JP7129495B2 - 運転支援方法及び運転支援装置 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の運転支援装置は、熟練ドライバによる運転行動から作成したマップを利用して、駐車車両等の側方を通過する場合の目標走行状態(通過速度、側方間隔)を設定し、自車両が目標走行状態で側方を通過するように運転支援を行う。
本発明は、駐車車両の前後で旋回を行う運転支援において、スムーズに駐車車両を回避して通過することを目的とする。
本発明の目的及び利点は、特許請求の範囲に示した要素及びその組合せを用いて具現化され達成される。前述の一般的な記述及び以下の詳細な記述の両方は、単なる例示及び説明であり、特許請求の範囲のように本発明を限定するものでないと解するべきである。
(構成)
図1を参照する。運転支援装置1は、運転支援装置1を搭載する車両(以下、「自車両」と表記する)の周囲の走行環境に基づいて、運転者が関与せずに自車両を自動で運転する自動運転制御や、運転者による自車両の運転を支援する運転支援制御を行う。
運転支援制御には、自動操舵、自動ブレーキ、定速走行制御、車線維持制御、合流支援制御などの走行制御を含む。
周囲環境センサ群10は、自車両の周囲環境、例えば自車両の周囲の物体を検出するセンサ群である。周囲環境センサ群10は、測距装置11とカメラ12を含んでよい。測距装置11とカメラ12は、自車両周囲に存在する物体、自車両と物体との相対位置、自車両と物体との距離等の自車両の周囲環境を検出する。
測距装置11は、例えば、レーザレンジファインダ(LRF:Laser Range-Finder)やレーダであってよい。
測距装置11とカメラ12は、検出した周囲環境の情報である周囲環境情報をコントローラ40へ出力する。
自車両の走行状態が自動運転モードである場合、コントローラ40は、ナビゲーションシステム20が設定した走行経路に沿って走行するように自車両を自動で運転する。
ナビコントローラ21は、ナビゲーションシステム20の情報処理動作を制御する電子制御ユニットである。ナビコントローラ21は、プロセッサとその周辺部品とを含む。プロセッサは、例えばCPU(Central Processing Unit)、やMPU(Micro-Processing Unit)であってよい。
測位装置22は、自車両の現在位置を測定する。測位装置22は、例えばGPS(Global Positioning System)受信機であってよい。また測位装置22は、GPS受信機以外の他の全地球型測位システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)に基づいて自車両の現在位置を測定してもよい。また測位装置22は、慣性航法装置であってもよい。
表示部24は、ナビゲーションシステム20において様々な視覚的情報を出力する。例えば、表示部24には、自車両周囲の地図画面や推奨経路の案内を表示してよい。また、表示部24には、運転支援装置1による運転支援制御で生成されるメッセージ(例えば、運転者に操舵操作や減速操作を促すメッセージ)を表示してよい。
自車両の走行状態を検出するセンサには、車速センサ31と、加速度センサ32と、ジャイロセンサ33が含まれる。
運転操作を検出するセンサには、操舵角センサ34と、アクセルセンサ35と、ブレーキセンサ36が含まれる。
加速度センサ32は、自車両の前後方向の加速度、車幅方向の加速度及び上下方向の加速度を検出する。
ジャイロセンサ33は、ロール軸、ピッチ軸及びヨー軸を含む3軸回りの自車両の回転角度の角速度を検出する。
アクセルセンサ35は、自車両のアクセル開度を検出する。例えばアクセルセンサ35は、自車両のアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検出する。
車両センサ群30の各センサが検出した自車両の速度、加速度、角速度、操舵角、アクセル開度、ブレーキ操作量の情報を総称して「センサ情報」と表記する。車両センサ群30はセンサ情報をコントローラ40へ出力する。
