JP6950269B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両制御装置に関し、詳しくは、先行車両に自車両を追従させて走行させる自動運転走行を実行する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a vehicle control device that executes automatic driving driving in which the own vehicle is made to follow the preceding vehicle.
従来、先行車両に自車両を追従させて走行させる自動運転走行を実行する車両制御装置が知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, there is known a vehicle control device that executes automatic driving driving in which the own vehicle is made to follow the preceding vehicle (see, for example, Patent Document 1).
従来の技術では、自動運転走行の実行時において、先行車両よりも前方に障害物(前方障害物)が存在する場合、先行車両が前方障害物を避けるために隣接車線へ車線変更を完了した後に、自車両が先行車両に追従して車線変更を行っていた。しかしながら、このような自動運転走行では、先行車両の前方に前方障害物が存在するときに、十分な時間的な余裕を持って車線変更を行えているとはいえなかった。 In the conventional technique, when an obstacle (front obstacle) exists in front of the preceding vehicle when the autonomous driving is executed, after the preceding vehicle completes the lane change to the adjacent lane in order to avoid the preceding obstacle. , The own vehicle was following the preceding vehicle and changing lanes. However, in such automatic driving, it cannot be said that the lane can be changed with sufficient time margin when there is an obstacle in front of the preceding vehicle.
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、先行車両に自車両を追従させて走行させる自動運転走行の実行時において、先行車両の前方に前方障害物が存在するときに時間的な余裕を持って車線変更を行うことができる車両制御装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to have a front obstacle in front of the preceding vehicle at the time of executing automatic driving driving in which the own vehicle is made to follow the preceding vehicle. It is to provide a vehicle control device that can sometimes change lanes with a margin of time.
上記目的を達成するため、本発明に係る車両制御装置は、先行車両に自車両を追従させて走行させる自動運転走行の実行時において、前記先行車両の方向指示器が作動したか否かを判定し、この判定の結果、前記方向指示器が作動したと判定されたことをトリガーとして、隣接車線に障害物が存在しないか否かの判定を開始し、この判定の結果、前記隣接車線に前記障害物が存在しないと判定されたときに前記自車両が前記先行車両に追従しながら前記隣接車線への車線変更を行うように前記自車両を制御する車線変更制御部を備える。 In order to achieve the above object, the vehicle control device according to the present invention determines whether or not the direction indicator of the preceding vehicle is activated at the time of executing the automatic driving driving in which the own vehicle is made to follow the preceding vehicle to travel. Then, as a result of this determination, the determination that the direction indicator has been activated is used as a trigger to start the determination of whether or not there is an obstacle in the adjacent lane, and as a result of this determination, the said in the adjacent lane. comprising the host vehicle lane change control unit that controls the vehicle to perform the lane change to the adjacent lane while following the preceding vehicle when the obstacle is determined not to exist.
本発明によれば、自動運転走行の実行時において、先行車両の前方に前方障害物が存在する場合であっても、先行車両が前方障害物を避けるために隣接車線へ車線変更しようとして車線変更前に方向指示器を作動させた場合に、先行車両に追従しながら隣接車線に車線変更することができる。これにより、先行車両の車線変更完了後に自車両の車線変更を開始する場合に比べて、十分な時間的な余裕を持って車線変更を行うことができる。 According to the present invention, even if there is an obstacle in front of the preceding vehicle at the time of executing automatic driving, the preceding vehicle changes lanes in an attempt to change lanes to the adjacent lane in order to avoid the obstacle in front. When the turn signal is activated forward, the lane can be changed to the adjacent lane while following the preceding vehicle. As a result, the lane change can be performed with sufficient time margin as compared with the case where the lane change of the own vehicle is started after the lane change of the preceding vehicle is completed.
