JP7219200B2 - vehicle controller - Google Patents
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Description
本開示は、車両制御装置に関する。 The present disclosure relates to vehicle control devices.
従来から衝突回避等の自車両の運転支援技術に関する発明が知られている(下記特許文献1を参照)。特許文献1は、認識部と、取得部と、支援制御部と、を備えた車両の運転支援システムを開示している(同文献、要約、請求項1、第0007段落等を参照)。 BACKGROUND OF THE INVENTION Conventionally, there are known inventions related to driving support technology for own vehicles such as collision avoidance (see Patent Document 1 below). Patent Literature 1 discloses a vehicle driving assistance system including a recognition section, an acquisition section, and an assistance control section (see the same document, abstract, claim 1, paragraph 0007, etc.).
前記認識部は、自車両の進行方向に存在する立体物を認識する。前記取得部は、前記認識部によって前記立体物の存在が認識された場合、自車両の走行状態に基づいて該立体物と自車両との衝突を回避し得る回避目標軌道を一又は複数、取得する。 The recognition unit recognizes a three-dimensional object existing in the traveling direction of the own vehicle. The acquiring unit acquires one or more avoidance target trajectories that can avoid a collision between the three-dimensional object and the own vehicle based on the running state of the own vehicle when the existence of the three-dimensional object is recognized by the recognition unit. do.
前記支援制御部は、前記取得部により取得された前記回避目標軌道に基づいて前記立体物と自車両との衝突を回避するための支援制御を行う。前記取得部により取得された前記回避目標軌道が、前記立体物を挟んで自車両の左右両方向に存在する場合は、前記支援制御部は、自車両の旋回に関する制御は行わずに、自車両の制動に関する制御を行う。 The support control unit performs support control for avoiding a collision between the three-dimensional object and the own vehicle based on the avoidance target trajectory acquired by the acquisition unit. When the avoidance target trajectory acquired by the acquisition unit exists in both the left and right directions of the own vehicle with the three-dimensional object interposed therebetween, the support control unit does not control the turning of the own vehicle. It controls braking.
また、車両の自動運転制御を行う自動運転制御装置に関する発明が知られている(下記特許文献2を参照)。特許文献2は、車線に対して予め設定された基準走行軌跡に沿って車両を走行させる自動運転制御を行う自動運転制御装置を開示している(同文献、要約、請求項1、第0006段落等を参照)。この自動運転制御装置は、操舵検出部と、範囲設定部と、自動運転制御部と、位置判定部と、注意喚起部と、を備える。 Also, an invention related to an automatic driving control device that performs automatic driving control of a vehicle is known (see Patent Document 2 below). Patent Document 2 discloses an automatic driving control device that performs automatic driving control to drive a vehicle along a reference driving locus preset for lanes (the same document, abstract, claim 1, paragraph 0006 etc.). This automatic driving control device includes a steering detection section, a range setting section, an automatic driving control section, a position determination section, and a warning section.
操舵検出部は、前記自動運転制御中に前記車両の運転者による操舵を検出する。前記範囲設定部は、前記車線の車線幅方向における範囲として前記車線内に前記基準走行軌跡を含む許容範囲を設定するとともに、前記許容範囲内に前記基準走行軌跡を含む第一範囲と前記第一範囲の左右両側の第二範囲を設定する。 The steering detection unit detects steering by a driver of the vehicle during the automatic operation control. The range setting unit sets an allowable range including the reference travel locus within the lane as a range in the lane width direction of the lane, and a first range including the reference travel locus within the allowable range and the first range. Sets the second range on both the left and right sides of the range.
前記自動運転制御部は、前記自動運転制御を実行する。また、前記自動運転制御部は、前記操舵検出部により前記運転者による操舵が検出された場合に前記車両の車線幅方向の位置が前記許容範囲に含まれるときには前記自動運転制御中における前記運転者の操舵を前記車両の走行に反映する。 The automatic operation control unit executes the automatic operation control. Further, when the steering detection unit detects steering by the driver and the position of the vehicle in the lane width direction is included in the allowable range, the automatic driving control unit controls the driver during the automatic driving control. is reflected in the running of the vehicle.
前記位置判定部は、前記操舵検出部により前記運転者による操舵が検出された場合に、前記車両の車線幅方向の位置が前記第二範囲に含まれるか否かを判定する。前記注意喚起部は、前記位置判定部により前記車両の車線幅方向の位置が前記第二範囲に含まれると判定された場合に、前記車両の走行について前記運転者に注意喚起する。 The position determination unit determines whether or not the position of the vehicle in the lane width direction is included in the second range when the steering detection unit detects the steering by the driver. The alerting unit alerts the driver about traveling of the vehicle when the position determination unit determines that the position of the vehicle in the lane width direction is included in the second range.
前記特許文献1に記載された従来の運転支援システムでは、取得部により取得された回避目標軌道が、立体物を挟んで自車両の左右両方向に存在する場合は、支援制御部は、自車両の旋回に関する制御は行わずに、自車両の制動に関する制御を行う。これにより、走行車線を走行中の自車両が減速し、追い越し車線を走行する後続車と自車両との速度差が増大する。この状態で自車両が追い越し車線に車線変更をすると、追い越し車線を走行する後続車に追突されるリスクが増大する。 In the conventional driving support system described in Patent Document 1, when the avoidance target trajectory acquired by the acquisition unit exists in both the left and right directions of the own vehicle with a three-dimensional object interposed therebetween, the support control unit Control for braking of the own vehicle is performed without performing control for turning. As a result, the own vehicle traveling in the driving lane decelerates, and the speed difference between the following vehicle traveling in the passing lane and the own vehicle increases. If the own vehicle changes lanes to the passing lane in this state, the risk of being rear-ended by a following vehicle traveling in the passing lane increases.
前記特許文献2に記載された自動運転制御装置では、自動運転制御部は、車両の車線幅方向の位置が許容範囲に含まれるときには自動運転制御中における運転者の操舵を車両の走行に反映する。この場合、車両が直進を継続する場合には、基準走行軌跡に復帰することが可能であるが、たとえば、車両が交差点で右折したり左折したりする場合には、車両が交差点を曲がりきれず、車両の前進と後進を切り替える操作が必要になり、後続車に追突されるおそれがある。 In the automatic driving control device described in Patent Document 2, the automatic driving control unit reflects the driver's steering during automatic driving control to the running of the vehicle when the position of the vehicle in the lane width direction is included in the allowable range. . In this case, if the vehicle continues to go straight, it is possible to return to the reference trajectory. , the vehicle must be operated to switch between forward and reverse, and there is a risk of being rear-ended by a following vehicle.
本開示は、従来よりも車両の安全性を向上させた車両制御装置を提供する。 The present disclosure provides a vehicle control device that improves vehicle safety over conventional systems.
本開示の一態様は、外界情報を取得する外界センサと車両情報を取得する車両センサと地図情報を記憶する記憶装置とを備えた車両を制御するための車両制御装置であって、処理装置を備え、前記処理装置は、前記外界情報、前記車両情報、前記地図情報のうちの一以上の情報に基づいて、前記車両の走行経路を推定し、前記車両の周辺物体の位置および速度と、前記車両の走行可能領域を算出し、前記周辺物体と前記車両との衝突を回避し得る一以上の経路候補を生成し、一以上の前記経路候補から一の回避経路を選択し、前記回避経路に沿って前記車両を走行させる回避制御の終了速度を設定し、前記回避制御の開始後に前記車両が前記回避経路を走行して前記終了速度になったときに前記回避制御を終了させることを特徴とする、車両制御装置である。 One aspect of the present disclosure is a vehicle control device for controlling a vehicle including an external sensor that acquires external world information, a vehicle sensor that acquires vehicle information, and a storage device that stores map information. The processing device estimates a travel route of the vehicle based on one or more of the external world information, the vehicle information, and the map information, and estimates the positions and velocities of objects in the vicinity of the vehicle and the calculating a travelable area of the vehicle; generating one or more route candidates that can avoid collision between the vehicle and the surrounding object; selecting one avoidance route from the one or more route candidates; and setting an end speed of the avoidance control for causing the vehicle to travel along the road, and ending the avoidance control when the vehicle travels along the avoidance route after the start of the avoidance control and reaches the end speed. It is a vehicle control device that
本開示によれば、従来よりも車両の安全性を向上させた車両制御装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a vehicle control device that improves the safety of a vehicle as compared with the conventional one.
