JP7236319B2 - vehicle control system - Google Patents
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Description
本発明は、車両制御システムに関する。 The present invention relates to vehicle control systems.
特許文献1には、ドライバ個々人で異なっている運転行動特性をモデル化し、ドライバの特性に合わせた車両制御や運転支援を行う運転支援装置が提案されており、ドライバモデルにGMM(ガウス混合モデル)を用いることで、各ドライバのドライバモデルを簡便に生成することができるとしている。以上により、ドライバの運転特徴により近い運転行動を推定することができ、ドライバの運転特性に合った運転支援を実現できるとしている。
特許文献1の方法では、システムの開発者が選定した複数の特徴量の中からドライバの運転に影響を与える特徴量を学習させるが、そもそもドライバの運転に影響を与える特徴量は多種多様で無限にあるため、特徴量の選定自体が難しく、ドライバの嗜好を精度良く学習させ、走行支援に反映することは難しかった。また、特許文献1では、各センサで検出した特徴量に基づきドライバの運転を学習しているため、ドライバの運転に影響を与えるが現行のセンサで検出できない特徴量があった場合に、その特徴量をドライバモデルで考慮することができず、ドライバの意図に合った走行支援が難しいという課題があった。
In the method of
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドライバの運転特性に応じた走行支援を実現することができる車両制御システムを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a vehicle control system capable of realizing driving assistance according to the driving characteristics of the driver.
上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。
本発明の車両制御システムは、自車両の外界を認識する外界認識センサの検知データと、前記自車両の外界を撮像した画像データまたは前記自車両の外界からの反射波のデータの何れか一方と、前記自車両の走行データとを用いて前記自車両を制御する制御パラメータを算出し、該算出した制御パラメータに基づいて前記自車両の走行を支援する制御を行う車両制御システムであって、前記画像データまたは反射波のデータから前記制御パラメータに影響の与える特徴量を抽出し、前記制御パラメータと前記特徴量との相関関係を学習する学習部と、前記学習部によって学習した学習モデルと、前記画像データまたは前記反射波のデータの何れか一方と、前記走行データおよび前記検知データの少なくとも一方とを用いて前記制御パラメータを算出する制御パラメータ算出部と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above problems, one desirable aspect of the present invention is as follows.
A vehicle control system according to the present invention includes detection data of an external world recognition sensor that recognizes the external world of the own vehicle, and either image data of the external world of the own vehicle or data of reflected waves from the external world of the own vehicle. a vehicle control system that calculates control parameters for controlling the own vehicle using the travel data of the own vehicle, and performs control for supporting the travel of the own vehicle based on the calculated control parameters, the vehicle control system comprising: a learning unit for extracting a feature amount that affects the control parameter from image data or reflected wave data and learning a correlation between the control parameter and the feature amount; a learning model learned by the learning unit; A control parameter calculator that calculates the control parameter using either one of the image data or the reflected wave data and at least one of the travel data and the detection data.
本発明によれば、システムの開発者の選定した特徴量に依存せず、また、現行のセンサの検知性能に依存せずに、制御パラメータに影響のある特徴量を画像データまたは反射波のデータの中から自動的に抽出し、特徴量と制御パラメータの相関関係を自動学習し、学習したモデルに基づいて走行支援を行うことができる。その結果、走行環境に応じてドライバの意図に合った制御パラメータを算出することができ、ドライバの運転特性に応じた走行支援を実現することができる。 According to the present invention, the feature amount that affects the control parameter is obtained from image data or reflected wave data without depending on the feature amount selected by the developer of the system and without depending on the detection performance of the current sensor. It automatically extracts from the model, automatically learns the correlation between the feature amount and the control parameter, and provides driving support based on the learned model. As a result, it is possible to calculate control parameters that match the driver's intentions according to the driving environment, and to realize driving support that is suitable for the driver's driving characteristics.
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Further features related to the present invention will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings. Further, problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.
<第1実施形態>
以下、車両制御システムについて、図面を用いて説明する。なお、本実施形態は、本発明を自動車に適用した場合を例に説明するが、バスやトラックにも適用することができるものである。
<First embodiment>
A vehicle control system will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, the case where the present invention is applied to an automobile will be described as an example, but the present invention can also be applied to buses and trucks.