記憶装置42は、半導体記憶装置、磁気記憶装置及び光学記憶装置のいずれかを備えてよい。記憶装置42は、レジスタ、キャッシュメモリ、主記憶装置として使用されるROM及びRAM等のメモリを含んでよい。
コントローラ40は、生成した目標走行軌道を自車両が走行するようにアクチュエータ群50を駆動して自動的に自車両を走行させる。
アクセル開度アクチュエータ53は、自車両のアクセル開度を制御する。
ブレーキ制御アクチュエータ54は、自車両のブレーキ装置の制動動作を制御する。
図2Aを参照する。道路60と道路61とが交差する交差点62で自車両63を旋回(左折)させ、道路60から道路61へと自車両を進入させる場合を想定する。旋回前に自車両63が走行する道路60を「自車道路」と表記し、自車道路60と交差する道路61を「交差道路」と表記する。
この走行ライン64は、自車両63が障害物(例えば駐車車両など)を回避していない場合に、交差道路61の道幅や、車線区分線の有無、交差道路61で自車両が走行する車線の横位置、車線幅、自車両63の車幅、車線数、交差道路61に適用される交通規則等に基づいて設定される。
例えば、自車線と対向車線を分ける車線区分線がない場合には、運転支援装置1は、左側通行が義務づけられているエリアでは交差道路61の左側に、右側通行が義務づけられているエリアでは交差道路61の右側に、路肩との間に所定間隔があくように走行ライン64を設定してよい。
自車両63が障害物を回避していない状態で走行する所定の走行ライン64を「通常走行ライン」と表記する。
このために、交差点62で旋回する操舵制御の後に、いったん操舵角を戻す操舵制御と、駐車車両65を回避する操舵制御とが発生するため、操舵が頻繁になり駐車車両65をスムーズに回避できない。
以下、旋回する操舵制御と駐車車両65を回避する操舵制御とを統合することを、単に「操舵制御を統合する」と表記することがある。
図3A及び図3Bを参照して、旋回して進入した道路に駐車車両65がある場合について説明する。
図4Aに示すように、駐車車両65がある道路71と道路72とが交差する交差点73で自車両63を旋回(左折)させ、道路71から道路72へと進入させる場合を想定する。旋回前に自車両63が走行する道路71を「自車道路」と表記し、自車道路71と交差する道路72を「交差道路」と表記する。
運転支援装置1は、自車両63と駐車車両65との間に横方向間隔ILをあけた横位置で駐車車両65の側方を通過するように横方向に移動して駐車車両65を回避し、その後、自車道路71での旋回の開始位置76で自車両63と駐車車両65との間に横方向間隔ILをあけるように交差点73で右折する目標走行軌道77を生成する。すなわち、図4A及び図4Bに示すように駐車車両65の側方を通過した後に旋回する場合には、駐車車両65の側方において、駐車車両65と自車両63との間に所定の間隔ILをあけた所定の側方位置で駐車車両65の側方を通過するとともに、旋回開始位置74、76が駐車車両が駐車している道路幅方向において所定の側方位置と一致するように目標走行軌道75、77を生成する。
次に、図5を参照してコントローラ40の機能構成の一例を説明する。コントローラ40は、自車道路情報取得部80と、自車進路情報取得部81と、交差道路情報取得部82と、他車両情報取得部83と、車両信号取得部84と、旋回位置判断部85と、回避位置判断部86と、統合判断部87と、軌道生成部88と、走行制御部89を備える。
自車道路情報取得部80は、自車道路情報を旋回位置判断部85、回避位置判断部86、及び軌道生成部88へ出力する。
自車進路情報取得部81は、自車進路情報を旋回位置判断部85及び軌道生成部88へ出力する。
交差道路情報取得部82は、交差道路情報を旋回位置判断部85、回避位置判断部86、統合判断部87、及び軌道生成部88へ出力する。