以下、図面を参照して本開示に係る車両制御装置の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of a vehicle control device according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[実施形態1]
図1は、本開示の車両制御装置の実施形態1に係る車両制御装置110を搭載した車両100のブロック図である。図2Aは、図1の車両制御装置110の構成を示すブロック図である。図2Bは、図1の車両制御装置110の機能ブロック図である。図3は、図1の車両制御装置110による処理の流れを示すフロー図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram of a
車両制御装置110は、たとえば、車両100の運転者の運転操作を支援する先進運転支援システム(Advanced Driver-Assistance Systems:ADAS)の一部を構成する。ADASは、たとえば、車両100と周囲の障害物との衝突を回避するためのブレーキ操作や操舵などを自動的に行うことで、車両100の運転者の運転操作を支援する。車両制御装置110は、たとえば、マイクロコントローラやファームウェアなどのコンピュータシステムによって構成することができる。
車両制御装置110は、たとえば、CPUなどの処理装置111、RAMやROMなどのメモリ112、ハードディスクなどの不揮発性メモリ113、および入出力インタフェース114などのハードウェアと、車両制御プログラム115を含むソフトウェアによって構成される。入出力インタフェース114は、たとえば、外界センサ106、車両センサ107、および各種の制御装置を含む車両100の各部に接続されている。詳細については後述するが、本実施形態の車両制御装置110は、次のような構成を備えることを特徴としている。
The
本実施形態の車両制御装置110は、外界情報EIを取得する外界センサ106と車両情報VIを取得する車両センサ107と地図情報MIを記憶する記憶装置108aとを備えた車両100を制御するための装置である。車両制御装置110は、処理装置111を備えている。処理装置111は、外界情報EI、車両情報VI、地図情報MIのうちの一以上の情報に基づいて、以下の各処理を実行する。まず、車両100の走行経路TRを推定する処理P1と、車両100の周辺物体の位置および速度と、車両100の走行可能領域RAを算出する処理P2,P3と、周辺物体と車両100との衝突を回避し得る一以上の経路候補CRを生成する処理P4と、一以上の経路候補CRから一の回避経路ARを選択する処理P6である。さらに、回避経路ARに沿って車両100を走行させる回避制御の終了速度ESを設定する処理P7と、回避制御の開始後に車両が回避経路ARを走行して終了速度ESになったときに回避制御を終了させる処理P9である。
The
以下では、まず車両制御装置110の制御対象である車両100の構成の一例を説明し、次に車両制御装置110の構成の一例を詳細に説明する。
First, an example of the configuration of the
車両100は、たとえば、駆動力発生機構101と、変速機102と、車輪103と、ブレーキ装置104と、ステアリング装置105と、を備えている。また、車両100は、たとえば、外界センサ106と、車両センサ107と、ナビゲーション装置108と、通信装置109と、を備えている。さらに、車両100は、たとえば、車両制御装置110と、ブレーキ制御装置120と、ステアリング制御装置130と、駆動力制御装置140と、変速機制御装置150と、入出力装置160と、灯火装置170と、を備えている。
The
駆動力発生機構101は、たとえば、エンジンもしくはモータ、またはエンジンおよびモータによって構成され、車両100を駆動させる駆動力を発生させる。変速機102は、駆動力発生機構101が発生させた駆動力を適切な方向へ切り替え、車両100を前進または後進させる変速機構を有している。車輪103は、変速機102を介して伝達された駆動力発生機構101の駆動力によって回転する。ブレーキ装置104は、たとえば、ブレーキ制御装置120によって制御され、アクチュエータを駆動させて車輪103を制動する。
Driving
ステアリング装置105は、たとえば、ステアリングホイールと、操舵機構とを備えている。ステアリング装置105は、たとえば、運転者によるステアリングホイールの操作に応じて、操舵機構により車輪103の舵角を変化させ、車両100を旋回および転回させる。ステアリングホイールと操舵機構は、機械的に接続されていてもよく、これらを機械的に分離したステア・バイ・ワイヤ(SBW)を採用してもよい。
The
ステアリング装置105は、ステアリングホイールと操舵機構とが分離されている場合、操舵角センサ107aによって検出したステアリングホイールの操作量に応じて、操舵機構のアクチュエータを駆動させるようにしてもよい。なお、ステアリング装置105は、車両制御装置110の制御信号に応じて、ステアリングホイールと操舵機構との機械的な接続を切断する切断機構を有してもよい。また、ステアリング装置105は、車両制御装置110の制御信号に応じて、操舵機構のアクチュエータを駆動させてもよい。
When the steering wheel and the steering mechanism are separated, the
外界センサ106は、車両100の周囲に存在する周辺物体の情報や車両100の周囲の環境の情報などを含む外界情報EIを取得する。外界センサ106は、たとえば、単眼カメラやステレオカメラなどの撮像装置、超音波センサ、ミリ波レーダー、およびLIDAR(Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging)などを含む。車両100の周囲に存在する周辺物体は、たとえば、車両100の周囲の他の車両、歩行者、道路、道路標示、道路標識、信号、ガードレール、中央分離帯、路上設備、電柱、建造物、その他の障害物などを含む。
The
外界センサ106によって取得される外界情報EIは、たとえば、周辺物体の車両100に対する位置、形状、大きさ、範囲、色彩、三次元点群情報、信号機情報、車線境界線などの情報を含む。周辺物体の位置情報は、たとえば、前後方向および左右方向の二次元の位置情報に限定されず、高さを含めた三次元の位置情報であってもよい。また、外界情報EIは、外界センサ106だけでなく、通信装置109を介して取得してもよい。信号機情報は、たとえば、前方の信号機の色、信号機の矢印の方向などの情報を含む。車線境界線の情報は、車線境界線の種別に基づく追い越し禁止や追い越し可などの情報を含む。
The external world information EI acquired by the
車両センサ107は、たとえば、車両100の位置、速度、加速度、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度、方向指示器の操作情報、運転者によるステアリングホイールの把持および操作の有無などを含む車両情報VIを取得する。車両センサ107は、たとえば、操舵角センサ107aおよび車速センサ107bならびに図示を省略する加速度センサおよび衛星測位システムを含む。本実施形態において、衛星測位システムは、たとえば、全地球測位システム(GPS)や全地球航法衛星システム(GNSS)であり、ナビゲーション装置108に搭載されている。
The
操舵角センサ107aは、運転者によるステアリング装置105の操作量、すなわちステアリングホイールの操作量に基づく操舵角、操舵角速度、操舵加速度などを検出する。車速センサ107bは、たとえば、車輪103の回転速度を検出する車輪速センサ、駆動力発生機構101のモータのレゾルバの回転速度を検出するセンサ、または、変速機102の回転速度を検出するセンサの出力などに基づいて、車両100の速度を算出する。
The
ナビゲーション装置108は、たとえば、前述の衛星測位システムによって構成され、車両100の位置情報を取得する。ナビゲーション装置108は、たとえば、地図情報MI、車両100の目的地、および走行経路TRなどを記憶するための記憶装置108aを備えている。
地図情報MIは、たとえば、道路形状、車線数、道路標示、道路標識、信号機、基準走行位置、交通規制、車線区分、直線道路の車線中心線の位置情報、交差点において基準となる走行軌跡、三次元点群情報などの情報を含んでいる。道路形状は、たとえば、ポリゴンやポリライン等で表現される実際の道路形状に近い形状データを含む。交通規制の情報は、たとえば、制限速度や通行可能車種などの情報を含む。車線区分の情報は、たとえば、本線、追い越し車線、登坂車線、直進車線、左折車線、右折車線などの情報を含む。 The map information MI includes, for example, road shape, number of lanes, road markings, road signs, traffic lights, reference driving position, traffic regulation, lane divisions, position information of lane center lines on straight roads, reference driving trajectories at intersections, tertiary It contains information such as original point cloud information. The road shape includes, for example, shape data close to the actual road shape represented by polygons, polylines, and the like. The traffic regulation information includes, for example, information such as speed limits and allowed vehicle types. The lane segment information includes, for example, information on main lanes, overtaking lanes, climbing lanes, straight lanes, left turn lanes, right turn lanes, and the like.