図1は、車両制御システム0のハードウェアを示す図である。
図1において、FL輪は左前輪、FR輪は右前輪、RL輪は左後輪、RR輪は右後輪を、それぞれ意味する。車両制御システム0は、自車両の外界を認識する外界認識センサ2、3、4、5と、自車両の絶対位置を検出するGNSS27と、外界認識センサ2、3、4、5の情報に基づき自車線内の自動運転、自動車線変更、自動合流などの複数の機能の目標軌道を計算する第1の制御装置1と、外界認識センサ2、3、4、5の情報に基づき第1の制御装置1よりも少ない自動運転機能の目標軌道を計算する第2の制御装置25と、ステアリング制御機構10と、ブレーキ制御機構13と、スロットル制御機構20と、HMI23と、第1の制御装置1と第2の制御装置25の目標軌道に基づき各機構10、13、20への指令値を演算する車両運動制御装置26と、車両運動制御装置26の指令値に基づきステアリング制御機構10を制御するステアリング制御装置8と、当該指令値に基づきブレーキ制御機構13を制御し各輪のブレーキ力配分を調整するブレーキ制御装置15と、当該指令値に基づきスロットル制御機構20を制御しエンジンのトルク出力を調整するスロットル制御装置19と、を備える。
FIG. 1 is a diagram showing hardware of a vehicle control system 0. As shown in FIG.
In FIG. 1, the FL wheel means the left front wheel, the FR wheel means the right front wheel, the RL wheel means the left rear wheel, and the RR wheel means the right rear wheel. The vehicle control system 0 is based on the information from the external
外界認識センサとして、自車両の前方にステレオカメラ2を備え、自車両の左右側方にレーザレーダ3、4を備え、自車両の後方にミリ波レーダ5を備えており、自車両と周囲車両との相対距離及び相対速度を検出することができる。ステレオカメラ2は、自車両から前方の外界を撮像し、その画像データを第1の制御装置1と第2の制御装置25に送信する。ステレオカメラ2は、自車両前方の先行車両や歩行者を検出することができる。また、前方のステレオカメラ2は、自車両が走行している車線のレーンマーカの横位置を検出することができる。
As external recognition sensors, a
本実施形態では、外界認識センサのうち、自車両から前方の外界を認識するセンサの例として、ステレオカメラ2を用いる場合を例に説明するが、この構成に限定されるものではない。例えば、ステレオカメラ2の代わりにLidarまたはミリ波レーダなどを用いてもよく、画像データの代わりに自車両の外界からの反射波のデータを入力してもよい。また、本実施形態では、センサ構成の一例として上記したセンサの組み合わせを示しているが、センサ構成は上述のものに限定されるものではなく、超音波センサ、単眼カメラ、赤外線カメラなどとの組み合わせでもよい。GNSS27は、自車両の絶対位置を検出する。外界認識センサ2、3、4、5及びGNSS27の情報は、第1の制御装置1および第2の制御装置25に入力される。
In the present embodiment, a case where the
第1の制御装置1と第2の制御装置25は、図1に詳細に示していないが、例えば、CPU、ROM、RAM及び入出力装置を有する。ROMには、ACCやLKAS、あるいは自動車線変更や交差点での自動運転を実現するための認知、判断のプログラムが記憶されており、車両運動制御装置26への目標軌道や目標加速度などを生成し、車両運動制御装置26へ送信する。車両運動制御装置26は、車両が目標軌道や目標加速度に追従するように各機構10、13、20の指令値を演算し、各機構10、13、20の制御装置8、15、19に通信する。各機構10、13、20の制御装置8、15、19は、第1の制御装置1の指令値を通信により受信し、当該指令値に基づき各機構を制御する。
The
次に、ブレーキの動作について説明する。ブレーキは、ドライバのブレーキペダル12を踏む踏力を、ブレーキブースタ(不図示)で倍力し、マスタシリンダ(不図示)によって、その力に応じた油圧を発生させる。マスタシリンダで発生した油圧は、ブレーキ制御機構13を介して、ホイルシリンダ16に供給される。ホイルシリンダ16FL~16RRは、シリンダ(不図示)、ピストン、パッド、等から構成されており、マスタシリンダから供給された作動液によってピストンが推進され、ピストンに連結されたパッドがディスクロータに押圧される。なお、ディスクロータは、車輪(不図示)とともに回転している。そのため、ディスクロータに作用したブレーキトルクは、車輪と路面との間に作用するブレーキ力となる。以上により、ドライバのブレーキペダル操作に応じて、各輪に制動力が発生させることができる。
Next, the operation of the brake will be explained. The brake boosts the driver's stepping force on the