他車両は、例えば駐車車両65や、駐車車両65が存在する自車道路71や交差道路61で自車両63へ接近する対向車両や、交差道路72を走行して交差点73へ接近する交差車両等であってよい。
他車両情報取得部83は、他車両情報を回避位置判断部86、統合判断部87、及び軌道生成部へ出力する。
車両信号取得部84は、車両信号を軌道生成部88へ出力する。
図6Aを参照する。例えば旋回位置判断部85は、交差点62における旋回の終了地点90が通常走行ライン64にある場合(例えば、交差点62で旋回する操舵制御と駐車車両を回避する操舵制御とを統合しない場合)の終了地点90を、旋回位置として決定してよい。
図6Bを参照する。例えば旋回位置判断部85は、交差点73における旋回の開始地点92が通常走行ライン64にある場合(例えば、交差点73で旋回する操舵制御と駐車車両を回避する操舵制御とを統合しない場合)の開始地点92を、旋回位置として決定してよい。
また例えば旋回位置判断部85は、交差点73の入口の位置93を旋回位置として決定してもよい。
また、駐車車両がある道路沿いに存在する施設(例えば、駐車場、商業施設、公共施設など)へ進入したり進出する際の旋回の操舵制御と駐車車両を回避する操舵制御とを統合してもよい。この場合、旋回位置判断部85は施設の入口若しくは出口の位置を旋回位置として決定してもよい。
旋回位置判断部85は、決定した旋回位置を統合判断部87へ出力する。
例えば回避位置判断部86は、自車道路71の道幅W0、交差道路61の道幅、他車両の位置(Xpn,Ypn)及び車幅に基づいて、回避位置を判断してよい。
駐車車両65を回避(駐車車両65の側方を通過)してから旋回する場合(図4A、図4B)、回避位置判断部86は、例えば駐車車両65の前端を回避位置と決定してもよい。
回避位置判断部86は、決定した回避位置を統合判断部87へ出力する。
図7Aを参照する。旋回して進入した道路に駐車車両65がある場合、例えば統合判断部87は、旋回位置と回避位置との間の距離Dが所定距離Dt以下であり、且つ交差道路61を走行して自車両63へ接近する対向車両が存在しない場合に、操舵制御を統合すると判断する。
統合判断部87は、他車両情報取得部83から出力される他車両情報に基づいて対向車両が存在するか否かを判断してよい。
標準回避時間Tは、例えば、図2Bに示す走行ライン66のように、駐車車両65と自車両63との間に横方向間隔をあけて駐車車両65の側方を通過するために、通常走行ライン64から横方向移動を開始してから、駐車車両65の側方を通過して通常走行ライン64に戻るまでの時間であってよい。
統合判断部87は、例えば、標準回避時間Tと自車両63の速度Vとの積V×Tを所定距離Dtとしてよい。
このような交差車両は、交差点73で旋回して自車道路71へ進入してくる可能性がある。したがって、操舵制御の統合により交差点73の近くで自車両63が対向車線に近付いていると、自車道路71へ進入してくる交差車両の走行を妨げるおそれがある。このため、統合判断部87は、交差車両が存在しない場合に操舵制御を統合すると判断する。
また、交差点73の交通信号機95が自車両63へ進行信号を現示している場合には交差車両は自車道路71へ進入してこない。したがって、例えば統合判断部87は、交通信号機95が自車両63へ進行信号を現示している場合に、交差車両が存在しないと判断してもよい。統合判断部87は、例えば交差道路情報取得部82から出力される交差道路情報に基づいて、交差点73の交通信号機95の信号現示を判断してよい。
統合判断部87は、交通信号機95が自車両63へ進行信号を現示していない場合(例えば停止信号を現示している場合)に交差車両が存在すると判断してもよい。
統合判断部87は、周囲環境センサ群10から出力される周囲環境情報や周囲環境センサ群10に基づいて車線区分線があるか否かを判断してよい。
図5を参照する。統合判断部87は、操舵制御を統合するか否かの判断結果を軌道生成部88へ出力する。
