JP7096705B2 - Track setting device - Google Patents
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Description
本開示は、走路設定装置に関する。 The present disclosure relates to a track setting device.
従来、自車両の周囲に存在する障害物を検出し、検出された障害物と自車両との衝突を回避し得る走路を探索する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１には、自車両に搭載された運転支援用の制御ユニット（ＥＣＵ）が自車両の走行予定の走路を探索する際、自車両の操舵角をＥＣＵが変更可能な操舵角の最小量に設定して、走行予定の走路を探索する技術が開示されている。
Conventionally, various techniques have been proposed for detecting obstacles existing around the own vehicle and searching for a track that can avoid a collision between the detected obstacle and the own vehicle. For example, in
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、ＥＣＵが変更可能な操舵角の最小量で走路を探索するため、多数の走路が探索される。一般に、走行予定の走路は、探索された多数の走路のうち、衝突予測時間（ＴＴＣ）が最も長い走路に設定されることがある。このため、多数の走路が探索された場合、ＴＴＣの算出および比較を多数回行わなければならず、処理負荷が高くなるおそれがあるという問題を本願発明の発明者は見出した。このため、処理負荷を低減しつつ、走行予定の走路を探索可能な技術が望まれる。
However, in the technique described in
本開示は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。 The present disclosure has been made to solve at least a part of the above-mentioned problems, and can be realized as the following forms.
本開示の一実施形態によれば、走路設定装置が提供される。この走路設定装置（１０）は、車両（ＶＬ１）に搭載され、該車両の走行予定走路を設定する走路設定装置であって、前記車両の車速（Ｖ）を取得する車速取得部（１１）と；前記車両の走行中走路（Ｌｎ１、Ｌｎ２）において前記車両の周囲に存在する障害物（Ｏｂ１、Ｏｂ２、Ｏｂ３、Ｏｂ４）を特定する障害物特定部（１２）と；前記車両の旋回運動量を予め定められた変化量（Δγ）ごとに変化させながら前記走行予定走路の候補である候補走路を探索する走路探索部（１３）と；探索された前記候補走路のうち、前記車両と前記障害物との衝突を回避可能な走路を前記走行予定走路として設定する走路設定部（１４）と；を備え；前記予め定められた変化量は、前記車速と、前記車両から前記障害物までの距離（ｙ）と、前記車両の幅（Ｗｖ）と、に基づき定められ、前記走行中走路に沿った前記障害物の位置における隣り合う前記候補走路の間の距離（Δｘ）が、前記車両が走行可能な最小幅（Ｗｓ）と前記車両の幅との差以下となる変化量である。 According to one embodiment of the present disclosure, a track setting device is provided. This track setting device (10) is a track setting device mounted on a vehicle (VL1) to set a planned travel path of the vehicle, and is a vehicle speed acquisition unit (11) for acquiring the vehicle speed (V) of the vehicle. An obstacle specifying portion (12) that identifies an obstacle (Ob1, Ob2, Ob3, Ob4) existing around the vehicle on the running track (Ln1, Ln2) of the vehicle; and a turning motion amount of the vehicle in advance. A track search unit (13) that searches for a candidate track that is a candidate for the planned track while changing each predetermined change amount (Δγ); among the searched candidate tracks, the vehicle and the obstacle. A track setting unit (14) that sets a track capable of avoiding a collision as the planned track is provided; ) And the width (Wv) of the vehicle, and the distance (Δx) between the adjacent candidate tracks at the position of the obstacle along the running track is the distance (Δx) that the vehicle can travel. It is the amount of change that is equal to or less than the difference between the minimum width (Ws) and the width of the vehicle.
この形態の走路設定装置によれば、予め定められた変化量は、走行中走路に沿った障害物の位置における隣り合う候補走路の間の距離が、車両が走行可能な最小幅と車両の幅との差以下となる変化量であるので、予め定められた変化量を走路設定装置で設定可能な最小量とする構成に比べて、候補走路の探索回数を低減できる。したがって、候補走路の探索に要する処理負荷を低減しつつ、走行予定の走路を探索できる。また、上記のような変化量であるので、走行中走路において障害物の隣に少なくとも１つの候補走路を設定できる。 According to this form of track setting device, the predetermined amount of change is that the distance between adjacent candidate tracks at the position of an obstacle along the running track is the minimum width that the vehicle can travel and the width of the vehicle. Since the amount of change is less than or equal to the difference from the above, the number of searches for the candidate track can be reduced as compared with the configuration in which the predetermined amount of change is the minimum amount that can be set by the track setting device. Therefore, it is possible to search for a planned runway while reducing the processing load required for searching for a candidate runway. Further, since the amount of change is as described above, at least one candidate track can be set next to the obstacle in the running track.
本開示は、走路設定装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、走路設定方法、かかる方法を実現するためのコンピュータプログラム、かかるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体等の形態で実現することができる。 The present disclosure can also be realized in various forms other than the track setting device. For example, it can be realized in the form of a track setting method, a computer program for realizing such a method, a storage medium for storing the computer program, or the like.
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．装置構成：
図１に示す第１実施形態の走路設定装置１０は、車両に搭載され、車両の走行予定走路の候補を探索し、探索された候補から走行予定走路を設定する。走行予定走路とは、車両がこれから走行する予定の走路を意味し、本実施形態では、車両が進行する予定の走行軌跡を意味する。本実施形態では、走路設定装置１０が搭載された車両を「自車両」と呼ぶこともある。本実施形態において、走路設定装置１０は、マイコンやメモリを搭載したＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。
A. First Embodiment:
A1. Device configuration:
The
走路設定装置１０は、車速センサ５１、撮像カメラ５２、ミリ波レーダ５３、ＬｉＤＡＲ５４、ヨーレートセンサ５５および操舵角センサ５６とそれぞれ電気的に接続され、データのやり取りを行う。
The
車速センサ５１は、自車両の速度を検出する。撮像カメラ５２は、自車両の外部に向けられ、撮像画像を取得する。撮像カメラ５２として、単眼カメラが用いられてもよい。また、２以上のカメラによって構成されるステレオカメラやマルチカメラが用いられてもよい。ミリ波レーダ５３は、ミリ波帯の電波を用いて、自車両の周囲における物体の存否、かかる物体との自車両との距離、物体の位置、物体の大きさ、物体の形状および物体の自車両に対する相対速度を検出する。なお、ミリ波レーダ５３が検出する「物体」とは、より正確には、複数の検出点（物標）の集合である。ＬｉＤＡＲ５４は、レーザを用いて自車両の周囲における物体の存否等を検出する。ヨーレートセンサ５５は、自車両のヨーレート（回転角速度）を検出する。操舵角センサ５６は、自車両のステアリングホイール舵角を検出する。
The vehicle speed sensor 51 detects the speed of the own vehicle. The