ブレーキ制御装置15は、図1に詳細に示していないが、第1の制御装置1と同様に例えばCPU、ROM、RAM及び入出力装置を有する。ブレーキ制御装置15には、前後加速度、横加速度、ヨーレートを検出可能なコンバインセンサ14と、各輪に設置された車輪速センサ8FL~8RRと、上述のブレーキ制御装置15からのブレーキ力指令と、後述するステアリング制御装置8を介しハンドル角検出装置21からのセンサ信号が入力される。また、ブレーキ制御装置15の出力は、ポンプ(不図示)、制御バルブを有するブレーキ制御機構13に接続されており、ドライバのブレーキペダル操作とは独立に、各輪に任意の制動力を発生させることができる。ブレーキ制御装置15は、入力されるセンサ信号の情報に基づいて車両のスピン、ドリフトアウト、車輪のロックを推定し、それらを抑制するように該当輪の制動力を発生させ、ドライバの操縦安定性を高める役割を担っている。また、第1の制御装置1が、ブレーキ制御装置15にブレーキ指令を通信することで、車両に任意のブレーキ力を発生させることができる。但し、ブレーキ制御装置15の構成は、上述の構成に限定されるものではなく、ブレーキバイワイヤ等の他の機構を用いてもよい。
Although not shown in detail in FIG. 1, the
次に、ステアリングの動作について説明する。ドライバがハンドル6を介して入力した操舵トルクとハンドル角をそれぞれ操舵トルク検出装置7とハンドル角検出装置21で検出し、それらの情報に基づいてステアリング制御装置8はモータ9を制御しアシストトルクを発生させる。なお、ステアリング制御装置8も、図1に詳細に示していないが、第1の制御装置1と同様に例えばCPU、ROM、RAM及び入出力装置を有する。上記ドライバの操舵トルクと、モータ9によるアシストトルクの合力により、ステアリング制御機構10が可動し、前輪が切れる。一方で、前輪の切れ角に応じて、路面からの反力がステアリング制御機構10に伝わり、路面反力としてドライバに伝わる構成となっている。
Next, steering operation will be described. A
ステアリング制御装置8は、ドライバのステアリング操作とは独立に、モータ9によりトルクを発生し、ステアリング制御機構10を制御することができる。従って、第1の制御装置1は、ステアリング制御装置8に目標操舵トルクを通信することで、前輪を任意の切れ角に制御することができる。但し、本実施形態では、上記ステアリング制御装置に限定するものではなく、ステアバイワイヤ等の他の機構を用いてもよい。
The steering control device 8 can generate torque by the motor 9 and control the
次に、アクセルについて説明する。ドライバのアクセルペダル17の踏み込み量はストロークセンサ18で検出され、スロットル制御装置19に入力される。なお、スロットル制御装置19も、図1に詳細に示していないが、第1の制御装置1と同様に例えばCPU、ROM、RAM及び入出力装置を有する。スロットル制御装置19は、上記アクセルペダル17の踏み込み量に応じてスロットル開度を調節し、エンジンを制御する。以上により、ドライバのアクセルペダル操作に応じて車両を加速させることができる。また、スロットル制御装置19はドライバのアクセル操作とは独立にスロットル開度を制御することができる。従って、第1の制御装置1は、スロットル制御装置19に目標加速度を通信することで、車両に任意の加速度を発生させることができる。
Next, the accelerator will be explained. The amount of depression of the
以上により、車両制御システム0は、周囲車両の状況に応じてブレーキ、スロットルを調整することで車両の速度を適切に制御するとともに、ステアリングを制御し自動的にACCやLKAS、自動車線変更、交差点での自動運転を実現することができる。 As described above, the vehicle control system 0 appropriately controls the speed of the vehicle by adjusting the brakes and throttle according to the situation of the surrounding vehicles, and also controls the steering to automatically control ACC, LKAS, automatic lane changes, and intersections. It is possible to realize automatic driving in
図2に、車両制御システム0の機能ブロックを示す。
外界認識センサ2、3、4、5の各種検知結果および走行データが、データ選択部201及び制御パラメータ算出部204に入力される。外界認識センサ2、3、4、5の検知結果には、自車両の外界を認識する外界認識センサの検知データおよび自車両の外界を撮像した画像データが含まれている。自車両の走行データは、ハンドル角検出装置21など、車両の状態を検出する内界センサにより検出される。ステレオカメラ2の画像データは、データ選択部201及び制御パラメータ算出部204に入力される。
FIG. 2 shows functional blocks of the vehicle control system 0. As shown in FIG.