操舵制御を統合すると統合判断部87が判断した場合、軌道生成部88は、旋回する操舵制御と駐車車両65を回避する操舵制御とが統合された目標走行軌道を生成する。具体的には、軌道生成部88は、駐車車両65を回避して側方を通過するとともに交差点での旋回の開始位置又は終了位置で自車両63と駐車車両65との間に横方向間隔をあけるように目標走行軌道を生成する。
図8A及び図9Aを参照する。例えば軌道生成部88は、自車道路71での旋回の開始位置74で自車両63と駐車車両65との間に横方向間隔をあけるように、駐車車両65を回避して側方を通過してから交差点73で左折する目標走行軌道75を生成する。
この場合、軌道生成部88は、交差道路61に進入可能な車線101及び102のうち、対向車線から遠い車線101から対向車線に近い車線102へ車線変更してから、交差点62での旋回を開始する目標走行軌道107を生成してもよい。
このように交差点62での旋回よりも前に車線変更を行うことにより、車線101を走行しており駐車車両65のある車線105に進入すべき自車両63が、交差点62内で車線変更して、駐車車両65を回避して通過する車線106へ進入するのを防止できる。
図8B及び図9Bを参照する。例えば軌道生成部88は、走行ライン66のように駐車車両65を回避して側方を通過していったん通常走行ライン64へ戻ってから、交差点73で旋回して交差道路72へ進入する目標航行軌道を生成する。
(動作)
次に、図11A、図11B、図12A、及び図12Bを参照して、運転支援装置1の動作の例を説明する。
図11A及び図11Bに示す動作では、旋回して進入した道路に駐車車両65がある場合に操舵制御を統合する。
ステップS2において交差道路情報取得部82は、交差道路情報を取得する。交差道路情報は、例えば交差道路の位置(Xin,Yin)、道幅、及び自車道路と交差道路との交差点に設けられた交通信号機の交通信号機95の現示を示す情報であってよい。
ステップS4において他車両情報取得部83は、他車両情報を取得する。他車両情報は、例えば駐車車両65や、自車道路や交差道路で自車両63へ接近する対向車両や、交差道路を走行して、自車道路と交差道路との交差点へ接近する交差車両等の情報であってよい。
ステップS6において軌道生成部88は、自車両63の経路の前方に駐車車両65があるか否かを判断する。駐車車両65がある場合(ステップS6:Y)に処理はステップS7へ進む。駐車車両65がない場合(ステップS6:N)に処理はステップS8へ進む。
ステップS8において軌道生成部88は、通常走行ライン64に沿って自車両を走行させる目標走行軌道を生成する。その後に処理はステップS15へ進む。
ステップS11において統合判断部87は、旋回位置と駐車車両との間の距離Dが所定距離Dt以下であるか否かを判断する。距離Dが所定距離Dt以下である場合(ステップS11:Y)に処理はステップS12へ進む。距離Dが所定距離Dtより長い場合(ステップS11:N)に処理はステップS14へ進む。
具体的には統合判断部87は、交差点で旋回した後に、いったん通常走行ライン64に沿って自車両63を走行させてから、走行ライン66のように駐車車両65を回避して側方を通過して通常走行ライン64へ戻る目標走行軌道を生成する。その後に処理はステップS15へ進む。
ステップS15において走行制御部89は、目標走行軌道に基づいて操舵制御を実行する。その後に処理は終了する。
ステップS21~S28の処理は、図11AにおけるステップS1~S8の処理と同様である。ステップS25において自車両63が交差点73で旋回する場合(ステップS25:Y)に処理はステップS29へ進む。ステップS27又はS28の後、処理はステップS36へ進む。
ステップS31において統合判断部87は、旋回位置と駐車車両との間の距離Dが所定距離Dt以下であるか否かを判断する。距離Dが所定距離Dt以下である場合(ステップS31:Y)に処理はステップS32へ進む。距離Dが所定距離Dtより長い場合(ステップS31:N)に処理はステップS35へ進む。