車両制御部３１は、車両の動きを制御する。車両制御部３１としては、例えば、内燃機関や電動モータなどの駆動機構の動作を制御するＥＣＵ、電子制御ブレーキシステム（ＥＣＢ）、車両の操舵角を制御するＥＣＵなどの複数のＥＣＵからなる。
The
走路設定装置１０が備えるＣＰＵがメモリに記憶されている制御プログラムを実行することにより、走路設定装置１０は、車速取得部１１、障害物特定部１２、走路探索部１３、走路設定部１４および予測時間算出部１５として機能する。
By executing the control program stored in the memory by the CPU included in the
車速取得部１１は、車速センサ５１から自車両の速度（以下、「車速」と呼ぶ）を取得する。なお、自車両に加速度センサが搭載される構成においては、車速取得部１１は、現在位置と所定時間だけ前の位置とにおける加速度センサによって得られる加速度の変化に基づいて車速を取得してもよい。
The vehicle
障害物特定部１２は、撮像カメラ５２、ミリ波レーダ５３およびＬｉＤＡＲ５４の検出結果を利用して、自車両の走行中の走路において自車両の周囲に存在する障害物を特定する。また、障害物特定部１２は、障害物の種類を特定する。障害物の種類は、例えば、他車両、段ボール等の物体、走行中の走路の区画線（白線とも呼ばれる）、走行中の走路と隣接する領域との境界を構成する構造物（以下、「境界構造物」と呼ぶ）等が該当する。また、障害物特定部１２は、自車両と障害物との相対的な位置を特定する。「相対的な位置」とは、自車両から障害物を見たときの障害物の位置を意味する。障害物特定部１２は、例えば、自車両の進行方向の前方側に障害物が位置している、あるいは、自車両の左側に障害物が位置している等の自車両の現在の位置を基準とする障害物の位置を特定する。
The
走路探索部１３は、走行予定走路の候補（以下、「候補走路」と呼ぶ）を探索する。このとき、走路探索部１３は、予め定められた変化量ごとに自車両のヨーレートを変化させて候補走路を探索する。本実施形態において、「予め定められた変化量」とは、車速と、自車両から障害物までの距離と、自車両の幅とに基づいて定められるヨーレートの変化量を意味する。かかる変化量は、予め実験により算出され、車速と対応づけられて、後述の変化量設定マップ２１に格納されている。候補走路の探索方法および予め定められた変化量についての詳細な説明は、後述する。
The
走路設定部１４は、走路探索部１３により探索される複数の候補走路のうち、自車両と障害物との衝突を回避可能な走路を走行予定走路として設定する。本実施形態では、走路設定部１４は、自車両と障害物との衝突可能性が最も低い走路を走行予定走路として設定する。具体的には、候補走路のうち、自車両と障害物との衝突が予測される時刻までの時間（以下、「衝突予測時間」と呼ぶ）が最も長い候補走路が走行予定走路として設定される。
The
予測時間算出部１５は、自車両から障害物までの距離、自車両に対する障害物の相対速度等に基づき、各候補走路の衝突予測時間を算出する。
The predicted
走路設定装置１０は、データ格納部２０を備えている。データ格納部２０は、例えば、フラッシュメモリによって構成され、後述の走路設定処理で利用される種々の設定値が格納されている。データ格納部２０には、例えば、変化量設定マップ２１、自車両の幅２２、走行可能最小幅２３、回避開始距離２４および最大ヨーレート２５が格納されている。変化量設定マップ２１には、ヨーレートの変化量が車速と対応づけられている。自車両の幅２２には、自車両の横幅が設定されている。走行可能最小幅２３には、自車両が走行できる走路の最小の幅が設定されており、本実施形態では、３メートルに設定されている。回避開始距離２４は、自車両が障害物との衝突を回避し得るように車両の制御を開始する距離が設定されており、本実施形態では５０メートルに設定されている。最大ヨーレート２５は、自車両において設定可能なヨーレートの最大値が設定されている。
The
Ａ２．走路設定処理：
走路設定処理とは、自車両の走行中の走路において、自車両の周囲に存在する障害物との衝突を回避し得るような走路（走行軌跡）を探索し、探索された走路のうちから走行予定走路の軌跡を設定する処理である。先ず、走路設定処理の概要を簡単に説明する。図２に示すように、自車両ＶＬ１は、走行中走路Ｌｎ１を進行方向Ｄ１に走行している。自車両ＶＬ１の幅は、幅Ｗｖである。自車両ＶＬ１の左側には第１障害物Ｏｂ１が、自車両ＶＬ１の前方には第２障害物Ｏｂ２が、自車両ＶＬ１の右側には第３障害物Ｏｂ３が存在している。第２障害物Ｏｂ２と第３障害物Ｏｂ３との間の距離は、本実施形態では、自車両ＶＬ１が走行可能な最小幅Ｗｓと同じである。なお、最小幅Ｗｓは、データ格納部２０の走行可能最小幅２３に予め設定されている。また、第２障害物Ｏｂ２と第３障害物Ｏｂ３との間の距離は、例えば、ミリ波レーダ５３およびＬｉＤＡＲ５４の検出結果から物標の間の距離を算出することにより測定できる。
A2. Track setting process:
The track setting process is to search for a track (running track) that can avoid a collision with an obstacle existing around the own vehicle on the running track of the own vehicle, and travel from the searched track. This is the process of setting the trajectory of the planned track. First, an outline of the track setting process will be briefly described. As shown in FIG. 2, the own vehicle VL1 is traveling on the traveling track Ln1 in the traveling direction D1. The width of the own vehicle VL1 is the width Wv. The first obstacle Ob1 is present on the left side of the own vehicle VL1, the second obstacle Ob2 is present in front of the own vehicle VL1, and the third obstacle Ob3 is present on the right side of the own vehicle VL1. In the present embodiment, the distance between the second obstacle Ob2 and the third obstacle Ob3 is the same as the minimum width Ws that the own vehicle VL1 can travel. The minimum width Ws is preset in the travelable
図２において実線矢印に示すように、自車両ＶＬ１がこのまま進行方向Ｄ１に直進すると、自車両ＶＬ１と第２障害物Ｏｂ２とが衝突するおそれがある。そこで、走路探索部１３は、走行中走路に沿った第２障害物Ｏｂ２の後方側の位置Ｐ１から距離ｙだけ手前の位置Ｐ２において、自車両ＶＬ１と各障害物Ｏｂ１～Ｏｂ３との衝突を回避し得るような複数の候補走路を探索する。なお、距離ｙは、データ格納部２０の回避開始距離２４に予め設定されている。
As shown by the solid arrow in FIG. 2, if the own vehicle VL1 goes straight in the traveling direction D1 as it is, the own vehicle VL1 and the second obstacle Ob2 may collide with each other. Therefore, the
候補走路の探索において、走路探索部１３は、自車両ＶＬ１のヨーレートがゼロ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）、すなわち、自車両ＶＬ１が直進する候補走路Ｋ１を基準として、自車両ＶＬ１のヨーレートを予め定められた変化量Δγずつ変化させて候補走路Ｋ１の左側および右側に所定の本数の候補走路を探索する。図２に示す例では、ヨーレートがゼロ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）に設定されて候補走路Ｋ１が探索され、そして、候補走路Ｋ１に対してヨーレートを変化量Δγだけ減少させて候補走路Ｋ２が探索され、そして、候補走路Ｋ２に対してヨーレートを変化量Δγだけ減少させて候補走路Ｋ３が探索される。また、自車両ＶＬ１の右側においても同様の手順により、候補走路Ｋ１に対してヨーレートを変化量Δγだけ増加させて候補走路Ｋ４が探索され、候補走路Ｋ４に対してヨーレートを変化量Δγだけ増加させて候補走路Ｋ５が探索される。そして、探索された候補走路Ｋ１～Ｋ５のうちから所定の条件に基づき走行予定走路が設定され、走行予定走路を走行するように自車両ＶＬ１が制御される。以下、具体的に説明する。
In the search for the candidate track, the
図３に示す走路設定処理は、自車両ＶＬ１のイグニッションがオンすると開始される。走路探索部１３は、ヨーレートの変化量設定処理を実行する（ステップＳ１００）。
The track setting process shown in FIG. 3 is started when the ignition of the own vehicle VL1 is turned on. The
図４に示すヨーレートの変化量設定処理では、候補走路の探索を行う際のヨーレートの変化量が設定される。具体的には、車速取得部１１は、車速センサ５１から車速を取得する（ステップＳ２００）。走路探索部１３は、変化量設定マップ２１を利用してヨーレートの変化量を設定する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０では、変化量設定マップ２１を参照して、取得された車速に対応するヨーレートの変化量が設定されるが、かかる変化量は、以下の手順により算出されている。
In the yaw rate change amount setting process shown in FIG. 4, the yaw rate change amount when searching for a candidate runway is set. Specifically, the vehicle
図５には、ヨーレートを上述の変化量Δγずつ変化させて探索される複数の走路Ｓ０～Ｓｍを示している。具体的には、走路Ｓ０は、自車両ＶＬ１のヨーレートを、γ０（ｄｅｇ／ｓｅｃ）としたときに探索される走路である。なお、γ０は、ゼロである。走路Ｓ１は、自車両ＶＬ１のヨーレートを、ヨーレートγ０に対して変化量Δγを加算した値γ１（ｄｅｇ／ｓｅｃ）としたときに探索される走路である。同様に、走路Ｓｍは、自車両ＶＬ１のヨーレートを、ヨーレートγｍ－１に対して変化量Δγを加算した値γｍ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）としたときに探索される走路である。すなわち、走路Ｓｍは、自車両ＶＬ１のヨーレートを、ヨーレートγ０に対して変化量Δγをｍ回加算して得られる値に設定したときに探索される走路である。なお、ヨーレートγｍは、自車両ＶＬ１において設定可能なヨーレートの最大値であり、本実施形態では、データ格納部２０に格納されている最大ヨーレート２５と同じ値である。