Various detection results of the
車両制御システム0には、学習モードと走行支援モードがあり、学習モードでは、データ選択部201、データ記憶部202、および学習部203によりドライバの運転特性を学習する処理が実行され、走行支援モードでは、制御パラメータ算出部204において学習モデルを用いて制御パラメータを算出する処理が実行される。
The vehicle control system 0 has a learning mode and a driving support mode. In the learning mode, the
学習モードでは、データ選択部201が、制御パラメータに基づいて設定された学習タイミングで走行データと検知データと画像データを取得する。学習モードでステレオカメラ2から取得される画像データは、ステレオカメラ2で撮像されたデータに対して補正などの処理を何も加えていない、いわゆる生データである。データ選択部201は、例えば図3に示すように、外界認識センサ2、3、4、5の検知データと、画像データと、走行データとから、学習に必要な学習用データを選択する。本実施形態では、制御パラメータとしてACCの目標車間時間を学習するので、目標車間時間の上限値(例えば3秒)の前後のデータのみを学習用データとして選択する。この学習モードのデータ選択により、学習に適さないデータを排除し、学習データに適したデータのみを学習に利用することが可能となる。
In the learning mode, the
データ選択部201で選択されたデータは、データ記憶部202に記憶される。学習部203は、データ記憶部202に記憶されている学習中に取得された学習用データに基づき、制御パラメータを算出する。そして、生データである画像データから制御パラメータに影響を与える特徴量を抽出し、制御パラメータと特徴量との相関関係を学習する。
Data selected by the
本実施形態の制御パラメータは、目標車間時間であるため、学習部203は、自車両の速度と、先行車との車間距離および相対速度に基づいて、学習中の目標車間時間を算出する。そして、画像データから目標車間時間に影響を与える特徴量を抽出し、目標車間時間と特徴量との相関関係を学習する。学習部203は、センサの生データである画像データと、走行データおよび検知データの少なくとも一方とを用いて特徴量を抽出する。
Since the control parameter of this embodiment is the target inter-vehicle time, the
ドライバモデルは、図4に示すようにConvolutional neural network(CNN)で構成されており、目標車間時間に影響の与える特徴量を、画像データと、外界認識センサ2、3、4、5の検知データおよび走行データの少なくとも一方とから自動的に抽出し、目標車間時間と特徴量の相関関係を自動的に学習することができる。ただし、ドライバモデルは、CNNに限定せずRecurrent neural network(RNN)や他のモデルでもよい。
The driver model is composed of a convolutional neural network (CNN) as shown in Fig. 4, and the feature amount that affects the target inter-vehicle time is obtained from image data and detection data from
学習済みのドライバモデルは、走行支援モードで実行される制御パラメータ算出部204へ書き込まれる。制御パラメータ算出部204は、学習部203で学習したモデルに、走行データおよび検知データの少なくとも一方と、画像データを入力することで、走行シーンに応じてドライバの嗜好に適合した目標車間時間を算出する。
The learned driver model is written to the
作動範囲設定部205は、目標車間時間の上限と下限を設定して走行支援部206の作動範囲を制限する。走行支援部206の作動範囲を制限することで、AIで制御パラメータを自動変更しても安全性を担保することができる。走行支援部206には、ACCが実装されており、目標車間時間と、図示しない先行車との車間距離、相対速度、自車両の速度等に基づき、目標前後加速度を算出する。なお、本学習モードは、マニュアル運転中だけでなく、ACCの走行支援中に実行されてもよく、ドライバがスイッチ入力やアクセル介入で走行した目標車間時間で、学習してもよい。
The operating
以上説明したドライバの嗜好の学習および制御パラメータ算出の処理は、自車両を運転するドライバ毎(ドライバA、B、C)に実施される。そのために、ドライバモニタ207の情報に基づき、ドライバ特定部208がドライバを特定し、該ドライバ情報に基づきデータ選択部201、データ記憶部202、学習部203、制御パラメータ算出部204が切り替える。
The processing of learning the driver's preferences and calculating the control parameters described above is performed for each driver (drivers A, B, and C) who drives the own vehicle. Therefore, the
こうすることで、例えばドライバが交代した場合に、ドライバ毎にドライバの嗜好に合った運転を学習し、ドライバの運転特性に応じた走行支援を実施することができる。なお、ドライバを特定する手段は、ドライバモニタに限定されるものではなく、指紋認証やドライバによる入力などの他の手段でもよい。また、学習、支援する単位も、ドライバ毎ではなくアグレッシブ、エコなどのグループに分けて行ってもよい。 By doing so, for example, when the driver changes, it is possible to learn driving that suits the driver's preference for each driver, and to implement driving support according to the driver's driving characteristics. The means for identifying the driver is not limited to the driver monitor, and other means such as fingerprint authentication and input by the driver may be used. Also, the unit of learning and support may be divided into groups such as aggressive and eco instead of each driver.