通信装置109は、たとえば、サーバーとの情報の授受を行う。また、通信装置109は、たとえば、道路に設置された通信端末や車両100の周囲の他の車両との情報通信を行う。また、通信装置109は、たとえば、サーバー、通信端末または他の車両などから受信した情報を、入出力装置160を介して運転者へ提供する。
The
ブレーキ制御装置120は、たとえば、運転者のブレーキペダルの操作や、車両制御装置110からの制御信号に基づいてブレーキ装置104のアクチュエータを駆動させることで、車輪103に所定の制動力を発生させて車輪103を制動する。ステアリング制御装置130は、運転者によるステアリング装置105のステアリングホイールの操作量または車両制御装置110からの制御信号に基づいて、ステアリング装置105の操舵機構のアクチュエータを駆動させ、車輪103の舵角を所定の角度に変化させる。
The
駆動力制御装置140は、たとえば、運転者によるアクセルペダルの操作量または車両制御装置110からの制御信号に基づいて、駆動力発生機構101で発生させる駆動力を制御する。変速機制御装置150は、たとえば、運転者によるシフトレバーの操作または車両制御装置110からの制御信号に基づいて変速機102のアクチュエータを駆動させ、変速機102において、前進と後進を切り替え、または変速比を変更する。
Driving
入出力装置160は、運転者による情報の入力を可能にするとともに運転者へ情報を提供する。入出力装置160は、たとえば、タッチパネルを備えた表示装置によって構成することができる。入出力装置160は、たとえば、運転者による目的地の入力を受け付けたり、車両100の位置、目的地および走行経路、ならびに周辺物体の情報などを画面上に表示したりする。
Input/
また、入出力装置160は、たとえば、マイクやスピーカーを含んでいる。なお、入出力装置160は、たとえば、車両100のウィンドシールド、ルームミラー、サイドミラーなどへの画像を投影するヘッドアップディスプレイ、または運転者が装着するヘッドマウントディスプレイであってもよい。また、入出力装置160は、たとえば、ナビゲーション装置108の一部であってもよい。
Also, the input/
灯火装置170は、たとえば、前照灯、方向指示灯、車幅灯、尾灯、後退灯、制動灯などを含む。灯火装置170は、たとえば、運転者によるスイッチ、ブレーキペダル、または方向指示器などの操作や、車両制御装置110からの制御信号に基づいて、点灯、消灯、または点滅する。
The
外界センサ106によって取得された外界情報EI、車両センサ107によって取得された車両情報VI、および記憶装置108aに記憶された地図情報MIは、入出力インタフェース114を介して車両制御装置110に入力される。車両制御装置110は、外界情報EI、車両情報VI、地図情報MIのうちの一以上の情報に基づいて、入出力インタフェース114を介して制御信号CSを出力する。
The external world information EI acquired by the
車両制御装置110から出力された制御信号CSは、車両100のブレーキ制御装置120、ステアリング制御装置130、駆動力制御装置140、変速機制御装置150、入出力装置160、灯火装置170に入力される。これにより、車両制御装置110の制御信号CSに基づいて、駆動力発生機構101、変速機102、ブレーキ装置104、ステアリング装置105、灯火装置170などが操作され、車両100の加減速や操舵などの運転者の運転操作を支援することができる。
The control signal CS output from the
次に、本実施形態の車両制御装置110の構成を詳細に説明する。
Next, the configuration of the
図2Bに示すように、車両制御装置110は、たとえば、外界情報EIを取得する機能F1と、地図情報MIを取得する機能F2と、車両情報VIを取得する機能F3と、を有している。また、車両制御装置110は、たとえば、走行可能領域RAを算出する機能F4と、走行経路TRを推定する機能F5と、経路候補CRを生成する機能F6とを有している。さらに、車両制御装置110は、たとえば、回避経路ARを選択する機能F7と、回避制御の終了速度ESを設定する機能F8と、回避制御を実行する機能F9とを有している。
As shown in FIG. 2B, the
図2Bに示す車両制御装置110の各機能は、たとえば、図2Aに示す処理装置111、メモリ112、不揮発性メモリ113、入出力インタフェース114、車両制御プログラム115などによって実現されている。より具体的には、車両制御装置110の各機能は、たとえば、処理装置111が不揮発性メモリ113に記憶された車両制御プログラム115や各種のデータをメモリ112にロードして実行することにより実現される。以下では、図3を参照して、車両制御装置110の各機能による処理の流れを説明する。
Each function of the
(走行経路TRを推定する処理P1)
車両制御装置110は、図3に示す処理を開始すると、まず車両100の走行経路TRを推定する処理P1を実行する。具体的には、車両制御装置110に、外界センサ106によって取得された外界情報EI、記憶装置108aに記憶された地図情報MI、車両センサ107によって取得された車両情報VIが、入出力インタフェース114を介して入力される。車両制御装置110は、入力された各情報を、たとえば、外界情報EIを取得する機能F1と、地図情報MIを取得する機能F2と、車両情報VIを取得する機能F3とによって取得する。
(Process P1 for estimating travel route TR)
When starting the processing shown in FIG. 3 ,
外界情報EIを取得する機能F1は、たとえば、取得した外界情報EIを、走行可能領域RAを算出する機能F4と、走行経路TRを推定する機能F5へ出力する。地図情報MIを取得する機能F2は、たとえば、取得した地図情報MIを、走行可能領域RAを算出する機能F4と、走行経路TRを推定する機能F5とへ出力する。車両情報VIを取得する機能F3は、たとえば、取得した車両情報VIを、走行可能領域RAを算出する機能F4と、走行経路TRを推定する機能F5とへ出力する。 The function F1 that acquires the external world information EI outputs, for example, the acquired external world information EI to the function F4 that calculates the travelable area RA and the function F5 that estimates the travel route TR. The function F2 that acquires the map information MI outputs the acquired map information MI to, for example, a function F4 that calculates the travelable area RA and a function F5 that estimates the travel route TR. The function F3 that acquires the vehicle information VI outputs the acquired vehicle information VI, for example, to a function F4 that calculates the travelable area RA and a function F5 that estimates the travel route TR.
走行経路TRを推定する機能F5は、たとえば、入力された外界情報EI、地図情報MI、車両情報VIのうち一以上の情報に基づいて、走行経路TRを推定する。より具体的には、機能F5は、たとえば、地図情報MIと、車両情報VIに含まれる車両100の緯度および経度を含む位置情報、速度、操舵角などに基づいて、車両100の位置を推定する。また、外界情報EIおよび地図情報MIの双方に三次元点群情報が含まれる場合、機能F5は、これらの三次元点群情報をマッチングすることにより、車両100の位置を推定してもよい。機能F5は、たとえば、前述の複数の位置推定方法を効果的に組み合わせて車両100の位置の推定を行うことができる。
The function F5 for estimating the travel route TR estimates the travel route TR based on, for example, one or more of the input external world information EI, map information MI, and vehicle information VI. More specifically, the function F5 estimates the position of the
さらに、走行経路TRを推定する機能F5は、たとえば、推定した車両100の位置と、地図情報MIに含まれる目的地情報および道路情報に基づいて、走行経路TRを推定する。また、機能F5は、たとえば、車両情報VIに含まれる方向指示器の操作情報に基づいて、車両100の右折、左折または直進などの進行方向を予測し、車両100の走行経路TRを算出する。また、機能F5は、たとえば、車両情報VIに含まれる操舵角、速度、加速度などに基づいて、車両100の走行経路TRを推定してもよい。
Further, the function F5 for estimating the travel route TR estimates the travel route TR based on, for example, the estimated position of the
また、走行経路TRを推定する機能F5は、たとえば、地図情報MIに含まれる直進車線、左折車線、および右折車線などの車線区分と、車両情報VIに含まれる車両100の位置とを比較することで、走行経路TRを推定してもよい。地図情報MIは、たとえば、道路を走行する車両の参照軌跡、直線道路の中心線の位置情報、交差点を走行する車両の基準走行軌跡などの情報を含む。この場合、機能F5は、これらの情報と、車両情報VIに含まれる車両100の位置との比較に基づいて、走行経路TRを推定してもよい。
Further, the function F5 for estimating the travel route TR compares the lane divisions such as the straight lane, the left-turn lane, and the right-turn lane included in the map information MI with the position of the
(周辺物体の位置と速度を算出する処理P2)
次に、車両制御装置110は、たとえば、走行可能領域RAを算出する機能F4により、外界情報EI、地図情報MI、車両情報VIのうちの一以上の情報に基づいて、車両100の周囲の所定の範囲に存在する周辺物体の位置と速度を算出する処理P2を実行する。さらに、機能F4は、算出した周辺物体の位置と速度に基づいて、たとえば、数秒後の周辺物体の将来位置を予測する。
(Processing P2 for calculating the position and velocity of the surrounding object)
Next,
周辺物体の将来位置は、たとえば、周辺物体が等速運動を行うと仮定して算出することができる。また、機能F4は、たとえば、数秒後までの一定期間にわたって、所定の時間間隔で複数の将来位置を算出して、メモリ112または不揮発性メモリ113に記憶する。また、機能F4は、たとえば、周辺物体が交差点に進入しようとしている車両であり、地図情報MIが交差点を走行する車両の参照軌跡を含む場合、周辺物体である車両がその参照軌跡上を移動することを予測してもよい。
The future position of the surrounding object can be calculated, for example, by assuming that the surrounding object performs uniform motion. In addition, function F4 calculates a plurality of future positions at predetermined time intervals, for example, over a certain period of time up to several seconds later, and stores them in
(走行可能領域RAを算出する処理P3)
次に、車両制御装置110は、たとえば、走行可能領域RAを算出する機能F4により、走行可能領域RAを算出する処理P3を実行する。具体的には、機能F4は、外界情報EI、地図情報MI、車両情報VIのうちの一以上の情報に基づいて、車両100が走行している道路の左右の境界線、および前の処理P2で算出した周辺物体の位置、速度、将来位置などに基づいて、車両100が走行することが可能な領域である走行可能領域RAを算出する。
(Processing P3 for calculating travelable area RA)
Next, the