FIG. 5 shows a plurality of runs S 0 to S m searched by changing the yaw rate by the above-mentioned change amount Δγ. Specifically, the track S 0 is a track searched when the yaw rate of the own vehicle VL1 is set to γ 0 (deg / sec). Note that γ 0 is zero. The track S 1 is a track searched when the yaw rate of the own vehicle VL1 is set to a value γ 1 (deg / sec) obtained by adding the amount of change Δγ to the yaw rate γ 0 . Similarly, the track S m is a track searched when the yaw rate of the own vehicle VL1 is set to a value γ m (deg / sec) obtained by adding the amount of change Δγ to the yaw rate γ m-1 . That is, the track S m is a track searched when the yaw rate of the own vehicle VL1 is set to a value obtained by adding the amount of change Δγ m times with respect to the yaw rate γ 0 . The yaw rate γ m is the maximum value of the yaw rate that can be set in the own vehicle VL1, and is the same value as the
図５において、自車両ＶＬ１のヨーレートをγ０、γ１、・・・γｍ－２、γｍ－１、およびγｍにそれぞれ変化させて得られる走路Ｓ０～Ｓｍの位置Ｐ１における位置を、ｘ０、ｘ１、ｘｍ－２、ｘｍ－１、ｘｍと表している。したがって、例えば、隣り合う２つの走路Ｓ０および走路Ｓ１の間の距離は、ｘ１とｘ０との差で表すことができ、かかる距離を図５ではΔｘ１と表している。同様に、隣り合う２つの走路Ｓ０～Ｓｍ間の距離（以下、「走路間距離」と呼ぶ）をΔｘ１、・・・Δｘｍ－１、Δｘｍと表している。 In FIG. 5, the position in the position P1 of the track S 0 to S m obtained by changing the yaw rate of the own vehicle VL1 to γ 0 , γ 1 , ... γ m-2 , γ m-1 , and γ m , respectively. Is expressed as x 0 , x 1 , x m-2 , x m-1 , and x m . Therefore, for example, the distance between two adjacent tracks S 0 and track S 1 can be expressed by the difference between x 1 and x 0 , and such a distance is expressed as Δx 1 in FIG. Similarly, the distance between two adjacent tracks S 0 to S m (hereinafter referred to as “distance between tracks”) is expressed as Δx 1 , ... Δx m-1 , Δx m .
ここで、各走路間距離Δｘ１、・・・Δｘｍ－１、Δｘｍのうち、右側の２本の走路Ｓｍ－１、Ｓｍ間の距離Δｘｍが最も大きい。このため、かかる走路間距離Δｘｍが、図２に示す、最小幅Ｗｓよりも小さくなるようにヨーレートの変化量Δγを設定すれば、第２障害物Ｏｂ２と第３障害物Ｏｂ３との間を通る少なくとも１つの候補走路を探索できることになる。本実施形態では、走路間距離Δｘｍが最小幅Ｗｓから自車両ＶＬ１の幅Ｗｖを減じた値と等しくなるようにヨーレートの変化量Δγを設定している。その理由について説明する。走路間距離Δｘｍが最小幅Ｗｓと等しくなるヨーレートの変化量を設定して、第２障害物Ｏｂ２と第３障害物Ｏｂ３との間を通る候補走路を探索した場合、障害物Ｏｂ２、Ｏｂ３と自車両ＶＬ１との間の距離が極めて短い候補走路しか探索されないおそれがある。かかる候補走路が走行予定走路として設定されて、自車両ＶＬ１の中心が走行予定走路の軌跡を追従するように走行する場合、自車両ＶＬ１と障害物Ｏｂ２、Ｏｂ３とが接触するおそれがある。 Here, among the distances Δx 1 , ... Δx m-1 , and Δx m , the distance between the two tracks S m -1 and S m on the right side is the largest. Therefore, if the change amount Δγ of the yaw rate is set so that the distance between the tracks Δx m is smaller than the minimum width Ws shown in FIG. 2, the distance between the second obstacle Ob2 and the third obstacle Ob3 can be set. You will be able to search for at least one candidate track to pass. In the present embodiment, the amount of change in yaw rate Δγ is set so that the distance between lanes Δx m is equal to the value obtained by subtracting the width Wv of the own vehicle VL1 from the minimum width Ws. The reason will be explained. When a candidate track passing between the second obstacle Ob2 and the third obstacle Ob3 is searched for by setting the amount of change in the yaw rate at which the distance between the tracks Δx m becomes equal to the minimum width Ws, the obstacles Ob2 and Ob3 There is a possibility that only the candidate track with an extremely short distance from the own vehicle VL1 will be searched. When such a candidate track is set as a planned travel track and the center of the own vehicle VL1 travels so as to follow the trajectory of the planned travel track, the own vehicle VL1 may come into contact with obstacles Ob2 and Ob3.
図６に示すように、障害物Ｏｂ２およびＯｂ３との接触を回避するためには、位置Ｐ１において、候補走路が各障害物Ｏｂ２、Ｏｂ３から自車両ＶＬ１の幅Ｗｖの１/２の幅だけ離れている必要がある。そこで、本実施形態では、走路間距離Δｘｍが最小幅Ｗｓから自車両ＶＬ１の幅Ｗｖを減じた値と等しくなるようにヨーレートの変化量Δγを設定することで、自車両ＶＬ１と障害物Ｏｂ２、Ｏｂ３との間に、それぞれ、自車両ＶＬ１の幅Ｗｖの１/２の幅分の余裕がある候補走路の探索を可能としている。 As shown in FIG. 6, in order to avoid contact with the obstacles Ob2 and Ob3, the candidate track is separated from the obstacles Ob2 and Ob3 by 1/2 of the width Wv of the own vehicle VL1 at the position P1. Must be. Therefore, in the present embodiment, the amount of change in the yaw rate Δγ is set so that the distance between the tracks Δxm is equal to the value obtained by subtracting the width Wv of the own vehicle VL1 from the minimum width Ws, thereby causing the own vehicle VL1 and the obstacle Ob2. , And Ob3, respectively, it is possible to search for a candidate runway having a margin of 1/2 of the width Wv of the own vehicle VL1.
図７では、自車両ＶＬ１のヨーレートを所定の値γとした場合における走路を太線により示し、旋回半径Ｒを一点鎖線により示している。図７において、Ｙ軸は自車両ＶＬ１の進行方向Ｄ１と平行な方向を示し、Ｘ軸はＹ軸と直交する方向を示している。なお、Ｙ軸は、自車両ＶＬ１のヨーレートをゼロとした場合に探索される走路と一致させている。このため、図７において、座標（０、０）と座標（ｘ、０）とのＸ軸方向の距離、すなわち、ｘの値は、図５に示す走路位置ｘ０～ｘｍに対応する。 In FIG. 7, when the yaw rate of the own vehicle VL1 is set to a predetermined value γ, the runway is shown by a thick line, and the turning radius R is shown by a dotted chain line. In FIG. 7, the Y-axis indicates a direction parallel to the traveling direction D1 of the own vehicle VL1, and the X-axis indicates a direction orthogonal to the Y-axis. The Y-axis coincides with the track searched when the yaw rate of the own vehicle VL1 is set to zero. Therefore, in FIG. 7, the distance between the coordinates (0, 0) and the coordinates (x, 0) in the X-axis direction, that is, the value of x corresponds to the runway position x 0 to x m shown in FIG.