図5は、第1実施形態における車両制御システムで学習したドライバモデルによって算出した目標車間時間の算出例を示す図である。
制御パラメータである目標車間時間は、図5に示すように、画像データと、速度などの走行データと、白線の横位置などの検知結果に基づき、ドライバモデルによって算出される。従来は、図5に破線で示すように、目標車間時間が一定であったのに対し、本実施形態では、シーンに応じてドライバの嗜好に合った目標車間時間を設定することができる。
FIG. 5 is a diagram showing a calculation example of the target inter-vehicle time calculated by the driver model learned by the vehicle control system in the first embodiment.
The target inter-vehicle time, which is a control parameter, is calculated by a driver model, as shown in FIG. 5, based on image data, travel data such as speed, and detection results such as the lateral position of the white line. Conventionally, the target inter-vehicle time was constant, as indicated by the broken line in FIG.
図6は、第1実施形態における車両制御システムの効果を説明する図である。
本実施形態によれば、車両制御システム0で学習したドライバモデルによって、図6に示すような効果を得ることが可能である。例えば、見通しが良い道路では、見通しが悪い道路よりも目標車間時間が短く設定される。視界が良い状況では、視界が悪い状況よりも目標車間距離が短く設定される。先行車の種類がトラックの場合は目標車間時間が長く、小型車の場合は目標車間時間が短く設定される。自車両の積載量が多い場合は、少ない場合に比べて目標車間時間が長く設定される。
FIG. 6 is a diagram for explaining effects of the vehicle control system in the first embodiment.
According to this embodiment, the driver model learned by the vehicle control system 0 can provide the effects shown in FIG. For example, on roads with good visibility, the target inter-vehicle time is set shorter than on roads with poor visibility. When the visibility is good, the target inter-vehicle distance is set shorter than when the visibility is poor. If the type of preceding vehicle is a truck, the target inter-vehicle time is set long, and if the preceding vehicle is a compact vehicle, the target inter-vehicle time is set short. When the load of the own vehicle is large, the target inter-vehicle time is set longer than when the load is small.
これらは一例であり、本実施形態で説明した車両制御システム0により、システムの開発者の選定した特徴量に依存せず、また、現行のセンサの検知性能に依存せずに、目標車間時間に影響のある特徴量を画像データの中から自動的に抽出し、該特徴量と目標車間時間の相関関係を自動学習し、学習したモデルに基づいて走行支援を行うことができる。その結果、走行環境に応じてドライバの意図に合った目標車間時間を算出することができ、ドライバの運転特性に応じた走行支援を実現することができる。 These are just examples, and the vehicle control system 0 described in this embodiment can achieve the target inter-vehicle time without depending on the feature amount selected by the system developer and without depending on the detection performance of the current sensor. It is possible to automatically extract influential feature quantities from image data, automatically learn the correlation between the feature quantities and the target inter-vehicle time, and perform driving support based on the learned model. As a result, it is possible to calculate the target inter-vehicle time that meets the driver's intentions according to the driving environment, and to realize driving support that corresponds to the driver's driving characteristics.
なお、本実施形態では、センサの生データとして、ステレオカメラ2で自車両の外界を撮像した画像データを用いているが、例えばステレオカメラ2の代わりにLidarやミリ波レーダを用いた場合には、自車両の外界からの反射波のデータを用いてもよい。かかる構成の場合、ドライバモデルは、目標車間時間に影響の与える特徴量を、反射波のデータと、外界認識センサ2、3、4、5の検知データおよび走行データの少なくとも一方とから自動的に抽出し、目標車間時間と特徴量の相関関係を自動的に学習する。そして、制御パラメータ算出部204は、学習部203で学習したドライバモデルに、走行データおよび検知データの少なくとも一方と、反射波のデータを入力することで、走行シーンに応じてドライバの嗜好に適合した目標車間時間を算出する。
In the present embodiment, image data obtained by imaging the external environment of the vehicle with the
<第2実施形態>
本実施形態は、ドライバの車両制御システムに対する信頼度を算出し、信頼度に応じて制御パラメータを変更する車両制御システムである。第1の実施形態と同一の機能を有する部分については、説明を省略する。
<Second embodiment>
The present embodiment is a vehicle control system that calculates a driver's reliability of the vehicle control system and changes control parameters according to the reliability. Descriptions of portions having the same functions as those of the first embodiment will be omitted.