図4Aは、片側一車線の直線道路における走行可能領域RAの一例を示す平面図である。この例では、道路の左右の境界線BLの内側で、車両100から先行車LVの後方までの領域と、車両100から対向車OVまでの領域が走行可能領域RAとされている。図4Bは、片側一車線の道路の交差点における走行可能領域RAの一例を示す平面図である。この例では、交差点およびその近傍に他の車両や周辺物体が存在しないため、道路の境界線BLの内側で交差点全体とその近傍が走行可能領域RAとされている。
FIG. 4A is a plan view showing an example of the drivable area RA on a straight road with one lane on each side. In this example, an area from the
(経路候補CRを生成する処理P4)
次に、車両制御装置110は、経路候補CRを生成する機能F6により、たとえば、外界情報EI、車両情報VI、処理P1で推定された走行経路TR、処理P3で算出された走行可能領域RAなどに基づいて、経路候補CRを生成する処理P4を実行する。
(Process P4 for generating route candidate CR)
Next, the
図5Aは、片側一車線の直線道路における経路候補CRの一例を示す平面図である。この例では、経路候補CRを生成する機能F6は、直進する車両100の操舵角を変化させない経路候補CRと、左右それぞれ、段階的に操舵角を変化させて車両を旋回させた経路候補CRを含む複数の経路候補CRを生成している。この例において、車両100の左右の経路候補CRは、車両100の直進方向から左右一方向に転舵して旋回した後に、その逆方向へ転舵して直進方向に戻るS字転舵をともなう経路である。
FIG. 5A is a plan view showing an example of a route candidate CR on a one-lane straight road. In this example, the function F6 for generating a route candidate CR is to select a route candidate CR in which the steering angle of the
図5Bは、片側一車線の道路の交差点における経路候補CRの一例を示す平面図である。この例では、経路候補CRを生成する機能F6は、交差点を右折する車両100の走行経路TRに沿う旋回半径の小さい経路候補CRと、旋回半径の大きい経路候補CRとを生成している。さらに、この例では、機能F6は、交差点を右折する車両100の走行経路TRとは反対の左方向に転舵する旋回半径の小さい経路候補CRと、旋回半径の大きい経路候補CRとを生成している。この例において、車両100の左右の経路候補CRは、車両100の直進方向から左右一方向に転舵して旋回する一方向の転舵のみの経路である。
FIG. 5B is a plan view showing an example of route candidates CR at an intersection of a one-lane road. In this example, the function F6 for generating route candidates CR generates a route candidate CR with a small turning radius and a route candidate CR with a large turning radius along the traveling route TR of the
この処理P4において、経路候補CRを生成する機能F6は、たとえば、車両情報VIに含まれる車両100の現在の速度に基づいて、車両100の左右方向の横加速度が許容範囲内の数値となるように、経路候補CRを生成する。なお、車両100の横加速度の許容範囲は、たとえば、あらかじめ設定されて不揮発性メモリ113に記憶されている。
In this process P4, the function F6 for generating the route candidates CR is, for example, based on the current speed of the
(回避制御の許可を判定する処理P5)
次に、車両制御装置110は、たとえば、回避経路ARを選択する機能F7により、回避制御の許可を判定する処理P5を実行する。図6は、回避制御の許可を判定する処理P5における判定基準の一例を示すグラフである。このグラフにおいて、横軸は、他の車両などの周辺物体の車両100に対する相対速度であり、縦軸は、車両100から周辺物体までの距離である。
(Process P5 for determining permission of avoidance control)
Next, the
図6に示すグラフにおいて、原点Oを通る曲線は、車両100が転舵せず、制動のみで周辺物体との衝突回避が可能な距離、すなわち制動回避限界距離Dbを示す曲線である。この制動回避限界距離Dbは、たとえば、以下の式(1)により求めることができる。なお、以下の式(1)において、Vrは、車両100と周辺物体との相対速度であり、αは、車両100の制動時の減速度である。
In the graph shown in FIG. 6, the curve passing through the origin O is a curve indicating the distance at which the
Db=Vr2/2α ・・・(1) Db=Vr 2 /2α (1)
また、図6に示すグラフにおいて、原点Oを通る直線は、車両100が減速せず、操舵のみで周辺物体との衝突回避が可能な距離、すなわち操舵回避限界距離Dsを示す直線である。この操舵回避限界距離Dsは、たとえば、以下の式(2)により求めることができる。なお、以下の式(2)において、Vrは、車両100と周辺物体との相対速度である。Xrは、車両100と周辺物体との距離である。kは、定数である。この定数kは、たとえば、一般道、高速道路、交差点などの道路条件や、道路環境に応じて変更してもよい。
In the graph shown in FIG. 6 , a straight line passing through the origin O is a straight line indicating a steering avoidance limit distance Ds, which is a distance at which the
Ds=k(Xr/Vr) ・・・(2) Ds=k(Xr/Vr) (2)
回避制御の許可を判定する処理P5において、回避経路ARを選択する機能F7は、たとえば、次の二つの条件を満たす場合に、回避制御の許可(YES)を判定する。第1の条件は、たとえば、車両100と周辺物体との距離と相対速度が、制動回避限界距離Db以下かつ操舵回避限界距離Ds以下、すなわち図6に示す回避可能領域Aに含まれる、という条件である。第2の条件は、たとえば、前の処理P4において、一以上の経路候補CRが生成されている、という条件である。
In the process P5 for determining whether the avoidance control is permitted, the function F7 for selecting the avoidance route AR determines whether the avoidance control is permitted (YES) if, for example, the following two conditions are satisfied. The first condition is, for example, that the distance and relative speed between the
上記第1の条件および第2の条件を満たさない場合、回避経路ARを選択する機能F7は、回避制御の許可を判定する処理P5において、不許可(NO)と判定し、図3に示す処理を終了する。一方、機能F7は、処理P5において、上記第1の条件および第2の条件を満たす場合に、回避制御の許可(YES)を判定して、経路候補CRを選択する処理P6を実行する。 If the first condition and the second condition are not satisfied, the function F7 for selecting the avoidance route AR determines that the avoidance control permission is not permitted (NO) in the process P5 for determining whether the avoidance control is permitted, and the process shown in FIG. exit. On the other hand, when the first condition and the second condition are satisfied in the process P5, the function F7 determines permission (YES) of the avoidance control, and executes the process P6 of selecting the route candidate CR.
(経路候補CRを選択する処理P6)
車両制御装置110は、経路候補CRを選択する処理P6において、回避経路ARを選択する機能F7により、前の処理P4で生成された一以上の経路候補CRから、一の回避経路ARを選択する。具体的には、機能F7は、一以上の経路候補CRの中から、経路候補CRが将来の各時点における走行可能領域RAに含まれている経路を選択する。
(Process P6 for selecting route candidate CR)
In the process P6 of selecting the route candidate CR, the
ここで二以上の経路候補CRが選択された場合には、機能F7は、たとえば、現在の車両100の進行方向に対して操舵角の変化が最小となる経路候補CRを選択する。ここでも二以上の経路候補CRが選択された場合には、機能F7は、たとえば、車両100の前後左右の加速度が最小となる経路候補CRを選択する。これにより、後述する回避制御時に、車両100の乗り心地を向上させることができる。
If two or more route candidates CR are selected here, the function F7 selects the route candidate CR that minimizes the change in the steering angle with respect to the current traveling direction of the
また、回避経路ARを選択する機能F7は、たとえば、車両100の運転者によるステアリングホイールの把持および操作の有無が車両情報VIに含まれる場合、それに応じて経路候補CRを選択してもよい。たとえば、運転者がステアリングホイールを把持している場合に、車両100がS字転舵をともなう経路候補CRに沿って走行すると、運転者の腕に負担がかかる。そのため、機能F7は、運転者がステアリングホイールを把持している場合に、片側転舵のみの経路候補CRを選択してもよい。
Further, the function F7 for selecting the avoidance route AR may select the route candidate CR accordingly, for example, if the vehicle information VI includes whether or not the driver of the
さらに、回避経路ARを選択する機能F7は、車両100の運転者によるステアリングホイールの把持の有無に応じて、車両100の操舵角、操舵角速度、もしくは操舵角加速度の上限値を変化させてもよい。具体的には、車両100の運転者によるステアリングホイールの把持が「無」の場合、ステアリングホイールの把持が「有」の場合よりも、上記上限値を増加させて、経路候補CRを選択する。または、運転者がステアリングホイールを把持している状態、ステアリングホイールに手を添えている状態、ステアリングホイールから手を放している状態の順に、上記上限値を段階的に増加させてもよい。
Further, the function F7 for selecting the avoidance route AR may change the upper limit value of the steering angle, steering angular velocity, or steering angular acceleration of the
また、ステアリング装置105が前述のSBWを採用している場合や、操舵機構とステアリングホイールとの機械的接続を切断する切断機構を有している場合には、上記非把持状態と同様に、上記上限値を増加させてもよい。
When the
(回避制御の終了速度ESを設定する処理P7)
次に、車両制御装置110は、回避制御の終了速度ESを設定する機能F8により、次の処理P8の回避制御を終了させる条件である終了速度ESを設定する。なお、回避制御は、前の処理P6で選択された一の経路候補CRである回避経路ARに沿って車両100を走行させる制御である。以下、図7Aから図7Cを参照して、終了速度ESの設定例を説明する。
(Process P7 for setting end speed ES of avoidance control)
Next, the