以降の説明では、ヨーレートの変化量Δγを、走路間距離Δｘｍ、距離ｙ、ヨーレートγｍおよび車速Ｖを用いて表すための過程を説明する。図７において、旋回半径Ｒは、下記式（１）により表すことができる。
図５に示すｘｍ、ｘｍ－１についても上記式（１）と同様に表すことができるので、ｘｍ、ｘｍ－１について解くと、下記式（２）および式（３）が得られる。
一般に、旋回半径Ｒは、車速Ｖとヨーレートγとを用いて下記式（４）により表すことができる。したがって、上記式（２）および式（３）においても、下記式（５）および式（６）が成立する。
ここで、図５に示すように、位置ＸｍおよびＸｍ－１間の距離Δｘｍは、下記式（７）により表せる。
上記式（７）に上記式（２）および（３）を代入すると、下記式（８）が得られる。
ここで、図５の走路Ｓｍと走路Ｓｍ－１とを比較すると、走路Ｓｍ－１が走路Ｓｍの内側にあるので、走路Ｓｍ－１の旋回半径と、走路Ｓｍの旋回半径とでは、走路Ｓｍ－１の旋回半径の方が大きい。したがって、走路Ｓｍ－１の旋回半径と走路Ｓｍの旋回半径との差ΔＲは、下記式（９）により表すことができる。
上記式（９）を上記式（８）に代入してΔＲについて解くと、下記式（１０）が得られる。
なお、上記式（１０）において、定数Ａは、下記式（１１）により表される。
また、上記式（９）に上記式（５）および式（６）を代入すると、下記式（１２）が得られる。
上記式（１２）をγｍ－１について解くと、下記式（１３）が得られる。
ここで、上述のように、ヨーレートの変化量Δγは、走路Ｓｍ－１のヨーレートγｍ－１と、走路Ｓｍのヨーレートγｍとの差であるので、下記式（１４）が成立する。
上記式（１４）に上記式（１３）を代入すると、下記式（１５）が得られる。
上記式（１５）に上記式（１０）および式（１１）を代入することにより、ヨーレートの変化量Δγを算出できる。 By substituting the above equations (10) and (11) into the above equation (15), the amount of change in yaw rate Δγ can be calculated.
以上説明した手順により算出されるヨーレートの変化量Δγは、車速Ｖと対応づけられて変化量設定マップ２１に格納されているので、図４に示す上述のステップＳ２１０では、走路探索部１３は、変化量設定マップ２１を参照することにより、ステップＳ２００で取得された車速に対応するヨーレートの変化量Δγを設定できる。
Since the change amount Δγ of the yaw rate calculated by the procedure described above is stored in the change
図４に示すように、ステップＳ２１０の実行後、図３に示す後述のステップＳ１１０が実行される。 As shown in FIG. 4, after the execution of step S210, the later step S110 shown in FIG. 3 is executed.
図３に示すように、走路探索部１３は、自車両の左側において候補走路探索処理を実行する（ステップＳ１１０）。図２に示す例では、候補走路Ｋ１および候補走路Ｋ１よりも左側において候補走路の探索が実行される。
As shown in FIG. 3, the
図８に示すように、走路探索部１３は、ヨーレートの初期値を設定する（ステップＳ３００。具体的には、走路探索部１３は、候補走路探索用のヨーレートのパラ－メータの初期値をゼロ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）に設定する。走路探索部１３は、候補走路を探索する（ステップＳ３１０）。ステップＳ３１０では、ヨーレートがゼロ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）に設定されているので、自車両ＶＬ１が向いている方向（進行方向Ｄ１）と平行な候補走路が探索されることになる。したがって、図２に示す例では、候補走路Ｋ１が探索される。
As shown in FIG. 8, the
図８に示すように、予測時間算出部１５は、探索された候補走路の衝突予測時間を算出する（ステップＳ３２０）。そして、走路探索部１３は、ヨーレートに予め定められた変化量Δγを加算する（ステップＳ３３０）。具体的には、走路探索部１３は、候補走路探索用のヨーレートのパラ－メータに変化量Δγを加算する。すなわち、ステップＳ３３０が最初に実行される場合には、ヨーレートは、Δγ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）に設定される。ステップＳ３３０が次回実行される場合には、ヨーレートは、２Δγ（ｄｅｇ／ｓｅｃ）に設定される。すなわち、ステップＳ３３０が実行されるたびに、ヨーレートは、変化量Δγずつ変化していく。なお、自車両ＶＬ１の現在の向きを基準として、自車両ＶＬ１の左側において候補走路を探索する場合には、ヨーレートはΔγずつ減少させ、自車両ＶＬ１の右側において候補走路を探索する場合には、ヨーレートはΔγずつ増加させる。
As shown in FIG. 8, the predicted
走路探索部１３は、ヨーレートがヨーレート最大値γｍ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３４０）。具体的には、走路探索部１３は、データ格納部２０の最大ヨーレート２５を参照し、ステップＳ３３０実行後のヨーレートがヨーレート最大値γｍ以上であるか否かを判定する。ヨーレート最大値γｍ以上でないと判定された場合（ステップＳ３４０：ＮＯ）、上述のステップＳ３１０が実行される。他方、ヨーレート最大値γｍ以上であると判定された場合（ステップＳ３４０：ＹＥＳ）、候補走路探索処理は終了し、図３に示す後述のステップＳ１２０が実行される。
The
図３に示すように、走路探索部１３は、自車両ＶＬ１の右側において候補走路探索処理を実行する（ステップＳ１２０）。図２に示す例では、候補走路Ｋ１よりも右側において候補走路の探索が実行される。なお、ステップＳ１２０と上述のステップＳ１１０とは、候補走路の探索範囲が自車両ＶＬ１の左側か右側かの違いであり、処理手順は同じであるので、詳細な説明は省略する。
As shown in FIG. 3, the
図３に示すように、走路探索部１３は、衝突予測時間が最も長い候補走路を走行予定走路として設定する（ステップＳ１３０）。具体的には、走路探索部１３は、ステップＳ１１０およびステップＳ１２０において探索された各候補走路Ｋ１～Ｋ５のうち、衝突予測時間が最も長い候補走路を選択し、走行予定走路として設定する。図２に示す例では、候補走路Ｋ４が走行予定走路に設定される。その後、車両制御部３１は、ステアリング等を制御して走行予定走路を走行するように自車両ＶＬ１を制御する。ステップＳ１３０の実行後、走路設定処理は終了する。
As shown in FIG. 3, the
以上の構成を有する第１実施形態の走路設定装置１０によれば、予め定められた変化量Δγは、走行中走路Ｌｎ１に沿った障害物Ｏｂ２の位置Ｐ１における隣り合う候補走路の間の距離Δｘが、自車両ＶＬ１が走行可能な最小幅Ｗｓと自車両ＶＬ１の幅Ｗｖとの差以下となる変化量であるので、予め定められた変化量を走路設定装置１０で設定可能な最小量とする構成に比べて、候補走路の探索回数を低減できる。したがって、候補走路の探索に要する処理負荷を低減しつつ、走行予定の走路を探索できる。また、上記のような変化量であるので、走行中走路Ｌｎ１において障害物Ｏｂ２の隣に少なくとも１つの候補走路を設定できる。
According to the
Ｂ．第２実施形態：
第２実施形態における走路設定装置１０は、図１に示す第１実施形態における走路設定装置１０と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
B. Second embodiment:
Since the
図９の左側に示すように、上述の第１実施形態では、自車両ＶＬ１のヨーレートを予め定められた変化量Δγずつ増加させて候補走路Ｋ１～Ｋ５を探索していた。図９の右側に示すように、第２実施形態では、候補走路Ｋ１～Ｋ５を探索した後、候補走路Ｋ１～Ｋ５のうち、衝突予測時間が最も長い候補走路Ｋ４の周辺において、ヨーレートの変化量を予め定められた変化量Δγよりも小さな値に設定して、候補走路Ｋ６、Ｋ７、Ｋ８およびＫ９を探索するという２段階で候補走路を探索する。以下、具体的に説明する。 As shown on the left side of FIG. 9, in the above-mentioned first embodiment, the yaw rate of the own vehicle VL1 is increased by a predetermined amount of change Δγ to search for candidate tracks K1 to K5. As shown on the right side of FIG. 9, in the second embodiment, after searching for candidate tracks K1 to K5, the amount of change in yaw rate around the candidate track K4 having the longest collision prediction time among the candidate tracks K1 to K5. Is set to a value smaller than the predetermined amount of change Δγ, and the candidate track is searched in two steps of searching for the candidate tracks K6, K7, K8, and K9. Hereinafter, a specific description will be given.