図7に本実施形態の機能ブロック図を示す。信頼度算出部701は、ドライバ毎の車両制御システムの累計使用時間やブレーキやハンドルの介入頻度等の操作情報に基づき、ドライバの車両制御システムに対する信頼度を算出する。例えば、累計使用時間が長ければ、短い場合よりもドライバの車両制御システムに対する信頼度が高いと判断する。ブレーキやハンドルの介入頻度が少なければ、介入頻度が多いよりもドライバの車両制御システムに対する信頼度が高いと判断する。なお、上記、累計使用時間やブレーキやハンドルの介入頻度以外の情報を用いて、信頼度を算出してもよい。
FIG. 7 shows a functional block diagram of this embodiment. The
制御パラメータ算出部204は、信頼度に基づき、目標車間時間を補正する。具体的には、信頼度が高い場合は、学習したドライバモデルで算出した目標車間時間を算出し、信頼度が低い場合は、学習したドライバモデルで算出した目標車間時間よりも安全側、すなわち目標車間時間が長い側(制御パラメータを大きな値)に補正をする。これにより、ドライバの車両制御システムに対する信頼度に応じて走行支援をすることが可能となる。
The
図8は、本実施形態における車両制御システムの動作例を示す図であり、本実施形態で算出した目標車間時間の算出例が示されている。
画像データと、速度などの走行データと、白線の横位置などの検知結果に基づき、ドライバモデルにより目標車間時間が算出される。信頼度に基づいて目標車間時間を補正することで、信頼度が低い場合は、信頼度が高いよりも目標車間時間を長め(安全側)に設定し、信頼度が高い場合にはドライバの嗜好に合った走行支援を行うことができる。その結果、特に車両制御システムに不慣れなドライバのシステムに対する不安感を軽減することができる。
FIG. 8 is a diagram showing an operation example of the vehicle control system in this embodiment, and shows a calculation example of the target inter-vehicle time calculated in this embodiment.
A target inter-vehicle time is calculated by a driver model based on image data, travel data such as speed, and detection results such as the lateral position of white lines. By correcting the target inter-vehicle time based on the reliability, when the reliability is low, the target inter-vehicle time is set longer (on the safe side) than when the reliability is high, and when the reliability is high, the driver's preference is set. It is possible to perform driving support suitable for As a result, it is possible to reduce the anxiety of the driver who is unfamiliar with the vehicle control system.
<第3実施形態>
本実施形態の車両制御システムは、LKASシステムの目標横位置のレーン中心線からのオフセット量を制御パラメータとするものである。第1の実施形態と同一の部分については、説明を省略する。
<Third Embodiment>
The vehicle control system of this embodiment uses the amount of offset of the target lateral position of the LKAS system from the lane center line as a control parameter. Description of the same parts as in the first embodiment is omitted.
本実施形態では、図2に示す車両制御システムのブロック図の学習部203および制御パラメータ算出部204の出力が、目標車間時間ではなく、目標横位置のレーン中心線からのオフセット量となる。走行支援部206は、ACCではなく、LKASとなる。本実施形態では、図3、4、5に示す制御パラメータは、目標車間時間ではなく、レーン中心線からのオフセット量となる。
In this embodiment, the outputs of the
図9は、第3実施形態における車両制御システムの効果を説明する図である。
本実施形態により、図9に示す効果を得ることが可能である。例えば、S字のレーン形状では、レーン中心線を通るよりも曲率半径が小さくショートカットした経路が作られる。そのS字カーブがきつい道路では、ゆるい道路よりもレーン中心線からのオフセットが大きく設定される。となり車線の車両が大型の場合は、小型の車両よりも距離をとってレーンキープする。雨や霧などで視界が悪い場合は、良い場合よりもレーン中心線からのオフセットが小さく設定される。路面状態が、ドライの場合は、ウェットや雪の場合よりも、レーン中心線からのオフセットが大きく設定される。
FIG. 9 is a diagram explaining the effect of the vehicle control system in the third embodiment.
According to this embodiment, it is possible to obtain the effects shown in FIG. For example, in an S-shaped lane, a shortcut path with a smaller radius of curvature than passing through the lane centerline is created. A road with a tight S-curve is set to have a larger offset from the lane center line than a road with a loose S-curve. If there is a large vehicle in the lane next to you, keep more distance than a small vehicle and keep in the lane. When visibility is poor due to rain, fog, etc., the offset from the lane centerline is set smaller than when visibility is good. When the road surface is dry, the offset from the lane centerline is set larger than when the road surface is wet or snowy.
なお、図9であげた例は一例であり、本実施形態で説明した車両制御システムにより、システムの開発者の選定した特徴量に依存せず、また、現行のセンサの検知性能に依存せずに、目標横位置のレーン中心線からのオフセット量に影響のある特徴量を画像データの中から自動的に抽出し、該特徴量と目標横位置のレーン中心線からのオフセット量との相関関係を自動学習し、学習したモデルに基づいて走行支援を行うことができる。その結果、走行環境に応じてドライバの意図に合った目標横位置のレーン中心線からのオフセット量を算出することができ、ドライバの運転特性に応じた走行支援を実現することができる。 The example shown in FIG. 9 is just an example, and the vehicle control system described in this embodiment does not depend on the feature amount selected by the developer of the system, and does not depend on the detection performance of the current sensor. and automatically extracting from the image data a feature amount that affects the amount of offset of the target lateral position from the lane center line, and the correlation between the feature amount and the amount of offset from the lane center line of the target lateral position. can be automatically learned, and driving support can be provided based on the learned model. As a result, it is possible to calculate the amount of offset from the lane centerline of the target lateral position that matches the driver's intention according to the driving environment, and to realize driving support that corresponds to the driving characteristics of the driver.