(実施形態1)
以下、本発明の実施形態1に係る車両制御装置10について図面を用いて説明する。具体的には、まず、車両制御装置10を有する自車両1の概略構成について説明し、次いで車両制御装置10の詳細について説明する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the
図1(a)は自車両1の概略構成を示す模式図である。なお、図1(a)には、参考用として、右手系のX−Y−Zの直交座標が図示されている。この直交座標においてX方向が自車両1の前方に相当し、Z方向は上方に相当する。自車両1は、一例として、キャブ2と、このキャブ2の後方側に配置された荷台3とを有する商用車両(具体的にはトラック)である。但し、自車両1の具体的な種類はこのような商用車両に限定されるものではない。 FIG. 1A is a schematic diagram showing a schematic configuration of the own vehicle 1. Note that FIG. 1A shows the Cartesian coordinates of the right-handed XYZ for reference. In this Cartesian coordinate, the X direction corresponds to the front of the own vehicle 1, and the Z direction corresponds to the upper side. The own vehicle 1 is, for example, a commercial vehicle (specifically, a truck) having a cab 2 and a loading platform 3 arranged on the rear side of the cab 2. However, the specific type of the own vehicle 1 is not limited to such a commercial vehicle.
図1(b)は、自車両1の自動運転走行時の状態の一例を示す模式図である。自車両1は、第1車線100を走行している。第1車線100の隣には、第2車線101が設けられている。すなわち、この第2車線101は、第1車線100に隣接する隣接車線の一例である。自車両1の前方には、先行車両5が走行している。先行車両5の前方には、障害物(前方障害物6と称する)が存在している。なお、本実施形態において、この前方障害物6は、一例として、先行車両5の前方を走行する他の車両(先先行車両)である。図1(b)において、自車両1は、先行車両5に追従するように自動運転走行している。
FIG. 1B is a schematic view showing an example of a state of the own vehicle 1 during automatic driving. The own vehicle 1 is traveling in the
図2は、自車両1の各機能をブロック図で表示した機能ブロック図である。本実施形態に係る自車両1は、車両制御装置10に加えて、カメラ20、前方用レーダーセンサ30、隣接車線用レーダーセンサ40、センサ類50、及び車両走行システム60を備えている。
FIG. 2 is a functional block diagram showing each function of the own vehicle 1 as a block diagram. The own vehicle 1 according to the present embodiment includes a
カメラ20は、自車両1の前方を所定の画角で撮影できるカメラである。このカメラ20の画角は、カメラ20によって車線(白線)や先行車両5を撮影できるような範囲の角度の値に設定されている。カメラ20の検出した画像は車両制御装置10に伝えられる。車両制御装置10は、カメラ20の検出した画像から、画像処理技術を用いて、車線(白線)を識別したり、先行車両5の有無を識別したりする。
The
また、一般に、先行車両5の方向指示器は、先行車両5の少なくとも後端部に設けられている。このため、この先行車両5の方向指示器は、自車両1のカメラ20によって撮影することができる。そこで、車両制御装置10は、このカメラ20の検出した画像から、画像処理技術を用いて、先行車両5の方向指示器の作動の有無(具体的には方向指示器の点滅の有無)も識別する。
Further, in general, the direction indicator of the preceding
前方用レーダーセンサ30は、自車両1の前方の所定の領域をセンシングすることで、先行車両5と自車両1との距離を検出する。前方用レーダーセンサ30の検出結果は車両制御装置10に伝えられる。なお、本実施形態においては、前方用レーダーセンサ30の一例として、ミリ波レーダーを利用したレーダーセンサを用いている。
The
隣接車線用レーダーセンサ40は、隣接車線の所定の領域をセンシングすることで、隣接車線に存在する障害物(隣接障害物)を検出する。具体的には、本実施形態に係る隣接車線用レーダーセンサ40は、隣接車線のうち自車両1の横方向の所定領域をセンシングする横方向レーダーセンサと、隣接車線のうち自車両1の斜め後方の所定領域をセンシン