図１０に示す第２実施形態における走路設定処理は、ステップＳ１２２を追加して実行する点において、第１実施形態における走路設定処理と異なる。第２実施形態の走路設定処理のその他の手順は、第１実施形態の走路設定処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 The track setting process in the second embodiment shown in FIG. 10 is different from the track setting process in the first embodiment in that step S122 is additionally executed. Since the other procedures of the track setting process of the second embodiment are the same as those of the track setting process of the first embodiment, the same procedures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
図１０に示すように、自車両ＶＬ１の右側において候補走路探索処理（ステップＳ１２０）が実行された後、走路探索部１３は、衝突予測時間が最も長い候補走路側において候補走路探索処理を実行する（ステップＳ１２２）。具体的には、図９に示す例では、衝突予測時間が最も長い候補走路Ｋ４は、第２障害物Ｏｂ２の右側に存在する。したがって、ステップＳ１２２では、走路探索部１３は、走行中走路Ｌｎ１の幅方向において、第２障害物Ｏｂ２よりも候補走路Ｋ４が存在する側（右側）で候補走路探索処理を実行する。
As shown in FIG. 10, after the candidate track search process (step S120) is executed on the right side of the own vehicle VL1, the
図１１は、ステップＳ１２２の詳細な処理手順を示しており、ステップＳ３００に代えてステップＳ３００ａが実行される点と、ステップＳ３３０に代えてステップＳ３３０ａが実行される点と、において、図８に示すステップＳ１１０およびステップＳ１２０の候補走路探索処理と異なる。ステップＳ１２２における候補走路探索処理のその他の手順は、図８に示すステップＳ１１０およびステップＳ１２０の候補走路探索処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 FIG. 11 shows a detailed processing procedure of step S122, and is shown in FIG. 8 at a point where step S300a is executed instead of step S300 and a point where step S330a is executed instead of step S330. It is different from the candidate track search process of step S110 and step S120. Since the other procedure of the candidate track search process in step S122 is the same as the candidate track search process of step S110 and step S120 shown in FIG. 8, the same procedure is designated by the same reference numeral, and the detailed description thereof will be described. Omit.
図１１に示すように、走路探索部１３は、ヨーレートの初期値を設定する（ステップＳ３００ａ）。具体的には、まず、走路探索部１３は、上述のステップＳ１１０およびステップＳ１２０において探索された候補走路Ｋ１～Ｋ５のうち、衝突予測時間が最も長い候補走路のヨーレートを取得する。そして、候補走路探索用のヨーレートのパラ－メータの初期値を取得されたヨーレートに設定する。その後、上述のステップＳ３１０およびステップＳ３２０が実行される。
As shown in FIG. 11, the
走路探索部１３は、ヨーレートに、予め定められた変化量Δγの１／２の値を加算する（ステップＳ３３０ａ）。すなわち、ヨーレートの変化量を上述の予め定められた変化量Δγの半分の値に設定する。これにより、上述のステップＳ１１０およびステップＳ１２０において探索される候補走路に比べて、より細かく候補走路を探索することができる。なお、ステップＳ３３０ａにおいて、加算するヨーレートの変化量は、予め定められた変化量Δγの１／２の値に限らず、変化量Δγの１／Ｎ（Ｎは、３以上の整数）であってもよいし、Δγよりも小さな任意の変化量であってもよい。
The
以上の構成を有する第２実施形態の走路設定装置１０によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。加えて、探索された候補走路のうち、衝突予測時間が最も長い候補走路Ｋ４の周辺において、ヨーレートの変化量を予め定められた変化量Δγよりも小さくして候補走路をさらに探索するので、衝突予測時間がさらに長い候補走路や、衝突予測時間は同じであり且つ走行軌跡がよりなめらかになる候補走路を探索できる。
According to the
Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態における走路設定装置１０は、図１に示す第１実施形態における走路設定装置１０と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
C. Third embodiment:
Since the
図１２に示すように、自車両ＶＬ１は、走行中走路Ｌｎ２を進行方向Ｄ１に走行している。走行中走路Ｌｎ２は、区画線Ｌ１、Ｌ２によって区画されている。自車両ＶＬ１の前方左側には、第４障害物Ｏｂ４が存在している。図１２に示すように、候補走路Ｋ１０は、区画線Ｌ２とぶつかっている。したがって、候補走路Ｋ１０よりもヨーレートが大きくなる候補走路を探索した場合、探索された走路と区画線Ｌ２とが衝突するまでの時間は、候補走路Ｋ１０よりも短くなり、探索された走路が走行予定走路として設定される可能性は低い。そこで、第３実施形態では、区画線Ｌ１、Ｌ２と衝突する候補走路が見つかった場合には、候補走路の探索を中止する。以下、具体的に説明する。 As shown in FIG. 12, the own vehicle VL1 is traveling on the traveling track Ln2 in the traveling direction D1. The running track Ln2 is partitioned by the marking lines L1 and L2. The fourth obstacle Ob4 exists on the front left side of the own vehicle VL1. As shown in FIG. 12, the candidate runway K10 collides with the lane marking L2. Therefore, when a candidate track having a higher yaw rate than the candidate track K10 is searched for, the time until the searched track collides with the lane marking L2 is shorter than that of the candidate track K10, and the searched track is scheduled to run. It is unlikely that it will be set as a track. Therefore, in the third embodiment, when a candidate track that collides with the lane markings L1 and L2 is found, the search for the candidate track is stopped. Hereinafter, a specific description will be given.
図１３に示す第３実施形態における候補走路探索処理は、ステップＳ３１５を追加して実行する点において、第１実施形態における候補走路探索処理と異なる。第３実施形態の候補走路探索処理のその他の手順は、第１実施形態の候補走路探索処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 The candidate track search process in the third embodiment shown in FIG. 13 is different from the candidate track search process in the first embodiment in that step S315 is additionally executed. Since the other procedures of the candidate track search process of the third embodiment are the same as those of the candidate track search process of the first embodiment, the same procedures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
図１３に示すように、候補走路が探索されると（ステップＳ３１０）、走路探索部１３は、探索された候補走路が区画線Ｌ１およびＬ２と衝突するか否かを判定する（ステップＳ３１５）。具体的には、まず、障害物特定部１２は、撮像カメラ５２、ミリ波レーダ５３およびＬｉＤＡＲ５４の検出結果を利用して、障害物の種類が区画線Ｌ１およびＬ２であるか否かを特定する。そして、走路探索部１３は、特定された障害物の種類が区画線Ｌ１およびＬ２である場合には、探索された候補走路が進行方向Ｄ１に沿った所定の範囲内で区画線Ｌ１およびＬ２と衝突するか否かを判定する。例えば、探索された候補走路が進行方向Ｄ１に沿って１００メートルの範囲で区画線Ｌ１およびＬ２と交差する場合や、探索された候補走路を延長させたときに区画線Ｌ１およびＬ２と交差する場合に、探索された候補走路が区画線Ｌ１およびＬ２と衝突すると判定される。
As shown in FIG. 13, when the candidate track is searched (step S310), the
探索された候補走路が区画線Ｌ１およびＬ２と衝突すると判定された場合（ステップＳ３１５：ＹＥＳ）、候補走路探索処理は終了する。換言すると、走路探索部１３は、区画線Ｌ１およびＬ２よりも外側の領域において、候補走路の探索を実行しない。このように、区画線Ｌ１およびＬ２よりも外側の領域において候補走路を探索しないのは、区画線Ｌ１およびＬ２よりも外側の領域では、区画線Ｌ１およびＬ２を跨ぐまでの時間が次第に短くなっていくので、探索された候補走路が走行予定走路として設定される可能性が低いからである。他方、上述のステップＳ３１５において、探索された候補走路が区画線Ｌ１およびＬ２と衝突しないと判定された場合（ステップＳ３１５：ＮＯ）、上述のステップＳ３２０が実行される。
When it is determined that the searched candidate track collides with the lane markings L1 and L2 (step S315: YES), the candidate track search process ends. In other words, the
以上の構成を有する第３実施形態の走路設定装置１０によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。加えて、特定された障害物の種類が、走行中走路Ｌｎ２の区画線Ｌ１およびＬ２である場合には、区画線Ｌ１およびＬ２よりも外側の領域において候補走路を探索しないので、候補走路の探索に要する処理負荷をより低減できる。
According to the
Ｄ．第４実施形態：
第４実施形態における走路設定装置１０は、図１に示す第１実施形態における走路設定装置１０と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
D. Fourth Embodiment:
Since the