<第4実施形態>
本実施形態の車両制御システムは、自動車線変更システムの車線変更の判断基準を制御パラメータとするものである。第1の実施形態と同一の部分については、説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
The vehicle control system of this embodiment uses the lane change judgment criteria of the automatic lane change system as control parameters. Description of the same parts as in the first embodiment is omitted.
本実施形態では、図2に示す車両制御システムのブロック図の学習部203および制御パラメータ算出部204の出力が、目標車間時間ではなく、自動車線変更の開始フラグとなる。走行支援部206は、ACCではなく、自動車線変更となる。図3、4、5の制御パラメータは、目標車間時間ではなく、自動車線変更の開始判断(車線変更開始判断)の閾値となる。
In this embodiment, the outputs of the
図10は、第4実施形態における車両制御システムの効果を説明する図である。
本実施形態により、図10に示す効果を得ることが可能である。例えば、カーブがゆるい道路では、きつい道路よりも自動車線変更の開始判断の閾値が小さく設定される。すなわち、となり車線の車両との車間距離や相対速度が所定値よりも大きい場合に車線変更を開始すると判断するが、その所定値が小さく設定される。つまり、より車間距離や相対速度が小さい状態で車線変更の開始判断をする。見通しが悪い道路では、良い道路よりも自動車線変更の開始判断の閾値が大きく設定される。霧や雨などで、視界が良い条件では、悪い条件よりも自動車線変更の開始判断の閾値が小さく設定される。路面状態が、ドライの場合は、ウェットや雪よりも自動車線変更の開始判断の閾値が小さく設定される。
FIG. 10 is a diagram for explaining the effect of the vehicle control system in the fourth embodiment.
According to this embodiment, it is possible to obtain the effects shown in FIG. For example, on a road with a gentle curve, the threshold for determining the start of an automatic lane change is set smaller than on a road with a tight curve. That is, when the inter-vehicle distance or relative speed to the vehicle in the next lane is larger than a predetermined value, it is determined that the lane change is to be started, but the predetermined value is set small. In other words, the start of lane change is determined in a state where the vehicle-to-vehicle distance and relative speed are smaller. On roads with poor visibility, the threshold for determining the start of an automatic lane change is set higher than on roads with good visibility. Under conditions of good visibility, such as fog or rain, the threshold for determining the start of automatic lane change is set smaller than under bad conditions. When the road surface is dry, the threshold value for determining the start of automatic lane change is set smaller than when the road surface is wet or snowy.
なお、図10であげた例は一例であり、本実施形態で説明した車両制御システムにより、システムの開発者の選定した特徴量に依存せず、また、現行のセンサの検知性能に依存せずに、車線変更の開始判断の閾値に影響のある特徴量を画像データの中から自動的に抽出し、該特徴量と車線変更の開始判断の閾値の相関関係を自動学習し、学習したモデルに基づいて走行支援を行うことができる。その結果、走行環境に応じてドライバの意図に合った車線変更の開始判断の閾値を算出することができ、ドライバの意図にあった走行支援を実現することができる。 The example shown in FIG. 10 is only an example, and the vehicle control system described in this embodiment does not depend on the feature amount selected by the system developer, and does not depend on the detection performance of the current sensor. Then, the feature quantity that affects the threshold value for determining the start of lane change is automatically extracted from the image data, the correlation between the feature quantity and the threshold value for determining the start of lane change is automatically learned, and the learned model Based on this, driving support can be performed. As a result, it is possible to calculate a lane change start determination threshold that matches the driver's intention according to the driving environment, and realize driving support that matches the driver's intention.
