JP7314874B2 - 自動運転システム、自動運転装置、自動運転方法 - Google Patents
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また、本発明の一態様に係る自動運転システムにおいて、制御目標値と制御結果検出値との比較結果に基づいて、走行計画の評価値を算出する評価値算出部を更に備え、中断要否判定部は、走行計画の評価値の算出時刻に基づいて評価閾値を設定すると共に、走行計画の評価値と評価閾値とに基づいて自動運転制御の中断の要否を判定し、走行計画の評価値の算出時刻が夜の時間である場合、走行計画の評価値の算出時刻が昼の時間である場合と比べて評価閾値を自動運転制御の中断が必要と判定されにくくなるように設定してもよい。
本発明の他の態様は、車両に搭載されて車両の自動運転制御を行う自動運転装置であって、予め設定された車両の目標ルートと地図情報とに基づいて、目標ルート上の位置に応じた車両の制御目標値を含む車両の走行計画を生成する走行計画生成部と、走行計画に基づいて、車両の自動運転制御を行う走行制御部と、車両の自動運転制御による制御結果検出値を目標ルート上の位置と関連付けて取得する検出値取得部と、制御目標値と制御結果検出値との比較結果に基づいて、自動運転制御の中断の要否を判定する中断要否判定部と、自動運転制御中に中断要否判定部により自動運転制御の中断が必要と判定された場合に、車両の周辺の他車両に対して、自動運転制御の中断情報を提供する情報提供部と、を備え、走行制御部は、中断要否判定部により自動運転制御の中断が必要と判定された場合、自動運転制御を中断し、制御目標値には、車両の目標横位置が含まれ、制御結果検出値には、車両の制御結果横位置が含まれる。
本発明の更に他の態様は、車両の自動運転制御を行う自動運転方法であって、予め設定された車両の目標ルートと地図情報とに基づいて、目標ルート上の位置に応じた車両の制御目標値を含む車両の走行計画を生成する走行計画生成部と、走行計画に基づいて、車両の自動運転制御を行う走行制御ステップと、車両の自動運転制御による制御結果検出値を目標ルート上の位置と関連付けて取得する検出値取得ステップと、制御目標値と制御結果検出値との比較結果に基づいて、自動運転制御の中断の要否を判定する中断要否判定ステップと、自動運転制御中に中断要否判定ステップにより自動運転制御の中断が必要と判定された場合に、自動運転制御を中断すると共に、車両の周辺の他車両に対して、自動運転制御の中断情報を提供する情報提供ステップと、を含み、制御目標値には、車両の目標横位置が含まれ、制御結果検出値には、車両の制御結果横位置が含まれる。
図1に示すように、本実施形態に係る自動運転システム100は、自動運転制御を実施するためのECU10を備えている。ECU10は、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]、CAN[Controller Area Network]通信回路等を有する電子制御ユニットである。ECU10では、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、RAMにロードされたプログラムをCPUで実行することにより各種の機能を実現する。ECU10は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。ECU10には、CAN通信回路を介して、GPS受信部1、外部センサ2、内部センサ3、地図データベース4、ナビゲーションシステム5、アクチュエータ6、通信部7、及びHMI[HumanMachine Interface]8が接続されている。
以下、本実施形態に係る自動運転システム100の走行計画生成処理について、図4(a)を参照して説明する。図4(a)は、走行計画生成処理を示すフローチャートである。図4(a)に示すフローチャートは、運転者による自動運転制御の開始操作が行われた場合に実行される。
次に、本実施形態に係る自動運転システム100の自動運転制御について、図4(b)を参照して説明する。図4(b)は、自動運転制御を示すフローチャートである。図4(b)に示すフローチャートは、運転者による自動運転制御の開始操作が行われて走行計画が生成された場合に実行される。
続いて、本実施形態に係る自動運転システム100の制御結果検出値の取得処理について説明する。図5は、制御結果検出値の取得処理を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートは、車両Mが自動運転制御を開始した場合に実行される。
以下、本実施形態に係る自動運転システム100の中断要否判定処理について説明する。図6は、中断要否判定処理を示すフローチャートである。図6に示すフローチャートは、図5に示す制御結果目標値の取得処理によって所定の数の制御結果目標値が新しく取得された場合に開始される。