図１４に示すように、第４実施形態では、図１２に示す例と同様に、自車両ＶＬ１は、走行中走路Ｌｎ２を進行方向Ｄ１に走行しており、自車両ＶＬ１の前方左側に第４障害物Ｏｂ４が存在している。第４実施形態における走路設定処理では、走行中走路Ｌｎ２の幅方向の全領域において候補走路を探索するのではなく、走行中走路Ｌｎ２の幅方向において、第４障害物Ｏｂ４よりも自車両ＶＬ１側の領域において候補走路を探索し、走行中走路Ｌｎ２の幅方向において第４障害物Ｏｂ４よりも自車両ＶＬ１側とは反対の側の領域において候補走路を探索しない。本実施形態において、「障害物よりも自車両側の領域」とは、障害物の中心を通り、自車両ＶＬ１の進行方向Ｄ１に沿った仮想線により走行中走路Ｌｎ２の幅方向（進行方向Ｄ１と直行する方向）を区分し、区分された領域のうち、自車両ＶＬ１が存在する側の領域を意味する。 As shown in FIG. 14, in the fourth embodiment, the own vehicle VL1 is traveling on the traveling track Ln2 in the traveling direction D1 as in the example shown in FIG. 12, and the fourth embodiment is on the front left side of the own vehicle VL1. Obstacle Ob4 is present. In the track setting process in the fourth embodiment, the candidate track is not searched for in the entire area in the width direction of the traveling track Ln2, but in the width direction of the traveling track Ln2, the own vehicle VL1 side is closer to the fourth obstacle Ob4. The candidate runway is searched for in the region of No. 1, and the candidate runway is not searched for in the region on the side opposite to the own vehicle VL1 side of the fourth obstacle Ob4 in the width direction of the running runway Ln2. In the present embodiment, the "region on the own vehicle side of the obstacle" is the width direction (traveling direction D1) of the traveling track Ln2 by a virtual line passing through the center of the obstacle and along the traveling direction D1 of the own vehicle VL1. It means the area on the side where the own vehicle VL1 exists among the divided areas.
図１４において、仮想線ＶＬは、第４障害物Ｏｂ４の中心を通り、進行方向Ｄ１に沿った仮想線である。走行中走路Ｌｎ２は、かかる仮想線ＶＬにより、領域Ａｒ１および領域Ａｒ２に区分される。領域Ａｒ２は、自車両ＶＬ１が存在する側の領域である。領域Ａｒ１は、自車両ＶＬ１が存在する側とは反対の側の領域である。以下、第４実施形態における走路設定処理を具体的に説明する。 In FIG. 14, the virtual line VL is a virtual line that passes through the center of the fourth obstacle Ob4 and is along the traveling direction D1. The running track Ln2 is divided into a region Ar1 and a region Ar2 by the virtual line VL. The region Ar2 is a region on the side where the own vehicle VL1 exists. The region Ar1 is a region on the side opposite to the side where the own vehicle VL1 exists. Hereinafter, the track setting process in the fourth embodiment will be specifically described.
図１５に示す第４実施形態における走路設定処理は、ステップＳ１０５、ステップＳ１２５およびステップＳ１３１を追加して実行する点と、ステップＳ１１０に代えてステップＳ１１０ａを実行する点と、ステップＳ１２０に代えてステップＳ１２０ａを実行する点とにおいて、第１実施形態における走路設定処理と異なる。第４実施形態の走路設定処理のその他の手順は、第１実施形態の走路設定処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 The track setting process according to the fourth embodiment shown in FIG. 15 is executed by adding steps S105, S125 and S131, executing step S110a instead of step S110, and step instead of step S120. It differs from the track setting process in the first embodiment in that S120a is executed. Since the other procedures of the track setting process of the fourth embodiment are the same as those of the track setting process of the first embodiment, the same procedures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
図１５に示すように、ヨーレートの変化量設定処理が実行されると（ステップＳ１００）、障害物特定部１２は、自車両ＶＬ１に対する障害物の相対的な位置を特定する（ステップＳ１０５）。図１４に示す例では、障害物の位置として、自車両ＶＬ１の進行方向Ｄ１の前方左側の位置が特定される。
As shown in FIG. 15, when the yaw rate change amount setting process is executed (step S100), the
走路探索部１３は、障害物よりも車両側において候補走路探索処理を実行する（ステップＳ１１０ａ）。なお、ステップＳ１１０ａと上述のステップＳ１１０とは、候補走路の探索範囲が第４障害物Ｏｂ４よりも自車両ＶＬ１側であるか、または、自車両ＶＬ１の左側であるかの相違であり、処理手順は同じであるので、詳細な説明は省略する。走路探索部１３は、衝突予測時間が予め定められた閾値以上である候補走路があるか否かを判定する（ステップＳ１２５）。本実施形態において、予め定められた閾値は、５秒を意味する。なお、閾値は、５秒に代えて、他の任意の時間を設定してもよい。
The
ステップＳ１１０ａにおいて探索された複数の候補走路のうち、衝突予測時間が閾値（５秒）以上である候補走路がある場合（ステップＳ１２５：ＹＥＳ）、上述のステップＳ１３０が実行される。他方、ステップＳ１１０ａにおいて探索された複数の候補走路のうち、衝突予測時間が閾値（５秒）以上である候補走路がない場合（ステップＳ１２５：ＮＯ）、走路探索部１３は、障害物よりも車両側とは反対の側において候補走路探索処理を実行する（ステップＳ１２０ａ）。なお、ステップＳ１２０ａと上述のステップＳ１２０とは、候補走路の探索範囲が第４障害物Ｏｂ４よりも自車両ＶＬ１側とは反対の側であるか、または、自車両ＶＬ１の右側であるかの相違であり、処理手順は同じであるので、詳細な説明は省略する。
If there is a candidate track having a collision prediction time of the threshold value (5 seconds) or more among the plurality of candidate tracks searched in step S110a (step S125: YES), the above-mentioned step S130 is executed. On the other hand, when there is no candidate track whose collision prediction time is equal to or longer than the threshold value (5 seconds) among the plurality of candidate tracks searched in step S110a (step S125: NO), the
走路設定部１４は、衝突予測時間が最も長い候補走路を走行予定走路として設定する（ステップＳ１３１）。ステップＳ１３１では、ステップＳ１２０ａにおいて探索された候補走路のうちから衝突予測時間が最も長い候補走路が選択される。ステップＳ１３１の実行後、走路設定処理は終了する。
The
以上の構成を有する第４実施形態の走路設定装置１０によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。加えて、自車両ＶＬ１から見て第４障害物Ｏｂ４が自車両ＶＬ１の進行方向Ｄ１の前方に存在する場合、走行中走路Ｌｎ２の幅方向において、第４障害物Ｏｂ４よりも自車両ＶＬ１側の領域Ａｒ２において候補走路を探索し、領域Ａｒ２において探索された候補走路のうち、衝突予測時間が閾値（５秒）以上である候補走路がない場合を除いて、第４障害物Ｏｂ４よりも自車両ＶＬ１側とは反対の側の領域Ａｒ１において候補走路を探索しないので、候補走路の探索に要する処理負荷をより低減できる。また、領域Ａｒ１よりも先に領域Ａｒ２において候補走路を探索することにより、衝突予測時間がより長く、また、走行軌跡がよりなめらかになる候補走路を探索できる。加えて、自車両ＶＬ１のヨーレートをそれほど大きく変化させなくてもよい候補走路を探索できる。
According to the
Ｅ．第５実施形態：
図１６に示す第５実施形態における候補走路探索処理は、ステップＳ３２５を追加して実行する点において、第１実施形態における候補走路探索処理と異なる。第５実施形態における候補走路探索処理のその他の手順は、第１実施形態の候補走路探索処理と同じであるので、同一の手順には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
E. Fifth Embodiment:
The candidate track search process in the fifth embodiment shown in FIG. 16 is different from the candidate track search process in the first embodiment in that step S325 is additionally executed. Since the other procedures of the candidate track search process in the fifth embodiment are the same as those of the candidate track search process of the first embodiment, the same procedures are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
図１６に示すように、探索された候補走路の衝突予測時間が算出されると（ステップＳ３２０）、走路探索部１３は、算出された衝突予測時間が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３２５）。本実施形態において、予め定められた閾値は、５秒を意味する。なお、閾値は、５秒に代えて、他の任意の時間が設定されていてもよい。算出された衝突予測時間が閾値（５秒）以上であると判定された場合（ステップＳ３２５：ＹＥＳ）、候補走路探索処理は終了する。他方、算出された衝突予測時間が閾値（５秒）未満であると判定された場合（ステップＳ３２５：ＮＯ）、上述のステップＳ３３０が実行される。
As shown in FIG. 16, when the collision prediction time of the searched candidate track is calculated (step S320), the
以上の構成を有する第５実施形態の走路設定装置１０によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。加えて、算出された衝突予測時間が予め定められた閾値以上である場合には、候補走路の探索を終了するので、衝突予測時間が閾値以上である場合に候補走路の探索を継続して実行する構成に比べて、候補走路の探索に要する処理負荷をより低減できる。
According to the
Ｆ１．他の実施形態１：