上述の各実施形態における車両制御システム0は、自車両の外界を認識する外界認識センサ2、3、4、5の検知データと、自車両の外界を撮像した画像データまたは自車両の外界からの反射波のデータの何れか一方と、自車両の走行データとを用いて自車両を制御する制御パラメータを算出し、算出した制御パラメータに基づいて自車両の走行を支援する制御を行う車両制御システムである。そして、画像データまたは反射波のデータから制御パラメータに影響を与える特徴量を抽出し、制御パラメータと特徴量との相関関係を学習する学習部と、学習部によって学習した学習モデルと、画像データまたは反射波のデータの何れか一方と、走行データおよび前記検知データの少なくとも一方とを用いて制御パラメータを算出する制御パラメータ算出部と、を有することを特徴とする。
The vehicle control system 0 in each of the above-described embodiments includes detection data of the external
上述の各実施形態における車両制御システム0によれば、システムの開発者の選定した特徴量に依存せず、また、現行のセンサの検知性能に依存せずに、制御パラメータに影響のある特徴量を画像データまたは反射波のデータの中から自動的に抽出する。そして、特徴量と制御パラメータの相関関係を自動学習し、学習したモデルに基づいて走行支援を行うことができる。したがって、走行環境に応じてドライバの意図に合った制御パラメータを算出することができ、ドライバの運転特性に応じた走行支援を実現することができる。 According to the vehicle control system 0 in each of the above-described embodiments, the feature amount that affects the control parameter is independent of the feature amount selected by the developer of the system and independent of the detection performance of the current sensor. is automatically extracted from image data or reflected wave data. Then, the correlation between the feature amount and the control parameter can be automatically learned, and driving support can be performed based on the learned model. Therefore, it is possible to calculate control parameters that match the driver's intentions according to the driving environment, and to realize driving support that corresponds to the driver's driving characteristics.
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various designs can be made without departing from the scope of the invention described in the claims. Changes can be made. For example, the above-described embodiments have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and are not necessarily limited to those having all the described configurations. Also, part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Furthermore, it is possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment with another configuration.
0・・・車両制御システム、1・・・第1の制御装置、2・・・ステレオカメラ(外界認識センサ)、3、4・・・レーザレーダ(外界認識センサ)、5・・・ミリ波レーダ(外界認識センサ)、6・・・ハンドル、7・・・操舵トルク検出装置、8・・・ステアリング制御装置、8FL~8RR・・・車輪速センサ、9・・・モータ、10・・・ステアリング制御機構、12・・・ブレーキペダル、13・・・ブレーキ制御機構、14・・・コンバインセンサ、15・・・ブレーキ制御装置、16FL~16RR・・・ホイルシリンダ、17・・・アクセルペダル、18・・・ストロークセンサ、19・・・スロットル制御装置、20・・・スロットル制御機構、21・・・ハンドル角検出装置、23・・・HMI 、25・・・第2の制御装置、 26・・・車両運動制御装置、27・・・GNSS、201 ・・・データ選択部、202・・・データ記憶部、203・・・学習部、204・・・制御パラメータ算出部、205・・・作動範囲設定部、206・・・走行支援部、701・・・信頼度算出部。
0: vehicle control system, 1: first control device, 2: stereo camera (external recognition sensor), 3, 4: laser radar (external recognition sensor), 5: millimeter wave Radar (external recognition sensor) 6
Claims (7)
前記自車両のドライバによる運転中に取得された前記検知データと前記画像データまたは前記反射波のデータの何れか一方と前記走行データとを用いて前記ドライバについての制御パラメータの参照値を算出し、前記運転中に取得された前記画像データまたは前記反射波のデータの何れか一方から前記制御パラメータの参照値に影響を与える特徴量を抽出し、前記制御パラメータの参照値と前記特徴量との相関関係を学習する学習部と、
前記学習部によって学習した学習モデルと、前記画像データまたは前記反射波のデータの何れか一方と、前記走行データおよび前記検知データの少なくとも一方とを用いて前記制御パラメータを算出する制御パラメータ算出部と、
を有することを特徴とする車両制御システム。 Detection data of an external world recognition sensor that recognizes the external world of the own vehicle, either image data of the external world of the own vehicle or data of reflected waves from the external world of the own vehicle, and running data of the own vehicle. A vehicle control system that calculates a control parameter for controlling the own vehicle using
calculating a reference value of a control parameter for the driver using the detection data and either the image data or the reflected wave data acquired while the driver of the vehicle is driving, and the driving data; Extracting a feature quantity that affects the reference value of the control parameter from either the image data or the reflected wave data acquired during the driving , and correlation between the reference value of the control parameter and the feature quantity a learning unit for learning relationships;
a control parameter calculation unit that calculates the control parameter using the learning model learned by the learning unit, either one of the image data or the reflected wave data, and at least one of the travel data and the detection data; ,
A vehicle control system comprising:
前記学習部は、前記データ選択部で選択されたデータを用いて前記学習を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両制御システム。 a data selection unit that acquires the travel data, the detection data, and either the image data or the reflected wave data at a learning timing set based on the control parameter;
2. The vehicle control system according to claim 1, wherein the learning section performs the learning using the data selected by the data selection section.
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