ステップS33において統合判断部87は、駐車車両65がある道路と交差する道路を走行して交差点へ接近する交差車両があるか否かを判断する。交差車両がある場合(ステップS33:Y)に処理はステップS35へ進む。交差車両がない場合(ステップS33:N)に処理はステップS34へ進む。
ステップS35において統合判断部87は、操舵制御を統合しないと判断する。旋回する操舵制御と駐車車両65を回避する操舵制御とが別々に行われる目標走行軌道を生成する。
ステップS36において走行制御部89は、目標走行軌道に基づいて操舵制御を実行する。その後に処理は終了する。
(1)コントローラ40は、自車両63の経路前方の駐車車両65の有無を判断する処理と、自車両63の旋回を行うか否かを判断する処理と、旋回が行われる旋回位置と駐車車両65との間の距離Dが所定条件を満たすか否かを判断する処理と、旋回位置と駐車車両との間の距離Dが所定条件を満たす場合に、駐車車両65の側方において所定の間隔ILをあけた所定の側方位置で駐車車両65の側方を通過するとともに、経路上において駐車車両65の位置よりも手前の位置で旋回する場合の旋回終了位置、もしくは経路上において駐車車両65の側方を通過した後に旋回する場合の旋回開始位置の道路幅方向における位置が所定の側方位置と一致するように目標走行軌道を生成する軌道生成処理と、目標走行軌道に基づいて操舵制御を行う処理を実行する。
このように操舵制御を統合することにより、操舵回数が低減され駐車車両65をスムーズに回避することができる。
また、操舵回数が低減されることにより操舵機構の損耗を抑え、自動運転制御や運転支援制御により自動的に制御される操舵機構の寿命の延長に貢献するという技術的効果を有し、自動操舵技術を改良する。
これにより駐車車両65を回避する操舵制御とその後の旋回のための操舵制御とを連続して行うため、操舵回数が低減され駐車車両65をスムーズに回避することができる。
このような交差車両は、交差点で旋回して駐車車両65がある道路へ進入してくる可能性がある。このため、自車両63と駐車車両65との間に横方向間隔ILをあけた状態(すなわち自車両63が対向車線に近付いた状態)で旋回を開始すると、交差車両の走行を妨げるおそれがある。
交差車両を検出していない場合に操舵制御を統合することにより交差車両の走行の妨げるのを回避できる。
これにより、自車両63と駐車車両65との間に横方向間隔ILをあけた状態(すなわち自車両63が対向車線に近付いた状態)で交差点で停車するのを防止できる。
これにより、旋回のための操舵制御とその後に駐車車両65を回避する操舵制御とを連続して行うため、操舵回数が低減され駐車車両65をスムーズに回避することができる。
これにより、操舵制御の統合により交差点での旋回中に車線変更が行われることを防止できる。
これにより、旋回位置と駐車車両65との間の距離Dに基づいて操舵制御を統合するか否かを判断できる。
これにより、旋回位置と駐車車両65とが近い場合に操舵制御が統合されるため、旋回する操舵制御と駐車車両65を回避する操舵制御が短い期間に別々に発生することを防止して、スムーズな操舵制御を実現できる。
このように駐車車両65を回避するのに要する標準的な時間に基づいて操舵制御を統合するか否かを判断するので、違和感なく駐車車両65を回避できる。
これにより対向車両が接近している場合、自車両63と駐車車両65との間に横方向間隔ILをあけて自車両63が対向車線に近付いたまま走行するのを抑制できる。
これにより、車線区分線が存在する場合に操舵制御を統合しない運転者の操舵を実現できるので、違和感なく駐車車両65を回避できる。
Claims (12)
- 自車両の経路前方の駐車車両の有無を判断する処理と、
前記自車両の旋回を行うか否かを判断する処理と、
前記旋回が行われる旋回位置と前記駐車車両との間の距離が所定条件を満たすか否かを判断する処理と、