グする斜め後方レーダーセンサと、隣接車線のうち自車両1の斜め前方の所定領域をセンシングする斜め前方レーダーセンサとを含んで構成されている。これにより、本実施形態に係る隣接車線用レーダーセンサ40は、隣接車線における自車両1の横方向、斜め後方、及び斜め前方の障害物の有無を検出して、この検出結果を車両制御装置10に伝える。
The adjacent
センサ類50は、前方用レーダーセンサ30及び隣接車線用レーダーセンサ40以外のセンサ類である。センサ類50としては、例えば、自車両1の速度を検出する速度センサ等が挙げられる。
The
車両走行システム60は、自車両1を走行させるシステムである。具体的には、車両走行システム60は、エンジン、トランスミッション等の自車両1を駆動させるシステムである車両駆動システムや、自車両1のブレーキ制動を行うシステムであるブレーキシステム、自車両1の操舵を行うシステムである操舵システム等を含んでいる。なお、本実施形態では、エンジンの一例としてディーゼルエンジンを用いている。また、トランスミッションの一例として、AMT(Automated Manual Transmission)を用いている。
The
車両制御装置10は、各種の制御処理を実行するCPU11や、このCPU11の動作に用いられるプログラムや各種データ類を記憶する記憶装置12を有するマイクロコンピュータによって構成されている。なお、記憶装置12としては、ROM、RAM等を用いることができる。また、本実施形態に係るCPU11は、「車線変更制御部」としての機能を有する部材に相当する。
The
続いて、車両制御装置10の制御処理の詳細について説明する。まず、車両制御装置10は、先行車両5に自車両1を追従して走行させる自動運転走行を実行する。具体的には、本実施形態に係る車両制御装置10は、カメラ20、前方用レーダーセンサ30、及びセンサ類50の検出結果に基づいて車両走行システム60を制御することで、先行車両5と自車両1との間に一定範囲の車間距離を保ちながら、予め設定された自車両1の車速の範囲内で自車両1を自動で走行させる。なお、この自動運転走行自体は公知の自動運転走行の制御技術を適用することができるので、これ以上詳細な説明は省略する。
Subsequently, the details of the control process of the
なお、車両制御装置10は、自車両1のドライバーからの自動運転走行の開始要求を受信した場合に、上述した自動運転走行を実行する。具体的には、自車両1の運転席には、自動運転走行の開始及び停止を車両制御装置10に伝えるためのスイッチが設けられている。そして、ドライバーは、自動運転走行の開始を希望する場合には、このスイッチをオンにすることで、車両制御装置10に自動運転走行の開始要求を伝える。この自動運転走行の開始要求の信号を受けた車両制御装置10は自動運転走行の実行を開始する。また、ドライバーは、自動運転走行の終了を希望する場合には、このスイッチをオフにすることで、車両制御装置10に自動運転走行の終了要求を伝える。この自動運転走行の終了要求の信号を受けた車両制御装置10は自動運転走行の実行を終了する。
When the
また、車両制御装置10には、ドライバーが自動運転走行時の車速範囲(例えば上限速度が100km/h等)を設定するための設定装置(図示せず)が接続されており、車両制御装置10は、この設定装置に設定された車速範囲内で自動運転走行を実行する。
Further, the
また、車両制御装置10は、自動運転走行時において、以下に説明する車線変更制御処理を実行する。図3は、本実施形態に係る車線変更制御処理のフローチャートの一例を示す図である。車両制御装置10の具体的には車線変更制御部(CPU11)は、自動運転走行の実行開始とともに図3のフローチャートの実行を開始する。
In addition, the
まず、ステップS10において、車両制御装置10の車線変更制御部は、自動運転走行の実行時(すなわち、自動運転走行が実行されている最中)において、先行車両5の方向指示器が作動したか否かを判定する。具体的には、本実施形態に係る車線変更制御部は、カメラ20の検出した画像を取得し、この取得された画像を画像処理することで先行車両5の方向指示器が作動したか否かを判定する。この具体例を挙げると次のようになる。
First, in step S10, in the lane change control unit of the
例えば、先行車両5が前方障害物6を避けるために隣接車線に車線変更しようとして、先行車両5の後端部に設けられている方向指示器(すなわち、隣接車線へ車線変更するための方向指示器)を点滅させたとする。この方向指示器の点滅はカメラ20によって撮影される。ステップS10において、車線変更制御部は、このカメラ20の画像を画像処理することで、先行車両5の方向指示器が点滅したか否かを判定する。このようにしてステップS10は実行されている。
For example, when the preceding
ステップS10でNOと判定された場合、車線変更制御部はフローチャートをスタートから実行する(リターン)。 If NO is determined in step S10, the lane change control unit executes the flowchart from the start (return).