以上説明した本実施形態に係る自動運転システム100によれば、地図情報と実際の道路環境とが異なっている場合、地図情報に依存する走行計画の制御目標値と実際の道路環境に応じた自動運転制御による制御結果検出値との違いが生じることから、制御目標値と制御結果検出値との比較結果から算出された走行計画の評価値と評価閾値とに基づいて、自動運転制御の中断の要否を判定することができる。また、この自動運転システム100では、自動運転制御の中断が必要であると判定した場合、車両Mの乗員又は車両Mの周辺の他車両に対して、自動運転制御の中断情報を提供する。従って、この自動運転システムによれば、車両Mの乗員又は周辺の他車両に対して、地図情報に起因する自動運転制御の中断情報を提供することができる。更に、この自動運転システム100によれば、地図情報に誤りが存在したとしても、走行計画の制御目標値と自動運転制御による制御結果検出値に十分な違いが生じない場合には自動運転制御を中断しないので、不要な自動運転制御の中断を行うことを避けることができる。
走行計画の制御目標値は、必ずしも目標横位置及び目標車速の両方を含む必要はない。走行計画生成部14は、目標横位置及び目標車速の何れか一方のみを含む走行計画を生成してもよい。この場合、検出値取得部16は、制御結果横位置及び制御結果車速のうち、走行計画に含まれる目標横位置及び目標車速の一方に対応する制御結果目標値のみを取得すればよい。
評価値算出部17は、走行計画の制御目標値と自動運転制御による制御結果検出値との比較結果として、必ずしも制御目標値と制御結果検出値との差分を用いる必要はない。評価値算出部17は、走行計画の制御目標値と自動運転制御による制御結果検出値との比較結果として、制御目標値と制御結果検出値との比を用いてもよい。このように、制御目標値と制御結果検出値との比を用いることにより、比較結果を無次元量とすることができる。この場合において、制御目標値と制御結果検出値との比を走行計画の評価値として採用すると、評価値を無次元量とすることができる。すなわち、単位の異なる車速と横位置について、それぞれ無次元量の評価値を算出することができる。これにより、中断要否判定部18が用いる評価閾値も無次元量とすることができ、車速(単位km/h)に関する評価閾値と横位置(単位m)に関する評価閾値をそれぞれ設定することなく、同じ評価閾値を採用することができる。
地図情報には、車線幅方向において車線の左右の白線から等間隔の中央位置を結ぶ仮想線である車線中央線に関する情報が含まれていてもよい。この場合、走行計画生成部14は、地図情報に含まれる車線中央線に関する情報に基づいて、車両Mが車線中央線上を走行する走行計画を生成することができる。このように、仮想線な車線中央線に関する情報を事前に用意しておくことで、走行計画生成部14は、地図情報の白線又は縁石の位置情報から車線の中央位置を計算する必要がなくなり、計算不可を軽減することができる。また、地図情報には、車両Mの過去の走行軌跡に関する情報が含まれていてもよい。この場合、走行計画生成部14は、地図情報に含まれる車両Mの過去の走行軌跡に関する情報に基づいて走行計画を生成することができる。
中断要否判定部18は、走行計画の評価値の算出時における車両Mの地図上の位置ではなく、走行計画の評価値の算出時刻に基づいて、評価閾値を設定してもよい。走行計画の評価値の算出時刻とは、評価値算出部17が走行計画の評価値の算出を開始した時刻である。走行計画の評価値の算出時刻は、評価値算出部17が走行計画の評価値の算出を完了した時刻であってもよい。
評価値算出部17は、必ずしも、走行計画の制御目標値と自動運転制御による制御結果検出値とが一致するほど大きな値として算出する必要はなく、制御目標値と制御結果検出値とが一致するほど小さな値として算出してもよい。この場合、中断要否判定部18は、走行計画の評価値が評価閾値以上である場合に、自動運転制御の中断が必要と判定する。中断要否判定部18は、走行計画の評価値が評価閾値未満である場合に、自動運転制御の中断が不要と判定する。
本実施形態に係る評価値算出部17は、車速に関する走行計画の評価値と横位置に関する走行計画の評価値の両方又は一方に対して重み付け(所定の重み付け係数の乗算)を行い、その合計を走行計画の評価値として算出してもよい。なお、評価値算出部17は、車速に関する走行計画の評価値と横位置に関する走行計画の評価値の両方又は一方に対して規格化(所定の規格化係数の除算)を行い、その合計を走行計画の評価値として算出してもよい。
本発明における自動運転制御は、必ずしも車両Mの車速と横位置の両方について、走行計画に基づいた制御がなされるものである必要はない。自動運転制御は、ACCと、走行計画に基づく車両Mの自動横位置調整を組み合わせた制御であってもよい。ACCの制御内容は上記実施形態で説明済みのため説明を省略する。ACCを用いる場合には、車両Mの車速(又は加速度)に関する走行計画(地図情報に依存する走行計画)は生成されない。自動横位置調整とは、目標ルートR上の設定縦位置毎に設定された車両Mの横位置(目標横位置)を含む走行計画(地図情報に依存する走行計画)に基づいて、車両Mの横位置を調整する制御である。この場合、自動運転システム100は、走行計画の目標横位置と制御検出結果の制御結果横位置との比較結果に基づいて、自動運転制御の中断の要否を判定する。