上記各実施形態において、ヨーレートの変化量Δγを設定する際に走路間距離Δｘｍを一致させる値は、最小幅Ｗｓから自車両ＶＬ１の幅Ｗｖを減じた値であったが、自車両ＶＬ１の幅Ｗｖに所定のマージンを加えた値を最小幅Ｗｓから減じた値であってもよい。所定のマージンは、例えば、０．５メートルである。かかる構成では、上記各実施形態に比べて、自車両ＶＬ１と障害物Ｏｂ２、Ｏｂ３との間に、さらに所定のマージン分だけ余裕がある候補走路を探索できる。なお、上述の所定のマージンは、０．５メートルに代えて、他の任意の値を設定してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
F1. Other Embodiment 1:
In each of the above embodiments, the value for matching the distance between the lanes Δxm when setting the amount of change in yaw rate Δγ was a value obtained by subtracting the width Wv of the own vehicle VL1 from the minimum width Ws, but the own vehicle VL1. It may be a value obtained by subtracting a value obtained by adding a predetermined margin to the width Wv from the minimum width Ws. The predetermined margin is, for example, 0.5 meters. In such a configuration, it is possible to search for a candidate track having a margin of a predetermined margin between the own vehicle VL1 and the obstacles Ob2 and Ob3 as compared with each of the above embodiments. The above-mentioned predetermined margin may be set to any other value instead of 0.5 meter. Even in such a configuration, the same effect as that of each of the above embodiments can be obtained.
Ｆ２．他の実施形態２：
上記各実施形態において、候補走路を探索する際に、ヨーレートを予め定められた変化量Δγごとに変化させていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、横速度を予め定められた変化量ごとに変化させてもよいし、横加速度を予め定められた変化量ごとに変化させてもよい。換言すると、自車両ＶＬ１の進行方向Ｄ１に垂直な方向の速度を予め定められた変化量ごとに変化させてもよい。すなわち、一般には、自車両ＶＬ１の旋回運動量を予め定められた変化量ごとに変化させながら候補走路を探索する構成であれば、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
F2. Other Embodiment 2:
In each of the above embodiments, when searching for a candidate track, the yaw rate is changed for each predetermined change amount Δγ, but the present disclosure is not limited to this. For example, the lateral velocity may be changed for each predetermined amount of change, or the lateral acceleration may be changed for each predetermined amount of change. In other words, the speed in the direction perpendicular to the traveling direction D1 of the own vehicle VL1 may be changed for each predetermined amount of change. That is, in general, if the configuration is such that the candidate runway is searched while changing the turning momentum of the own vehicle VL1 for each predetermined change amount, the same effect as that of each of the above-described embodiments can be obtained.
Ｆ３．他の実施形態３：
上記各実施形態において、走路設定部１４は、衝突予測時間が最も長い候補走路を走行予定走路として設定していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、自車両ＶＬ１の目標通過点に向かう方向と、候補走路の方向と、の方位差が最も少ない候補走路を走行予定走路として設定してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
F3. Other Embodiment 3:
In each of the above embodiments, the
Ｆ４．他の実施形態４：
上記第４実施形態において、障害物が存在しない側において探索された候補走路のうち、衝突予測時間が閾値（５秒）以上である候補走路がない場合に、障害物が存在する側において候補走路を探索していたが、障害物が存在する側において候補走路の探索を省略してもよい。このような構成においても上記第４実施形態と同様な効果を奏する。
F4. Other Embodiment 4:
In the fourth embodiment, among the candidate runs searched on the side where no obstacle exists, when there is no candidate run whose collision prediction time is equal to or longer than the threshold value (5 seconds), the candidate run on the side where the obstacle exists. However, the search for the candidate track may be omitted on the side where the obstacle exists. Even in such a configuration, the same effect as that of the fourth embodiment is obtained.
Ｆ５．他の実施形態５：
上記第３実施形態において、候補走路が区画線Ｌ１およびＬ２に衝突した場合には、候補走路探索処理を終了していたが、本開示はこれに限定されない。例えば、候補走路が境界構造物と衝突した場合、候補走路探索処理を終了してもよい。また、例えば、候補走路が区画線Ｌ１、Ｌ２および境界構造物のいずれにも衝突した場合、候補走路探索処理を終了してもよい。すなわち、一般には、特定された障害物の種類が、区画線Ｌ１およびＬ２である場合と、境界構造物である場合と、のうちの少なくとも一方である場合、区画線Ｌ１、Ｌ２および構造物よりも外側の領域において候補走路を探索しなくてもよい。また、例えば、候補走路が区画線Ｌ１、Ｌ２および境界構造物に衝突した場合に、区画線Ｌ１、Ｌ２および構造物よりも外側の領域において候補走路を探索してもよい。このような構成においても、上記第３実施形態と同様な効果を奏する。
F5. Other Embodiment 5:
In the third embodiment, when the candidate track collides with the lane markings L1 and L2, the candidate track search process is terminated, but the present disclosure is not limited to this. For example, when the candidate track collides with the boundary structure, the candidate track search process may be terminated. Further, for example, when the candidate track collides with any of the lane markings L1 and L2 and the boundary structure, the candidate track search process may be terminated. That is, in general, when the type of the identified obstacle is at least one of the lane markings L1 and L2 and the boundary structure, the lane markings L1 and L2 and the structure It is not necessary to search for a candidate track in the outer region. Further, for example, when the candidate runway collides with the lane markings L1, L2 and the boundary structure, the candidate runway may be searched for in the region outside the lane markings L1, L2 and the structure. Even in such a configuration, the same effect as that of the third embodiment is obtained.
Ｆ６．他の実施形態６：
上記第２実施形態において、１回目の候補走路の探索では、ヨーレートの変化量を変化量Δγずつ変化させ、２回目の候補走路の探索では、ヨーレートの変化量を変化量Δγの１／２の値ずつ変化させていたが、本開示はこれに限定されない。例えば、１回目の候補走路の探索では、ヨーレートの変化量を走路間距離Δｘｍが最小幅Ｗｓとなるような変化量ずつ変化させ、２回目の候補走路の探索では、ヨーレートの変化量を走路間距離Δｘｍが最小幅Ｗｓと自車両ＶＬ１の幅Ｗｖとの差となるような変化量、すなわち、変化量Δγずつ変化させてもよい。このような構成においても、上記第２実施形態と同様な効果を奏する。
F6. Other Embodiment 6:
In the second embodiment, in the first search for the candidate runway, the amount of change in yaw rate is changed by the amount of change Δγ, and in the second search for the candidate runway, the amount of change in yaw rate is 1/2 of the amount of change Δγ. The disclosure is not limited to this, although it has been varied by value. For example, in the first search for a candidate track, the amount of change in yaw rate is changed by the amount of change such that the distance between tracks Δx m becomes the minimum width Ws, and in the second search for a candidate track, the amount of change in yaw rate is used as the track. The amount of change such that the distance Δx m is the difference between the minimum width Ws and the width Wv of the own vehicle VL1 may be changed, that is, the amount of change Δγ may be changed. Even in such a configuration, the same effect as that of the second embodiment is obtained.