ステップS10でYESと判定された場合(すなわち、先行車両5の方向指示器が作動したと判定された場合)、車線変更制御部は、隣接車線に障害物(隣接障害物)が存在しないか否かを判定する(ステップS20)。具体的には車線変更制御部は、隣接車線用レーダーセンサ40の検出結果に基づいて、隣接車線における自車両1の横方向、斜め後方、及び斜め前方に隣接障害物が存在しないか否かを判定する。
If YES is determined in step S10 (that is, if it is determined that the direction indicator of the preceding
ステップS20でNOと判定された場合(すなわち、隣接車線に隣接障害物が存在すると判定された場合)、車線変更制御部は隣接車線への車線変更を禁止して、フローチャートをスタートから実行する(リターン)。すなわち、ステップS20でNOと判定された場合、隣接車線への車線変更は行われない。 When it is determined as NO in step S20 (that is, when it is determined that there is an adjacent obstacle in the adjacent lane), the lane change control unit prohibits the lane change to the adjacent lane and executes the flowchart from the start (that is, when it is determined that there is an adjacent obstacle in the adjacent lane). return). That is, if NO is determined in step S20, the lane is not changed to the adjacent lane.
ステップS20でYESと判定された場合(すなわち、隣接車線に隣接障害物が存在しないと判定された場合)、車線変更制御部は、先行車両5に追従しながら隣接車線への車線変更を行うように、自車両1を制御する(ステップS30)。具体的には、車線変更制御部は、カメラ20、前方用レーダーセンサ30、及びセンサ類50の検出結果に基づいて車両走行システム60を制御することで、先行車両5との間に一定範囲の車間距離を保ちながら、予め設定された車速範囲内で、自車両1を先行車両5に追従させながら隣接車線へ車線変更させる。ステップS30の実行後に車線変更制御部はフローチャートをスタートから実行する(リターン)。
If YES is determined in step S20 (that is, if it is determined that there are no adjacent obstacles in the adjacent lane), the lane change control unit changes the lane to the adjacent lane while following the preceding
本実施形態によれば、自動運転走行の実行時において、仮に、先行車両5の前方に前方障害物6が存在する場合であっても、先行車両5が前方障害物6を避けるために隣接車線へ車線変更する前に、車線変更しようとして方向指示器を作動させた場合、且つ、隣接車線に隣接障害物が存在しない場合に、先行車両5に追従しながら隣接車線に車線変更することができる。これにより、先行車両5の車線変更完了後に自車両1の車線変更を開始する場合に比べて、十分な時間的な余裕を持って車線変更することができるとともに、さらに、隣接車線に隣接障害物が存在しない場合に車線変更するので、車線変更の安全性を向上させることができる。
According to the present embodiment, even if there is a front obstacle 6 in front of the preceding
また、例えば先行車両5の体格が大きい場合には、先行車両5の前方にある前方障害物6を自車両1のドライバーが視認できず、先行車両5が隣接車線へ車線変更して初めて前方障害物6を視認できるようになる場合が考えられる。このような場合であっても、本実施形態によれば、急に自車両1の前方側に前方障害物6が現れて、ドライバーが慌てて自車両1を隣接車線へ車線変更する、というような突発的な事態を避けることができる。こ
れにより、ドライバーの運転負担を軽減できるとともに、ドライバーによる運転操作ミス(ヒューマンエラー)を誘発することも抑制できる。これにより、車線変更の安全性を高めることができる。
Further, for example, when the physique of the preceding
(実施形態2)
図4は、本発明の実施形態2に係る車両制御装置10aの車線変更制御処理のフローチャートの一例を示す図である。車両制御装置10aは、自動運転走行の実行時において、前述した図3のフローチャートに代えて、図4のフローチャートを実行する点において、実施形態1に係る車両制御装置10と異なっている。図4のフローチャートはステップS20を含んでいない点において、図3のフローチャートと異なっている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a diagram showing an example of a flowchart of a lane change control process of the
