は、実施の形態2の車両制御装置100Aの構成を示す機能ブロック図である。
<
図7に示すように車両制御装置100Aは、図1に示した実施の形態1の車両制御装置100の構成に運転者情報取得部3をさらに備えている。
As shown in FIG. 7, the
運転者情報取得部3は、自車両の運転者の状態を示す運転者情報を取得するためのセンサ群を有するECU(Electronic Control Unit)である。運転者情報取得部3が検出する運転者の状態としては、例えば、眠気があるか、脇見運転をしていないか、冷静であるか(興奮していないか)などである。
The driver
運転者情報取得部3は、センサとして運転者を撮影する車内カメラを有しており、当該カメラが撮影した画像の画像解析により、運転者の眼球および顔の動きを検出し、運転者の視線の方向、顔の向きなどから、運転者の状態を判定する。運転者情報取得部3のセンサはカメラに限られず、運転者の挙動を検出できれば、他のセンサ、例えば、運転者の音声を取得する集音マイク、ハンドルに設けられた生体センサ、脳波センサなどを用いても良い。
The driver
自動運転制御装置10内の制約条件判断部12は、自動運転状態において運転者情報取得部3が取得した情報、例えば、運転者の視線の方向から運転者が車外の状態を確認していないと判断した場合は、運転者が車間距離が狭くなってもストレスを感じることはないものとして制約条件から車間距離の制約を緩めるまたは削除する処理を行う。
The constraint
また、制約条件以外にも速度、加速度などの評価指標を緩めても良い。すなわち、速度の上限を上げても、運転者が車外を見ていないのであればストレスを感じることはなく、また、加速度の上限を上げても、運転者が車外を見ていないのであればストレスを感じることはないからである。 In addition to the constraint conditions, evaluation indexes such as speed and acceleration may be relaxed. That is, even if the upper limit of speed is raised, the driver does not feel stress if he / she is not looking outside the vehicle, and even if the upper limit of acceleration is raised, stress is not felt if the driver is not looking outside the vehicle. Because I don't feel.
逆に、運転者が車外を見ていないのであれば、交差点の通行可能車両数が最大になるように、車間距離を狭くするような走行計画を立てることを最優先とする。 On the contrary, if the driver is not looking outside the vehicle, the highest priority is to make a driving plan that narrows the inter-vehicle distance so that the number of vehicles that can pass at the intersection is maximized.
このように、制約条件判断部12は、自車両が走行計画に従って走行している際に、運転者情報に基づいて制約条件を緩めたり、削除したり、逆に強くしたりするなどの補正を行う。制約条件を強める場合とは、例えば、運転者がストレスを感じている場合であり、制約条件の速度を低くし、加速度を小さくし、車間距離を広げるような補正を行う。
In this way, the constraint
なお、実施の形態1および2においては、車両が停止状態から発進する例を示したが、渋滞等で停止に近い低速走行の状態から動き出すような場合にも有効である。 In the first and second embodiments, the example in which the vehicle starts from a stopped state is shown, but it is also effective when the vehicle starts moving from a low-speed running state close to a stop due to a traffic jam or the like.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
1 周辺情報取得部、2 車両情報取得部、3 運転者情報取得部、10 自動運転制御装置、11 通信部、12 制約条件判断部、13 走行計画生成部、14 車両制御部、100,100A 車両制御装置。 1 Peripheral information acquisition unit, 2 Vehicle information acquisition unit, 3 Driver information acquisition unit, 10 Automatic driving control device, 11 Communication unit, 12 Constraint condition judgment unit, 13 Travel plan generation unit, 14 Vehicle control unit, 100, 100A vehicle Control device.
Claims (2)
前記車両の周辺情報を取得する周辺情報取得部と、
前記車両の状態を表す車両状態量を少なくとも含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両の自動運転を制御する自動運転制御装置と、を備え、
前記自動運転制御装置は、
前記周辺情報および前記車両情報を用いて走行計画の制約条件を生成する制約条件判断部と、
前記制約条件に基づいて、走行計画を生成する走行計画生成部と、
前記走行計画に従って前記車両を自動運転する車両制御部と、を有し、
前記制約条件判断部は、
前記車両に後続して交差点に進入する複数の車両が、前記交差点の通行可能時間内に通行できる車両数を最大とする制約条件を生成し、
前記走行計画生成部は、
前記制約条件に従って、
2次計画法または遺伝的アルゴリズムを用いて、最適化問題を解くことで、少なくとも車速を含む評価指標を最適化するように前記走行計画を生成し、
外部と通信データを送受信する通信部を介して前記走行計画を前記車両の後方車両に送信することで、前記後方車両に前記制約条件を課す、車両制御装置。 A vehicle control device mounted on a vehicle and controlling the vehicle.
Peripheral information acquisition unit that acquires peripheral information of the vehicle,
A vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including at least a vehicle state quantity representing the vehicle state, and a vehicle information acquisition unit.
An automatic driving control device for controlling the automatic driving of the vehicle is provided.
The automatic operation control device is
A constraint condition determination unit that generates a constraint condition of a travel plan using the peripheral information and the vehicle information, and a constraint condition determination unit.
A travel plan generation unit that generates a travel plan based on the constraint conditions,
It has a vehicle control unit that automatically drives the vehicle according to the travel plan.
The constraint condition determination unit
A constraint condition is generated in which a plurality of vehicles entering the intersection following the vehicle maximize the number of vehicles that can pass within the passable time of the intersection.
The travel plan generation unit
According to the above constraints
By solving the optimization problem using a quadratic programming method or a genetic algorithm, the driving plan is generated so as to optimize the evaluation index including at least the vehicle speed.
A vehicle control device that imposes the constraint condition on the rear vehicle by transmitting the travel plan to the vehicle behind the vehicle via a communication unit that transmits and receives communication data to and from the outside.
(a)前記車両の周辺情報を取得するステップと、
(b)前記車両の状態を表す車両状態量を少なくとも含む車両情報を取得するステップと、
(c)前記周辺情報および前記車両情報を用いて走行計画の制約条件を生成するステップと、
(d)前記制約条件に基づいて、走行計画を生成するステップと、
(e)前記走行計画に従って前記車両を自動運転するステップと、を備え、
前記ステップ(c)は、
前記車両に後続して交差点に進入する複数の車両が、前記交差点の通行可能時間内に通行できる車両数を最大とする制約条件を生成し、
前記ステップ(d)は、
前記制約条件に従って、2次計画法または遺伝的アルゴリズムを用いて、最適化問題を解くことで、少なくとも車速を含む評価指標を最適化するように前記走行計画を生成し、
前記走行計画を前記車両の後方車両に送信することで、前記後方車両に前記制約条件を課す、車両制御方法。 It is a vehicle control method that automatically drives a vehicle.
(A) A step of acquiring peripheral information of the vehicle and
(B) A step of acquiring vehicle information including at least a vehicle state quantity representing the state of the vehicle, and
(C) A step of generating a constraint condition of a travel plan using the peripheral information and the vehicle information, and
(D) A step of generating a travel plan based on the above-mentioned constraints, and
(E) A step of automatically driving the vehicle according to the travel plan is provided.
The step (c) is
A constraint condition is generated in which a plurality of vehicles entering the intersection following the vehicle maximize the number of vehicles that can pass within the passable time of the intersection.
The step (d) is
According to the constraints, the driving plan is generated so as to optimize the evaluation index including at least the vehicle speed by solving the optimization problem using a quadratic programming method or a genetic algorithm.
A vehicle control method for imposing the constraint condition on the rear vehicle by transmitting the travel plan to the vehicle behind the vehicle.
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