Ｆ７．他の実施形態７：
各実施形態において、ソフトウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ハードウェアによって実現されてもよい。また、ハードウェアによって実現された機能及び処理の一部又は全部は、ソフトウェアによって実現されてもよい。ハードウェアとしては、例えば、集積回路、ディスクリート回路、または、それらの回路を組み合わせた回路モジュールなど、各種回路を用いてもよい。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ－ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。
F7. Other Embodiment 7:
In each embodiment, some or all of the functions and processes realized by the software may be realized by the hardware. In addition, some or all of the functions and processes realized by the hardware may be realized by the software. As the hardware, various circuits such as an integrated circuit, a discrete circuit, or a circuit module combining these circuits may be used. Further, when a part or all of the functions of the present disclosure are realized by software, the software (computer program) can be provided in a form stored in a computer-readable recording medium. The "computer-readable recording medium" is not limited to portable recording media such as flexible disks and CD-ROMs, but is fixed to internal storage devices in computers such as various RAMs and ROMs, and computers such as hard disks. It also includes external storage devices that have been installed. That is, the term "computer-readable recording medium" has a broad meaning including any recording medium on which data packets can be fixed rather than temporarily.
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。 The present disclosure is not limited to the above-described embodiment, and can be realized by various configurations within a range not deviating from the gist thereof. For example, the technical features in the embodiments corresponding to the technical features in each embodiment described in the column of the outline of the invention are for solving a part or all of the above-mentioned problems, or one of the above-mentioned effects. It is possible to replace or combine as appropriate to achieve the part or all. Further, if the technical feature is not described as essential in the present specification, it can be appropriately deleted.
１０ 走路設定装置、１１ 車速取得部、１２ 障害物特定部、１３ 走路探索部、１４ 走路設定部、Ｌｎ１ 走行中走路、Ｌｎ２ 走行中走路、Ｏｂ１ 第１障害物、Ｏｂ２ 第２障害物、Ｏｂ３ 第３障害物、ＶＬ１ 自車両 10 track setting device, 11 vehicle speed acquisition section, 12 obstacle identification section, 13 track search section, 14 track setting section, Ln1 running track, Ln2 running track, Ob1 first obstacle, Ob2 second obstacle, Ob3 second 3 obstacles, VL1 own vehicle
Claims (5)
前記車両の車速（Ｖ）を取得する車速取得部（１１）と、
前記車両の走行中走路（Ｌｎ１、Ｌｎ２）において前記車両の周囲に存在する障害物（Ｏｂ１、Ｏｂ２、Ｏｂ３、Ｏｂ４）を特定する障害物特定部（１２）と、
前記車両の旋回運動量を予め定められた変化量（Δγ）ごとに変化させながら前記走行予定走路の候補である候補走路を探索する走路探索部（１３）と、
探索された前記候補走路のうち、前記車両と前記障害物との衝突を回避可能な走路を前記走行予定走路として設定する走路設定部（１４）と、
を備え、
前記予め定められた変化量は、前記車速と、前記車両から前記障害物までの距離（ｙ）と、前記車両の幅（Ｗｖ）と、に基づき定められ、前記走行中走路に沿った前記障害物の位置における隣り合う前記候補走路の間の距離（Δｘ）が、前記車両が走行可能な最小幅（Ｗｓ）と前記車両の幅との差以下となる変化量である、
走路設定装置。 It is a track setting device (10) mounted on a vehicle (VL1) and sets a planned travel track of the vehicle.
The vehicle speed acquisition unit (11) for acquiring the vehicle speed (V) of the vehicle,
An obstacle identification unit (12) that identifies an obstacle (Ob1, Ob2, Ob3, Ob4) existing around the vehicle on the running track (Ln1, Ln2) of the vehicle.
A track search unit (13) that searches for a candidate track that is a candidate for the planned track while changing the turning momentum of the vehicle for each predetermined change amount (Δγ).
Among the searched candidate tracks, a track setting unit (14) that sets a track that can avoid a collision between the vehicle and the obstacle as the planned track, and a track setting unit (14).
Equipped with
The predetermined amount of change is determined based on the vehicle speed, the distance (y) from the vehicle to the obstacle, and the width (Wv) of the vehicle, and the obstacle along the running track is determined. The amount of change in which the distance (Δx) between adjacent candidate runs at the position of an object is equal to or less than the difference between the minimum width (Ws) that the vehicle can travel and the width of the vehicle.
Track setting device.
前記車両と前記障害物との衝突が予測される時刻までの時間である衝突予測時間を算出する予測時間算出部（１５）を、さらに備え、
前記走路探索部は、探索された前記候補走路のうち、前記衝突予測時間が最も長い前記候補走路の周辺において、前記旋回運動量の変化量を前記予め定められた変化量よりも小さくして、前記候補走路をさらに探索する、
走路設定装置。 The track setting device according to claim 1.
Further, a prediction time calculation unit (15) for calculating a collision prediction time, which is the time until the time when the collision between the vehicle and the obstacle is predicted, is provided.
The track search unit sets the amount of change in the turning momentum to be smaller than the predetermined amount of change in the vicinity of the candidate track having the longest collision prediction time among the searched candidate tracks. Further exploring candidate tracks,
Track setting device.
前記障害物特定部は、前記障害物の種類を特定し、
前記走路探索部は、特定された前記障害物の種類が、前記走行中走路の区画線（Ｌ１、Ｌ２）である場合と、前記走行中走路と隣接する領域との境界を構成する構造物である場合と、のうちの少なくとも一方である場合であって、探索された前記候補走路が前記区画線又は前記構造物と衝突すると判定された場合、前記候補走路の探索を終了する、
走路設定装置。 The track setting device according to claim 1 or 2.
The obstacle identification unit identifies the type of the obstacle and
The track search unit is a structure that constitutes a boundary between a case where the specified type of obstacle is a division line (L1, L2) of the traveling track and a region adjacent to the traveling track. If it is determined that the searched candidate runway collides with the lane marking or the structure in a certain case or at least one of the cases, the search for the candidate runway is terminated.
Track setting device.
前記障害物特定部は、前記車両に対する前記障害物の相対的な位置を特定し、
前記走路探索部は、前記車両から見て前記障害物が前記車両の進行方向（Ｄ１）の前方に存在する場合、前記走行中走路の幅方向において、前記障害物よりも前記車両側（Ａｒ２）において前記候補走路を探索し、前記障害物よりも前記車両側とは反対の側（Ａｒ１）において前記候補走路を探索しない、
走路設定装置。 The track setting device according to any one of claims 1 to 3.
The obstacle identification unit identifies the relative position of the obstacle with respect to the vehicle.
When the obstacle is in front of the traveling direction (D1) of the vehicle when viewed from the vehicle, the track search unit is located on the vehicle side (Ar2) of the obstacle in the width direction of the traveling track. The candidate track is searched for, and the candidate track is not searched on the side (Ar1) opposite to the vehicle side of the obstacle.
Track setting device.
前記車両と前記障害物との衝突が予測される時刻までの時間である衝突予測時間を算出する予測時間算出部を、さらに備え、
前記予測時間算出部は、前記走路探索部により前記候補走路が探索されるたびに該候補走路の前記衝突予測時間を算出し、
前記走路探索部は、算出された前記衝突予測時間が予め定められた閾値以上である場合、前記候補走路の探索を終了する、
走路設定装置。 The track setting device according to any one of claims 1 to 4.
Further, a prediction time calculation unit for calculating a collision prediction time, which is the time until the time when the collision between the vehicle and the obstacle is predicted, is provided.
The predicted time calculation unit calculates the collision predicted time of the candidate track each time the candidate track is searched by the track search unit.
When the calculated collision prediction time is equal to or longer than a predetermined threshold value, the track search unit ends the search for the candidate track.
Track setting device.
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