図7Aに示す例では、片側二車線の直線道路の走行車線を走行する車両100が、同じ走行車線の前方に位置する先行車LVとの衝突を回避するための回避経路ARとして、走行車線の隣の追い越し車線への車線変更を伴う経路が選択されている。この例では、車両100の車線変更先の追い越し車線の所定の範囲に、後続車が存在しない。この場合、回避制御の終了速度ESを設定する機能F8は、たとえば、終了速度ESを0[km/h]に設定し、先行車LVとの衝突が回避される回避経路ARの終点を回避制御の終了位置EPに設定する。
In the example shown in FIG. 7A , a
図7Bに示す例では、回避経路ARに基づく車両100の車線変更先の追い越し車線に後続車FVが存在している点が、図7Aに示す例と異なっている。この場合、回避制御の終了速度ESを設定する機能F8は、たとえば、終了速度ESを後続車FVの速度に設定し、車線変更が完了した位置を回避制御の終了位置EPに設定する。
The example shown in FIG. 7B differs from the example shown in FIG. 7A in that the following vehicle FV is present in the overtaking lane to which the
図7Cに示す例では、片側一車線の直線道路を走行する車両100が、前方に位置する先行車LVとの衝突を回避するための回避経路ARとして、対向車線への車線変更を伴う経路が選択されている。この例では、車両100の車線変更先の対向車線の所定の範囲に、対向車が存在しない。この場合、回避制御の終了速度ESを設定する機能F8は、たとえば、終了速度ESを、たとえば5[km/h]以下の徐行速度、または、たとえば10[km/h]以下のクリープ速度に設定し、車線変更が完了した位置を回避制御の終了位置EPに設定する。
In the example shown in FIG. 7C , the
(回避制御を実行する処理P8)
次に、車両制御装置110は、回避制御を実行する機能F9により、処理P6で選択された回避経路ARと、処理P7で設定された終了速度ESに基づいて、回避制御を実行する。より具体的には、回避制御を実行する機能F9は、たとえば、回避経路ARと終了速度ESと終了位置EPに基づいて、車両100の速度および操舵角の時間変化を演算する。そして、機能F9は、演算結果に基づく制御信号CSを、ブレーキ制御装置120、ステアリング制御装置130、駆動力制御装置140などに出力して、車両100を回避経路ARに沿って走行させる。
(Process P8 for executing avoidance control)
Next, the
また、車両制御装置110は、たとえば、回避制御を実行する機能F9により、入出力装置160に制御信号CSを出力し、車両100が回避制御中であることを、入出力装置160によって画像や音声で車両100の運転者に通知する。また、車両制御装置110は、たとえば、回避制御を実行する機能F9により、灯火装置170に制御信号CSを出力し、方向指示灯および制動灯を適切に点灯させる。具体的には、回避制御を実行する機能F9は、移動方向の方向指示灯を点滅させたり、減速時に制動灯を点灯させたり、停止時に左右の方向指示灯を同時に点滅させたりする。
Further, the
(終了速度ESを判定する処理P9)
次に、車両制御装置110は、回避制御を実行する機能F9により、回避制御の終了速度ESを判定する処理P9を実行する。具体的には、機能F9は、車両情報VIに含まれる車両100の速度が、前の処理P8で設定された終了速度ESと等しいか否かを判定する。車両100の速度が終了速度ESと等しくない場合(NO)、機能F9は、前の処理P8に戻り、回避制御を実行して車両100を回避経路ARに沿って走行させる。車両100の速度が終了速度ESと等しい場合(YES)、機能F9は、回避制御を終了し、図3に示す処理を終了する。
(Processing P9 for determining end speed ES)
Next, the
以下、本実施形態の車両制御装置110の作用を説明する。
The operation of the
前述のように、本実施形態の車両制御装置110は、外界情報EIを取得する外界センサ106と、車両情報VIを取得する車両センサ107と、地図情報MIを記憶する記憶装置108aとを備えた車両100を制御する。車両制御装置110は、処理装置111を備え、処理装置111は、外界情報EI、車両情報VI、地図情報MIのうちの一以上の情報に基づいて、以下の動作を行う。処理装置111は、まず、車両100の走行経路TRを推定し(処理P1)、車両100の周辺物体の位置および速度と、車両100の走行可能領域RAを算出する(処理P2,P3)。また、処理装置111は、周辺物体と車両100との衝突を回避し得る一以上の経路候補CRを生成し(処理P4)、一以上の経路候補CRから一の回避経路ARを選択する(処理P6)。さらに、処理装置111は、回避経路ARに沿って車両100を走行させる回避制御の終了速度ESを設定し(処理P7)、回避制御(処理P8)の開始後に車両が回避経路ARを走行して終了速度ESになったときに、回避制御を終了させる(処理P9)。
As described above, the
このような構成により、本実施形態の車両制御装置110は、従来よりも車両100の安全性を向上させることができる。具体的には、たとえば、複数の車線を有する直線道路で車両100と先行車LVなどの障害物との衝突を回避する回避制御において、回避先の車線における後続車FVや対向車OVなどの状況に応じて、回避制御の終了速度ESを変更することができる。これにより、車両100の回避制御の終了時に後続車FVや対向車OVなどの障害物との衝突のリスクを低減することができ、従来よりも車両100の安全性を向上させることができる。
With such a configuration, the
一般に、従来の運転支援システムは、衝突を回避するための車両制御を終了して、運転者に車両の操作を委譲するのは、車両の停止時である。たとえば、前記特許文献1に記載の従来の運転支援システムでは、自車両が減速して後続車と自車両との速度差が増大する。そのため、衝突の回避時に自車両が車線変更をすると、変更先の車線を走行する後続車に追突されるリスクが増大する。 In general, conventional driving assistance systems end vehicle control for collision avoidance and hand over vehicle operation to the driver when the vehicle is stopped. For example, in the conventional driving support system described in Patent Document 1, the host vehicle decelerates and the speed difference between the following vehicle and the host vehicle increases. Therefore, if the host vehicle changes lanes while avoiding a collision, the risk of being rear-ended by a following vehicle traveling in the new lane increases.
これに対し、本実施形態の車両制御装置110では、処理装置111は、たとえば前述の終了速度ESを設定する処理P7において、車両100の回避経路ARが車線変更を含む場合に、変更先の車線の後続車FVの有無を判定する。そして、処理装置111は、後続車が無の場合に、終了速度ESをゼロに設定し、後続車FVが有の場合に、終了速度ESを後続車FVの速度に設定する。
On the other hand, in the
この構成により、車両制御装置110は、車両100の回避制御の終了時に後続車FVの追突のリスクを低減することができ、従来よりも車両100の安全性を向上させることができる。より具体的には、回避制御開始時の車両100の速度が、後続車FVの速度よりも高ければ、回避制御において車両100を後続車FVと同じ速度まで減速させても、後続車FVの追突を回避することができる。また、回避制御時の車両100の速度が、後続車FVの速度よりも低ければ、回避制御において車両100を後続車FVと同じ速度まで加速させて、後続車FVの追突を回避することができる。
With this configuration, the
また、本実施形態の車両制御装置110において、処理装置111は、たとえば、前述の回避制御の許可を判定する処理P5において、上記の式(2)で表される操舵回避限界距離Dsにおける定数kを、道路条件や道路環境に応じて変更する。
Further, in the
図8は、上記の式(2)における定数k、すなわち図6に示す車両100の操舵回避限界距離Dsの設定による作用を説明する平面図である。図8に示すように、片側二車線の直線道路において、車両100が先行車LVとの衝突を回避しようとしている場面を想定する。このとき、処理装置111は、車両100が走行している走行車線に隣接する追い越し車線の所定の範囲に後続車FVが存在する場合に、所定の範囲に後続車FVが存在しない場合よりも、上記式(2)における定数kを増加させる。
FIG. 8 is a plan view for explaining the effect of setting the constant k in the above equation (2), that is, the steering avoidance limit distance Ds of the
その結果、前述の回避制御において、車両100が走行している走行車線の隣の追い越し車線の所定の範囲に後続車FVが存在する場合には、所定の範囲に後続車FVが存在しない場合よりも操舵回避限界距離Dsが増加する。これにより、図8に示すように、操舵回避限界距離Dsが増加する前の回避経路ARよりも、早い段階で車線変更して隣の車線に移動する回避経路AR’に沿って車両100を走行させることができる。したがって、回避制御を行う車両100の車線変更の意図が、後続車FVに早期に伝わり、車両100が後続車FVに追突されるリスクが低減され、車両100の安全性が向上する。
As a result, in the avoidance control described above, when the following vehicle FV exists within a predetermined range of the overtaking lane adjacent to the traveling lane in which the
また、たとえば、後続車FVの速度が、車両100の速度よりも高い場合には、後続車FVの速度が車両100の速度以下の場合よりも、上記式(2)における定数kを増加させる。これにより、回避制御を行う車両100の車線変更の意図が、後続車FVにより早期に伝わり、車両100が後続車FVに追突されるリスクが低減され、車両100の安全性が向上する。
Also, for example, when the speed of the following vehicle FV is higher than the speed of the
また、衝突を回避するための車両制御の終了時が車両の停止時である従来の運転支援システムでは、たとえば、車両制御の終了時に不意に対向車が現れた場合、車両の運転者は、操舵による衝突回避を直ちに行うことができない。すなわち、衝突を回避する車両制御が終了して車両が停止した直後に不意に現れた対向車との衝突を回避する場合、車両の運転者は、シフトレバーの操作を行い、さらに、アクセルペダルの操作とステアリングホイールの操作を行う必要がある。そのため、車両の回避動作に遅れが生じ、対向車との衝突のリスクが増大する。 Further, in a conventional driving support system in which vehicle control for avoiding a collision ends when the vehicle stops, for example, if an oncoming vehicle suddenly appears when vehicle control ends, the driver of the vehicle must turn the steering wheel. collision avoidance cannot be performed immediately. That is, when avoiding a collision with an oncoming vehicle that suddenly appears immediately after the vehicle stops after the vehicle control for avoiding a collision is terminated, the driver of the vehicle operates the shift lever and then depresses the accelerator pedal. It is necessary to operate and operate the steering wheel. As a result, the avoidance action of the vehicle is delayed, increasing the risk of colliding with an oncoming vehicle.