前記旋回位置と前記駐車車両との間の前記距離が前記所定条件を満たす場合に、前記駐車車両の側方において所定の間隔をあけた所定の側方位置で前記駐車車両の側方を通過するとともに、前記経路上において前記駐車車両の位置よりも手前の位置で旋回する場合の旋回終了位置もしくは前記経路上において前記駐車車両の側方を通過した後に旋回する場合の旋回開始位置が、前記駐車車両が駐車している道路幅方向において前記所定の側方位置と一致するように目標走行軌道を生成する軌道生成処理と、
前記目標走行軌道に基づいて走行制御を行う処理と、
をコントローラが実行することを特徴とする運転支援方法。 - 前記軌道生成処理は、前記経路上において前記駐車車両の側方を通過した後に旋回する場合であって、前記旋回位置から前記自車両までの距離が前記旋回位置から前記駐車車両までの距離よりも遠い場合に実行することを特徴とする請求項1の運転支援方法。
- 前記軌道生成処理は、前記旋回が行われる交差点で前記駐車車両がある道路と交差する道路を走行して前記交差点へ接近する他車両を検出していない場合に実行することを特徴とする請求項2の運転支援方法。
- 前記軌道生成処理は、前記旋回が行われる交差点の交通信号機が前記自車両へ進行信号を現示している場合に実行することを特徴とする請求項2又は3に記載の運転支援方法。
- 前記軌道生成処理は、前記経路上において前記駐車車両の位置よりも手前の位置で旋回する場合であって、前記旋回位置から前記駐車車両までの距離よりも前記駐車車両から前記自車両までの距離が遠い場合に実行することを特徴とする請求項1の運転支援方法。
- 複数車線を有する道路どうしが交差する交差点で前記旋回が行われる場合に、対向車線から遠い車線から前記対向車線に近い車線へ車線変更してから前記旋回を行う走行軌道を前記目標走行軌道として生成することを特徴とする請求項5に記載の運転支援方法。
- 前記旋回位置と前記駐車車両との間の前記距離として、前記駐車車両がある道路と交差する道路との交差点の入口と前記駐車車両との間の距離、又は前記駐車車両がある道路沿いの施設の入口若しくは出口と前記駐車車両との間の距離を判断することを特徴とする請求項1~6のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 前記所定条件は、前記旋回位置と前記駐車車両との前記距離が所定距離以下であることを特徴とする請求項1~7のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 前記自車両が駐車車両を回避して側方を通過するのに要する標準的な時間に基づいて前記所定距離を設定することを特徴とする請求項8に記載の運転支援方法。
- 前記軌道生成処理は、前記駐車車両がある道路を走行する対向車両が前記自車両へ接近していない場合に実行することを特徴とする請求項1~9のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 前記軌道生成処理は、前記駐車車両がある道路に自車線と対向車線とを分ける車線区分線が存在していない場合に実行することを特徴とする請求項1~10のいずれか一項に記載の運転支援方法。
- 自車両の経路前方の駐車車両の有無を検出し、前記自車両の旋回を行うか否かを判断し、前記旋回が行われる旋回位置と前記駐車車両との間の距離が所定条件を満たすか否かを判断し、前記旋回位置と前記駐車車両との間の前記距離が前記所定条件を満たす場合に、前記駐車車両の側方において所定の間隔をあけた所定の側方位置で前記駐車車両の側方を通過するとともに、前記経路上において前記駐車車両の位置よりも手前の位置で旋回する場合の旋回終了位置もしくは前記経路上において前記駐車車両の側方を通過した後に旋回する場合の旋回開始位置を、前記駐車車両が駐車している道路幅方向において前記所定の側方位置と旋回の開始位置又は終了位置が一致するように目標走行軌道を生成する軌道生成処理を実行し、前記目標走行軌道に基づいて走行制御を行うコントローラと、
を備えることを特徴とする運転支援装置。
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