自動運転システム100は、自動運転制御による制御結果目標値に代えて、短期走行計画の短期制御目標値を用いて、走行計画の評価値を算出してもよい。この場合、評価値算出部17は、地図情報に依存する走行計画の制御目標値と実際の道路環境に対応する短期走行計画の短期制御目標値との比較結果に基づいて、走行計画の評価値を算出する。評価値算出部17は、走行計画の制御目標値と短期走行計画の短期制御目標値とが一致しているほど、走行計画の評価値を大きい値として算出する。走行計画の制御目標値と短期走行計画の短期制御目標値との比較結果は、走行計画の制御目標値と短期走行計画の短期制御目標値との差分であってもよく、走行計画の制御目標値と短期走行計画の短期制御目標値との比であってもよい。
Claims (5)
- 車両の自動運転制御を行う自動運転システムであって、
予め設定された前記車両の目標ルートと地図情報とに基づいて、前記目標ルート上の位置に応じた前記車両の制御目標値を含む前記車両の走行計画を生成する走行計画生成部と、
前記走行計画に基づいて、前記車両の自動運転制御を行う走行制御部と、
前記車両の自動運転制御による制御結果検出値を前記目標ルート上の位置と関連付けて取得する検出値取得部と、
前記制御目標値と前記制御結果検出値との比較結果に基づいて、前記自動運転制御の中断の要否を判定する中断要否判定部と、
前記自動運転制御中に前記中断要否判定部により前記自動運転制御の中断が必要と判定された場合に、前記車両の周辺の他車両に対して、前記自動運転制御の中断情報を提供する情報提供部と、
を備え、
前記走行制御部は、前記中断要否判定部により前記自動運転制御の中断が必要と判定された場合、前記自動運転制御を中断し、
前記制御目標値には、前記車両の目標横位置が含まれ、
前記制御結果検出値には、前記車両の制御結果横位置が含まれる、自動運転システム。 - 前記制御目標値と前記制御結果検出値との比較結果に基づいて、前記走行計画の評価値を算出する評価値算出部を更に備え、
前記中断要否判定部は、前記走行計画の評価値の算出時における前記車両の位置に基づいて評価閾値を設定すると共に、前記走行計画の前記評価値と前記評価閾値とに基づいて前記自動運転制御の中断の要否を判定し、
前記走行計画の評価値の算出時における前記車両の位置が一般道路に位置する場合、前記走行計画の評価値の算出時における前記車両の位置が自動車専用道路に位置する場合と比べて前記評価閾値を前記自動運転制御の前記中断が必要と判定されやすくなるように設定する、請求項1に記載の自動運転システム。 - 前記制御目標値と前記制御結果検出値との比較結果に基づいて、前記走行計画の評価値を算出する評価値算出部を更に備え、
前記中断要否判定部は、前記走行計画の評価値の算出時刻に基づいて評価閾値を設定すると共に、前記走行計画の前記評価値と前記評価閾値とに基づいて前記自動運転制御の中断の要否を判定し、
前記走行計画の評価値の算出時刻が夜の時間である場合、前記走行計画の評価値の算出時刻が昼の時間である場合と比べて前記評価閾値を前記自動運転制御の前記中断が必要と判定されにくくなるように設定する、請求項1に記載の自動運転システム。 - 車両に搭載されて車両の自動運転制御を行う自動運転装置であって、
予め設定された前記車両の目標ルートと地図情報とに基づいて、前記目標ルート上の位置に応じた前記車両の制御目標値を含む前記車両の走行計画を生成する走行計画生成部と、
前記走行計画に基づいて、前記車両の自動運転制御を行う走行制御部と、
前記車両の自動運転制御による制御結果検出値を前記目標ルート上の位置と関連付けて取得する検出値取得部と、
前記制御目標値と前記制御結果検出値との比較結果に基づいて、前記自動運転制御の中断の要否を判定する中断要否判定部と、
前記自動運転制御中に前記中断要否判定部により前記自動運転制御の中断が必要と判定された場合に、前記車両の周辺の他車両に対して、前記自動運転制御の中断情報を提供する情報提供部と、
を備え、
前記走行制御部は、前記中断要否判定部により前記自動運転制御の中断が必要と判定された場合、前記自動運転制御を中断し、
前記制御目標値には、前記車両の目標横位置が含まれ、
前記制御結果検出値には、前記車両の制御結果横位置が含まれる、自動運転装置。 - 車両の自動運転制御を行う自動運転方法であって、
予め設定された前記車両の目標ルートと地図情報とに基づいて、前記目標ルート上の位置に応じた前記車両の制御目標値を含む前記車両の走行計画を生成する走行計画生成ステップと、
前記走行計画に基づいて、前記車両の自動運転制御を行う走行制御ステップと、
前記車両の自動運転制御による制御結果検出値を前記目標ルート上の位置と関連付けて取得する検出値取得ステップと、
前記制御目標値と前記制御結果検出値との比較結果に基づいて、前記自動運転制御の中断の要否を判定する中断要否判定ステップと、
前記自動運転制御中に前記中断要否判定ステップにより前記自動運転制御の中断が必要と判定された場合に、前記自動運転制御を中断すると共に、前記車両の周辺の他車両に対して、前記自動運転制御の中断情報を提供する情報提供ステップと、
を含み、
前記制御目標値には、前記車両の目標横位置が含まれ、
前記制御結果検出値には、前記車両の制御結果横位置が含まれる、自動運転方法。
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