これに対し、本実施形態の車両制御装置110では、処理装置111は、たとえば前述の終了速度ESを設定する処理P7において、回避経路ARが対向車線を含む場合に、対向車線の対向車OVの有無を判定する。そして、処理装置111は、対向車OVが「無」の場合に、終了速度ESを徐行速度またはクリープ速度に設定する。
On the other hand, in the
この構成により、車両制御装置110は、車両100の回避制御の終了時に、車両100が対向車線に位置する場合に、車両100を徐行運転させることができる。そのため、車両制御装置110による車両100の回避制御の終了時に不意に対向車が現れた場合でも、車両100の運転者は、操舵による衝突回避を直ちに行うことができる。これにより、車両100の回避動作の遅れを解消し、対向車OVとの衝突のリスクを低減させ、従来よりも車両100の安全性を向上させることができる。
With this configuration,
また、本実施形態の車両制御装置110において、処理装置111は、複数の経路候補CRが生成された場合に、車両100の操舵角、操舵角速度、もしくは操舵角加速度、または車両100の加速度が最小になる経路候補CRを、回避経路ARとして選択する。この構成により、車両制御装置110による車両100の回避制御時に、急な方向転換や急な加減速を抑制し、車両100を回避経路ARに沿ってより滑らかかつ安全に走行させ、車両100の乗り心地を向上させることができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両制御装置110において、処理装置111は、複数の経路候補CRが生成された場合に、車両100が左方向または右方向の一方向の転舵で走行可能な経路候補CRを、回避経路ARとして選択してもよい。この構成により、車両制御装置110は、車両100の回避制御時に、左右両方向の転舵を行うS字転舵と比較して、ステアリングホイールを把持した運転者の腕への負担を軽減することができる。
In addition, in the
また、本実施形態の車両制御装置110において、車両情報VIは、たとえば車両100の運転者によるステアリングホイールの把持の有無を含んでいる。処理装置111は、車両制御装置110が操舵機構とステアリングホイールとの機械的接続を切断する切断機構を有しない場合かつ上記把持が「無」の場合、上記把持が「有」の場合よりも、車両100の操舵角、操舵角速度、もしくは操舵角加速度の上限値を増加させて回避経路ARを選択する。そして、処理装置111は、車両100が上記切断機構を有する場合、上記把持が「無」の場合の上記上限値に基づいて回避経路ARを選択する。
In the
この構成により、車両制御装置110は、車両100の回避制御時に、ステアリングホイールを把持した運転者の腕への負担を軽減することができる。また、運転者の腕への負担が少ない状態、すなわち、ステアリングホイールに手を添えている状態や、ステアリングホイールを把持していない手放し状態、またはSBWの採用時などは、より経路候補CRの選択の幅を広げることができ、車両100の安全性を向上させることができる。
With this configuration, the
以上説明したように、本実施形態によれば、従来よりも車両100の安全性を向上させた車両制御装置110を提供することができる。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide the
[実施形態2]
以下、図1から図8を援用し、図9から図11Bまでを参照して、本開示の車両制御装置の実施形態2を説明する。本実施形態の車両制御装置110は、図3に示す経路候補CRを選択する処理P6が、前述の実施形態1で説明した車両制御装置110と異なっている。本実施形態の車両制御装置110のその他の点は、前述の実施形態1の車両制御装置110と同様であるため、同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 2]
A second embodiment of the vehicle control device of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 8 and FIGS. 9 to 11B. The
図9は、本実施形態に係る車両制御装置110の処理装置111による経路候補CRを選択する処理P6の詳細を示すフロー図である。図10Aから図10Cは、車両制御装置110の回避経路ARを選択する機能F7による復帰領域CAを算出する処理P62を説明する平面図である。なお、復帰領域CAは、車両100の前進と後進の切り替えを行うことなく走行経路TRへ復帰可能な領域である。
FIG. 9 is a flowchart showing the details of the process P6 for selecting a route candidate CR by the
図10Aに示すように、車両100が走行経路TRに沿って交差点を右折するときに、交差点を直進する対向車OVとの衝突を回避する場面を想定する。この場合、車両制御装置110は、図3に示す経路候補CRを生成する処理P4において、図2に示す経路候補CRを生成する機能F6により、図10Aに示すような複数の経路候補CRを生成する。
As shown in FIG. 10A, it is assumed that the
次に、図3に示す回避制御の許可を判定する処理P5において、図2に示す回避経路ARを選択する機能F7は、回避制御の許可(YES)を判定すると、図3に示す経路候補CRを選択する処理P6を開始する。この処理P6において、車両制御装置110は、たとえば、回避経路ARを選択する機能F7により、図9に示すように、まず、走行可能領域RA外の経路候補CRを除外する処理P61を実行する。
Next, in the process P5 for determining permission of avoidance control shown in FIG. 3, the function F7 for selecting the avoidance route AR shown in FIG. is started. In this process P6, the
この処理P61により、図10Aに示す例では、走行可能領域RA外となる対向車OVの近傍を通る二つの経路候補CR、すなわち、車両100の走行経路TRよりも右側の二つの経路候補CRが除外される。次に、車両制御装置110は、たとえば、回避経路ARを選択する機能F7により、経路候補CRから走行経路TRへ復帰可能な復帰領域CAを算出する処理P62を実行する。
By this processing P61, in the example shown in FIG. 10A, two route candidates CR passing near the oncoming vehicle OV outside the travelable area RA, that is, two route candidates CR on the right side of the travel route TR of the
この処理P62において、回避経路ARを選択する機能F7は、たとえば、図10Bおよび図10Cに示すように、前述の処理P61で除外されずに残ったそれぞれの経路候補CRの終了位置EPにおいて、車両100が旋回可能な半径に基づく円弧を生成する。そして、図10Bに示すように、生成した円弧が走行経路TRを含む道路の境界線BLの内側に入る場合に、当該円弧とその内側の領域を復帰領域CAとする。一方、図10Cに示すように、生成した円弧が走行経路TRを含む道路の境界線BLの内側に入らない場合は、その円弧とその内側の領域を復帰領域CAとはしない。 In this process P62, the function F7 for selecting the avoidance route AR is, for example, as shown in FIGS. 100 creates an arc based on the radius that can be swiveled. Then, as shown in FIG. 10B, when the generated circular arc is inside the boundary line BL of the road including the travel route TR, the circular arc and the area inside it are set as the return area CA. On the other hand, as shown in FIG. 10C, when the generated arc does not enter the boundary line BL of the road including the travel route TR, the arc and the area inside it are not set as the return area CA.