図4を参照して、車両制御装置10aの車線変更制御部は、自動運転走行の実行時において、先行車両5の方向指示器が作動したと判定した場合(ステップS10でYESと判定された場合)に、先行車両5に追従しながら隣接車線への車線変更を行う(ステップS30)。
With reference to FIG. 4, when the lane change control unit of the
本実施形態によれば、自動運転走行の実行時において先行車両5の前方に前方障害物6が存在する場合であっても、先行車両5が前方障害物6を避けるために隣接車線へ車線変更しようとして、車線変更前に先行車両5の方向指示器を作動させた場合に、先行車両5に追従しながら隣接車線に車線変更することができる。これにより、十分な時間的な余裕を持って車線変更することができる。
According to the present embodiment, even if there is a front obstacle 6 in front of the preceding
なお、上述した実施形態1と本実施形態とを比較した場合、実施形態1の方が、隣接車線に隣接障害物が存在しないという条件がさらに満たされた場合に車線変更をしている点において車線変更の安全性が高い。このため、車線変更の安全性を向上させるという観点においては、実施形態1の方が好ましい。 When the above-described first embodiment and the present embodiment are compared, the first embodiment changes lanes when the condition that there are no adjacent obstacles in the adjacent lane is further satisfied. High safety of changing lanes. Therefore, from the viewpoint of improving the safety of changing lanes, the first embodiment is preferable.
(実施形態3)
図5は、本発明の実施形態3に係る車両制御装置10bの車線変更制御処理のフローチャートの一例を示す図である。車両制御装置10bは、自動運転走行の実行時において、前述した図3のフローチャートに代えて、図5のフローチャートを実行する点において、実施形態1に係る車両制御装置10と異なっている。図5のフローチャートは、ステップS25及びステップS26をさらに含んでいる点において、図3のフローチャートと異なっている。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a diagram showing an example of a flowchart of a lane change control process of the
図5を参照して、車両制御装置10bの車線変更制御部は、ステップS30に係る隣接車線への車線変更を行う前に、自車両1のドライバーに対して隣接車線への車線変更を行う旨をさらに報知し(ステップS25)、この報知の結果、ドライバーからの禁止指示が有る場合には隣接車線への車線変更を禁止し(ステップS26でNOの場合)、ドライバーからの許可指示が有る場合に(ステップS26でYESの場合)、ステップS30で隣接車線への車線変更を行っている。この本実施形態の具体例の詳細は以下のとおりである。
With reference to FIG. 5, the lane change control unit of the
まず、自車両1の運転席には、ドライバーに対して、隣接車線への車線変更を行う旨を報知するための報知装置が配置されている。この報知装置の具体的な構成は特に限定されるものではなく、文字情報や図形情報等を表示するディスプレイや、音声情報を発するスピーカーや、これらの組み合わせ等を用いることができる。本実施例では、報知装置の一例として、スピーカーを用いている。 First, in the driver's seat of the own vehicle 1, a notification device for notifying the driver that the lane is changed to the adjacent lane is arranged. The specific configuration of this notification device is not particularly limited, and a display for displaying character information, graphic information, etc., a speaker for emitting voice information, a combination thereof, and the like can be used. In this embodiment, a speaker is used as an example of the notification device.
また、自車両1の運転席には、ドライバーが車両制御装置10bに対して隣接車線への
車線変更の禁止指示及び許可指示を伝えるためのスイッチ(「車線変更禁止指示スイッチ」と称する)が配置されている。具体的には、この車線変更禁止指示スイッチは、通常時はOFFになっている。そして、ドライバーは、車線変更を禁止する場合に、この車線変更禁止指示スイッチをONにする。
Further, in the driver's seat of the own vehicle 1, a switch (referred to as a "lane change prohibition instruction switch") is arranged for the driver to convey a lane change prohibition instruction and a permission instruction to the adjacent lane to the
そして、車両制御装置10bの車線変更制御部は、図5のステップS20でYESと判定された場合には、ステップS25で、報知装置としてのスピーカーに、「隣接車線への車線変更を行う」旨の音声情報を報知させる。これにより、ドライバーに対して、車線変更を許可するか否かに関するフィードバックを要求する。
Then, when the lane change control unit of the
この報知を受けたドライバーが車線変更禁止指示スイッチをONにした場合(車線変更の禁止指示を与えた場合)には、ステップS26でNOと判定される。この場合、車線変更制御部はステップS30の実行を禁止して、フローチャートをスタートから実行する(リターン)。すなわち、この場合、車線変更は行われない。 When the driver who receives this notification turns on the lane change prohibition instruction switch (when the lane change prohibition instruction is given), it is determined as NO in step S26. In this case, the lane change control unit prohibits the execution of step S30 and executes the flowchart from the start (return). That is, in this case, the lane is not changed.
一方、ステップS25で「隣接車線への車線変更を行う」旨の報知を受けたドライバーが車線変更禁止指示スイッチをONにしなかった場合(すなわち、車線変更の許可指示を与えた場合)には、ステップS26でYESと判定される。この場合、車線変更制御部はステップS30の実行を許可して、実際にステップS30を実行する。この結果、隣接車線への車線変更が行われる。 On the other hand, when the driver who has been notified in step S25 that "the lane is changed to the adjacent lane" does not turn on the lane change prohibition instruction switch (that is, when the lane change permission instruction is given), the driver does not turn on the lane change prohibition instruction switch. A determination of YES is made in step S26. In this case, the lane change control unit permits the execution of step S30 and actually executes step S30. As a result, the lane is changed to the adjacent lane.
本実施形態によれば、実施形態1の作用効果に加えて、以下の作用効果を奏することができる。具体的には、先行車両5の方向指示器が作動し、且つ隣接車線に隣接障害物が存在しない場合(ステップS10及びステップS20でYESの場合)であっても、ドライバーが隣接車線への車線変更が行われることを嫌った場合(すなわち、車線変更禁止指示を行った場合)には、隣接車線への車線変更を禁止することができ、ドライバーが隣接車線への車線変更を許可した場合(ステップS26でYESの場合)に車線変更を行うことができる。これにより、ドライバーの意思を尊重して隣接車線への車線変更を行うことができる。
According to the present embodiment, in addition to the action and effect of the first embodiment, the following actions and effects can be exhibited. Specifically, even when the direction indicator of the preceding
なお、本実施形態は、上述した実施形態2に適用されてもよい。この場合、図5はステップS20を含まない構成となる。すなわち、この場合、車線変更制御部は、自動運転走行の実行時において先行車両5の方向指示器が作動したと判定した場合(ステップS10でYESの場合)に、ステップS25を実行して報知装置に「隣接車線への車線変更を行う」旨を報知させる。この構成においても、ドライバーの意思を尊重して隣接車線への車線変更を行うことができる。
In addition, this embodiment may be applied to the above-mentioned second embodiment. In this case, FIG. 5 has a configuration that does not include step S20. That is, in this case, when the lane change control unit determines that the direction indicator of the preceding
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and various modifications and modifications are made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Is possible.
1 自車両
5 先行車両
6 前方障害物
10,10a,10b 車両制御装置
11 CPU(車線変更制御部)
100 第1車線
101 第2車線(隣接車線)
1
100
Claims (2)
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