なお、図10Cに示すように、生成した円弧が走行経路TRを含む道路の境界線BLの内側に入らない場合は、経路候補CRに沿って走行する車両100の速度を低下させてもよい。この例を、図11Aおよび図11Bを参照して説明する。
As shown in FIG. 10C, if the generated arc does not enter inside the boundary line BL of the road including the travel route TR, the speed of the
図11Aは、図10Cに示す経路候補CRに沿って走行する車両100の速度を低下させた場合の経路候補CRの終了位置EPを示す平面図である。図11Bは、経路候補CRに沿って走行する車両100の走行距離を横軸とし、車両100の速度を縦軸として、速度を低下させる前の車両100の速度プロファイルVp1と、速度を低下させた後の車両100の速度プロファイルVp2を示すグラフである。
FIG. 11A is a plan view showing the end position EP of the route candidate CR shown in FIG. 10C when the speed of the
図11Aおよび図11Bに示すように、車両100の速度を低下させることで、経路候補CR’の終了位置EP’が、図10Cに示す経路候補CRの終了位置EPよりも手前に移動する。回避経路ARを選択する機能F7は、たとえば、図11Aに示すように、短縮された経路候補CR’の終了位置EP’で、車両100が旋回可能な半径に基づく円弧を生成する。そして、生成した円弧が走行経路TRを含む道路の境界線BLの内側に入る場合に、図10Cに示す経路候補CRを、図11Aに示す経路候補CR’に更新し、図11Aに示す円弧とその内側の領域を復帰領域CAとする。
As shown in FIGS. 11A and 11B, by reducing the speed of the
次に、車両制御装置110は、たとえば、回避経路ARを選択する機能F7により、算出した復帰領域CAに経路候補CRが存在するか否かを判定する処理P63を実行する。この処理P63において、図10Bに示す例のように、機能F7は、復帰領域CAに経路候補CRが存在する(YES)と判定すると、復帰領域CA内の経路候補CRを、回避経路ARとして選択する処理P64を実行する。ここで、復帰領域CA内に複数の経路候補CRが存在する場合、機能F7は、前述の実施形態1と同様に、一の経路候補CRを回避経路ARとして選択する。その後、車両制御装置110は、図9に示す経路候補CRを選択する処理P6を終了して、図3に示す終了速度ESを設定する処理P7を実行する。
Next, the
一方、処理P63において、図10Cに示す例のように、回避経路ARを選択する機能F7は、復帰領域CAに経路候補CRが存在しない(NO)と判定すると、走行可能領域RA内に経路候補CRが存在するか否かを判定する処理P65を実行する。この処理P65において、機能F7は、図10Cに示す例のように、走行可能領域RAに経路候補CRが存在する(YES)と判定すると、走行可能領域RA内の経路候補CRを、回避経路ARとして選択する処理P66を実行する。 On the other hand, in the process P63, as in the example shown in FIG. 10C, when the function F7 for selecting the avoidance route AR determines that the route candidate CR does not exist in the return area CA (NO), the route candidate A process P65 for determining whether CR exists is executed. In this process P65, if the function F7 determines that the route candidate CR exists in the travelable area RA (YES), as in the example shown in FIG. The process P66 to select as is executed.
この処理P66において、走行可能領域RA内の経路候補CRが複数存在する場合、回避経路ARを選択する機能F7は、前述の実施形態1と同様に、一の経路候補CRを回避経路ARとして選択する。一方、前述の処理P65において、機能F7は、たとえば先行車や他の対向車などの存在により、走行可能領域RAに経路候補CRが存在しない(NO)と判定すると、図9に示す経路候補CRを選択する処理P6を終了する。 In this process P66, when there are a plurality of route candidates CR within the drivable area RA, the function F7 for selecting the avoidance route AR selects one route candidate CR as the avoidance route AR as in the first embodiment. do. On the other hand, in the process P65 described above, if the function F7 determines that the route candidate CR does not exist in the travelable area RA (NO) due to the presence of a preceding vehicle or another oncoming vehicle, for example, the route candidate CR shown in FIG. is terminated.
以上のように、本実施形態の車両制御装置110において、処理装置111は、経路候補CRから走行経路TRへ復帰可能な復帰領域CAを算出する。そして、処理装置111は、経路候補CRが復帰領域CAに含まれる場合、当該経路候補CRを回避経路ARとして選択し、経路候補CRが復帰領域CAに含まれない場合、走行可能領域RAに含まれる経路候補CRを回避経路ARとして選択する。この構成により、車両制御装置110によって車両100を回避経路ARに沿って走行させる回避制御の終了後に、運転者は、車両100を操作して予定していた走行経路TRに復帰することができる。
As described above, in the
また、本実施形態の車両制御装置110において、復帰領域CAは、車両100の前進と後進の切り替えを行うことなく走行経路TRへ復帰可能な領域である。この構成により、車両制御装置110によって車両100を回避経路ARに沿って走行させる回避制御の終了後に、運転者は、車両100の前進と後進を切り替える切り返し操作を行うことなく、予定していた走行経路TRに復帰することができる。これにより、車両制御装置110による車両100の回避制御の終了後に、車両100が他の車両に衝突される可能性を低減し、車両100の安全性を向上させることができる。
Further, in the
また、本実施形態の車両制御装置110において、処理装置111は、前述のように、復帰領域CAに経路候補CRが含まれない場合に、経路候補CRに沿って走行する車両100の速度を低下させることができる。これにより、走行経路TRに復帰可能な経路候補CR’を生成することができる可能性を増加させることができる。なお、走行経路TRに復帰可能な経路候補CR’を生成するために、経路候補CRに沿って走行する車両100の速度を低下させるだけでなく、車両100の様々な経路候補CRと速度プロファイルを生成してもよい。この場合、生成した経路候補CRと速度プロファイルによって走行経路TRに復帰可能か否かを判定し、復帰可能な経路候補CRと速度プロファイルを回避経路ARとして選択してもよい。
Further, in the
[実施形態3]
以下、図1から図11Bまでを援用し、図12を参照して、本開示の車両制御装置の実施形態3を説明する。本実施形態の車両制御装置110は、図3に示す経路候補CRを選択する処理P6が、前述の実施形態2で説明した車両制御装置110と異なっている。本実施形態の車両制御装置110のその他の点は、前述の実施形態2の車両制御装置110と同様であるため、同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 3]
Embodiment 3 of the vehicle control device of the present disclosure will be described below with reference to FIG. 12 with reference to FIGS. 1 to 11B. The
本実施形態の車両制御装置110は、走行可能領域RAに経路候補CRが存在するか否かを判定する処理P65において、経路候補CRが存在しない(NO)と判定した場合の処理が、図9に示す実施形態2の車両制御装置110と異なっている。具体的には、図12に示すように、本実施形態の車両制御装置110は、処理P65において、回避経路ARを選択する機能F7により、走行可能領域RAに経路候補CRが存在しない(NO)と判定すると、走行可能領域RA外の最も危険度の低い経路候補CRを回避経路ARとして選択する。
The
より詳細には、回避経路ARを選択する機能F7は、たとえば、車両100の周囲に存在する周辺物体の物性または種別に基づいて、衝突時の危険度を判定する。ここで、周辺物体の物性は、たとえば、相対速度、面積、体積、重量、金属または木材などの材質を含む。また、周辺物体の種別は、たとえば、車両、歩行者、ガードレール、街路樹、中央分離帯、フェンス、その他の障害物などを含む。危険度は、たとえば、歩行者および運転者の安全を優先して決定する。そして、回避経路ARを選択する機能F7は、判定した危険度が最も低い周辺物体に衝突する危険回避経路を回避経路ARとして選択する。
More specifically, the function F7 that selects the avoidance route AR determines the degree of danger at the time of collision, for example, based on the physical properties or types of surrounding objects existing around the
以上のように、本実施形態の車両制御装置110において、処理装置111は、経路候補CRが復帰領域CAおよび走行可能領域RAに含まれない場合に、周辺物体の物性または種別に基づいて判定した衝突時の危険度が最も低い周辺物体に衝突する危険回避経路を算出する。そして、処理装置111は、危険回避経路に沿って車両100を走行させる危険回避制御の制御量を算出する。
As described above, in the
この構成により、復帰領域CAおよび走行可能領域RAに経路候補CRが存在しない場合でも、回避経路ARに沿って車両100を走行させる回避制御を実行することで、車両100を最も危険度の低い周辺物体に衝突させることができる。したがって、復帰領域CAおよび走行可能領域RAに経路候補CRが存在しない場合でも、車両100の運転者おおび車両100の周囲の歩行者の安全性を向上させることができる。
With this configuration, even when the route candidate CR does not exist in the return area CA and the drivable area RA, the avoidance control is executed so that the
[実施形態4]
以下、図1から図12までを援用し、図13および図14Aから図14Dまでを参照して、本開示の車両制御装置の実施形態4を説明する。本実施形態の車両制御装置110は、図13に示す経路候補CRを選択する処理P6が、図12に示す実施形態3で説明した処理P6と異なっている。本実施形態の車両制御装置110のその他の点は、前述の実施形態3の車両制御装置110と同様であるため、同一の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 4]
Hereinafter, Embodiment 4 of the vehicle control device of the present disclosure will be described with reference to FIGS. 1 to 12 and FIGS. 13 and 14A to 14D. In the
図13は、本実施形態の車両制御装置110における経路候補CRを選択する処理P6の流れを示すフロー図である。本実施形態の車両制御装置110において、回避経路ARを選択する機能F7は、復帰領域CAに経路候補CRが存在するか否かを判定する処理P63において、経路候補CRが存在しない(NO)と判定した場合に、代替経路SRに経路候補CRが存在するか否かを判定する処理P68を実行する。
FIG. 13 is a flow chart showing the flow of the process P6 for selecting a route candidate CR in the
図14Aから図14Dは、本実施形態の車両制御装置110による経路候補CRの算出結果の一例である。図14Aに示す例において、回避経路ARを選択する機能F7は、交差点を右折する走行経路TRを中心とする経路候補CRだけでなく、走行経路TRから外れて交差点を直進する代替経路SRにも経路候補CRを生成している。図14Bに示す例において、回避経路ARを選択する機能F7は、交差点を直進する走行経路TRを中心とする経路候補CRだけでなく、走行経路TRから外れて交差点を左折する代替経路SRと交差点を右折する代替経路SRにも、経路候補CRを生成している。
FIGS. 14A to 14D are examples of calculation results of route candidates CR by the
図14Cに示す例において、回避経路ARを選択する機能F7は、交差点を左折する走行経路TRを中心とする経路候補CRだけでなく、走行経路TRから外れて交差点を直進する代替経路SRにも、経路候補CRを生成している。図14Dに示す例において、回避経路ARを選択する機能F7は、車両100が右折車線を走行しているため、交差点を右折する走行経路TRを中心とする経路候補CRだけを生成し、交差点を左折する代替経路SRや交差点を直進する代替経路SRに経路候補CRを生成しない。
In the example shown in FIG. 14C, the function F7 for selecting the avoidance route AR is not only for the route candidate CR centered on the travel route TR that turns left at the intersection, but also for the alternative route SR that deviates from the travel route TR and goes straight through the intersection. , generating route candidates CR. In the example shown in FIG. 14D, since the
なお、代替経路SRに経路候補CRを生成するか否かは、代替経路SRにおける信号機の表示によって判断してもよい。たとえば、図14Bに示す例において、交差点の信号が直進方向のみの走行を許可する表示である場合、交差点を右折する代替経路SRおよび交差点を左折する代替経路SRに経路候補CRを生成しない。これにより、車両100の安全性を向上させることができる。
It should be noted that whether or not to generate a route candidate CR on the alternative route SR may be determined by displaying a traffic signal on the alternative route SR. For example, in the example shown in FIG. 14B, if the traffic signal at the intersection indicates that traveling only in the straight direction is permitted, route candidates CR are not generated for the alternative route SR for turning right at the intersection and the alternative route SR for turning left at the intersection. Thereby, the safety of the
図13に示す処理P68において、回避経路ARを選択する機能F7は、代替経路SRに経路候補CRが存在する(YES)と判定すると、代替経路SRの経路候補CRを回避経路ARとして選択する。一方、処理P68において、回避経路ARを選択する機能F7は、代替経路SRに経路候補CRが存在しない(NO)と判定すると、実施形態3と同様に、走行可能領域RAに経路候補CRが存在するか否かを判定する処理P65を実行する。 In the process P68 shown in FIG. 13, the function F7 for selecting the avoidance route AR selects the route candidate CR of the alternative route SR as the avoidance route AR when determining that the route candidate CR exists in the alternative route SR (YES). On the other hand, in the process P68, when the function F7 for selecting the avoidance route AR determines that the route candidate CR does not exist in the alternative route SR (NO), the route candidate CR exists in the travelable area RA as in the third embodiment. A process P65 for determining whether or not to perform is executed.
以上のように、本実施形態の車両制御装置110において、処理装置111は、経路候補CRが復帰領域CAに含まれない場合に、走行経路TRから外れた代替経路SRに経路候補CRを生成する。この構成により、本実施形態の車両制御装置110は、復帰領域CAに経路候補CRが存在しない場合でも、代替経路SRの経路候補CRを回避経路ARとして選択して、車両100の回避制御を実行することができる。したがって、車両100の回避制御の終了後に、車両100が交差点内で前進と後進を切り替える切り返し操作を必要とすることなく危険を回避することができ、車両100の安全性を向上させることができる。
As described above, in the
以上、図面を用いて本開示に係る車両制御装置の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。 Although the embodiment of the vehicle control device according to the present disclosure has been described in detail above with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes can be made without departing from the gist of the present disclosure. , etc., are intended to be included in this disclosure.
100 車両
106 外界センサ
107 車両センサ
108a 記憶装置
110 車両制御装置
111 処理装置
AR 回避経路
CA 復帰領域
CR 経路候補
EI 外界情報
ES 終了速度
FV 後続車
MI 地図情報
OV 対向車
RA 走行可能領域
SR 代替経路
TR 走行経路
VI 車両情報
100
Claims (5)
前記処理装置は、
前記外界情報、前記車両情報、前記地図情報のうちの一以上の情報に基づいて、
前記車両の走行経路を推定し、
前記車両の周辺物体の位置および速度と、前記車両の走行可能領域を算出し、
前記周辺物体と前記車両との衝突を回避し得る一以上の経路候補を生成し、
一以上の前記経路候補から一の回避経路を選択し、
前記回避経路に沿って前記車両を走行させる回避制御の終了速度を設定し、
前記回避経路が車線変更を含む場合に、変更先の車線の後続車の有無を判定し、
前記後続車が無の場合に、前記終了速度をゼロに設定し、
前記後続車が有の場合に、前記終了速度を前記後続車の速度に設定し、
前記回避制御の開始後に前記車両が前記回避経路を走行して前記終了速度になったときに前記回避制御を終了させることを特徴とする、車両制御装置。 A vehicle control device for controlling a vehicle comprising an external sensor for acquiring external world information, a vehicle sensor for acquiring vehicle information, and a storage device for storing map information, the vehicle control device comprising a processing device,
The processing device is
Based on one or more of the external world information, the vehicle information, and the map information,
estimating a travel route of the vehicle;
calculating the positions and velocities of objects around the vehicle and the drivable area of the vehicle;
generating one or more route candidates that can avoid a collision between the surrounding object and the vehicle;
selecting one avoidance route from one or more of the route candidates;
setting an end speed of avoidance control for causing the vehicle to travel along the avoidance route;
If the avoidance route includes a lane change, determine whether there is a following vehicle in the lane to change,
setting the end speed to zero when there is no following vehicle;
setting the end speed to the speed of the following vehicle when the following vehicle is present;
A vehicle control device, characterized in that, after the avoidance control is started, the avoidance control is ended when the vehicle travels along the avoidance route and reaches the end speed.
前記処理装置は、
前記外界情報、前記車両情報、前記地図情報のうちの一以上の情報に基づいて、
前記車両の走行経路を推定し、
前記車両の周辺物体の位置および速度と、前記車両の走行可能領域を算出し、
前記周辺物体と前記車両との衝突を回避し得る一以上の経路候補を生成し、
一以上の前記経路候補から一の回避経路を選択し、
前記回避経路に沿って前記車両を走行させる回避制御の終了速度を設定し、
前記回避経路が対向車線を含む場合に、前記対向車線の対向車の有無を判定し、
前記対向車が無の場合に、前記終了速度を徐行速度に設定し、
前記回避制御の開始後に前記車両が前記回避経路を走行して前記終了速度になったときに前記回避制御を終了させることを特徴とする、車両制御装置。 A vehicle control device for controlling a vehicle comprising an external sensor for acquiring external world information, a vehicle sensor for acquiring vehicle information, and a storage device for storing map information, the vehicle control device comprising a processing device,
The processing device is
Based on one or more of the external world information, the vehicle information, and the map information,
estimating a travel route of the vehicle;
calculating the positions and velocities of objects around the vehicle and the drivable area of the vehicle;
generating one or more route candidates that can avoid a collision between the surrounding object and the vehicle;
selecting one avoidance route from one or more of the route candidates;
setting an end speed of avoidance control for causing the vehicle to travel along the avoidance route;
determining whether or not there is an oncoming vehicle in the oncoming lane when the avoidance route includes an oncoming lane;
when there is no oncoming vehicle, setting the end speed to a slow speed;
A vehicle control device, characterized in that, after the avoidance control is started, the avoidance control is ended when the vehicle travels along the avoidance route and reaches the end speed .
前記処理装置は、
前記車両が操舵機構と前記ステアリングホイールとの機械的接続を切断する切断機構を有しない場合かつ前記把持が無の場合、前記把持が有の場合よりも、前記車両の操舵角、操舵角速度、もしくは操舵角加速度の上限値を増加させて前記回避経路を選択し、
前記車両が前記切断機構を有する場合、前記把持が無の場合の前記上限値に基づいて前記回避経路を選択することを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の車両制御装置。 The vehicle information includes whether or not the steering wheel is gripped by the driver of the vehicle,
The processing device is
When the vehicle does not have a disconnection mechanism for disconnecting the mechanical connection between the steering mechanism and the steering wheel and when the grip is absent, the steering angle, steering angular velocity, or selecting the avoidance route by increasing the upper limit of the steering angular acceleration;
3. The vehicle control device according to claim 1, wherein, when said vehicle has said cutting mechanism, said avoidance route is selected based on said upper limit value when said gripping is absent.
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