JP7338582B2 - Trajectory generation device, trajectory generation method, and trajectory generation program - Google Patents
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Description
この明細書における開示は、移動体の挙動を予測する技術に関する。 The disclosure in this specification relates to a technique for predicting the behavior of a moving object.
特許文献1には、自車両の走行を制御するシステムが開示されている。このシステムは、車両の将来挙動に関する複数の判断に重み付けし、最終的な判断結果を出力する。 Patent Literature 1 discloses a system for controlling travel of a vehicle. This system weights multiple judgments regarding the future behavior of the vehicle and outputs the final judgment result.
ところで、自車両の周辺の移動体について挙動を予測し、その予測結果に基づいて自車両の挙動を決定することが求められている。移動体の挙動の予測結果が複数存在する場合、これらの予測結果を調停する必要がある。特許文献1には、複数の判断に対する調停の方法について詳細には開示されていない。このため、特許文献1の技術では、複数の予測結果を有効に活用できない虞がある。 By the way, it is required to predict the behavior of mobile bodies around the own vehicle and determine the behavior of the own vehicle based on the prediction result. When there are multiple prediction results of the behavior of the moving object, it is necessary to arbitrate these prediction results. Patent Literature 1 does not disclose in detail a method of arbitration for multiple judgments. For this reason, with the technique of Patent Document 1, there is a possibility that a plurality of prediction results cannot be effectively used.
開示される目的は、複数の予測結果を有効に活用可能な軌道生成装置、軌道生成方法、および軌道生成プログラムを提供することである。 An object of the disclosure is to provide a trajectory generation device, a trajectory generation method, and a trajectory generation program that can effectively utilize a plurality of prediction results.
この明細書に開示された複数の態様は、それぞれの目的を達成するために、互いに異なる技術的手段を採用する。また、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例であって、技術的範囲を限定するものではない。 The multiple aspects disclosed in this specification employ different technical means to achieve their respective objectives. In addition, the symbols in parentheses described in the claims and this section are an example showing the correspondence relationship with the specific means described in the embodiment described later as one aspect, and limit the technical scope isn't it.
開示された軌道生成装置のひとつは、自車両(Va)に予定される走行軌道を生成する軌道生成装置であって、
自車両周辺の移動体の挙動について、複数の予測モデルからそれぞれ予測結果を取得する挙動予測部(110)と、
各予測結果に基づいて走行した場合の安全度、快適度、および各予測モデルの走行環境に対する適合度のうち少なくとも1つに基づいて、各予測結果を調停する調停部(120)と、
調停された予測結果に基づいて、走行軌道の計画を実行する軌道計画部(130)と、
を備え、
挙動予測部は、移動体の運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定したうえで予測結果を出力する意図推定モデルと、運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定することなく予測結果を出力する意図非推定モデルと、から予測結果を取得する。
One of the disclosed trajectory generation devices is a trajectory generation device that generates a travel trajectory scheduled for the own vehicle (Va),
A behavior prediction unit (110) that acquires prediction results from a plurality of prediction models for the behavior of mobile objects around the own vehicle;
an arbitration unit (120) for arbitrating each prediction result based on at least one of safety, comfort, and fitness for the driving environment of each prediction model when driving based on each prediction result;
a trajectory planning unit (130) that plans a travel trajectory based on the arbitrated prediction results;
with
The behavior prediction unit includes an intention estimation model that outputs prediction results after assuming future changes in the physical quantity of motion based on the estimated motion intention of the moving object, and a model that does not assume future changes in the physical quantity of motion based on the estimated motion intention. Get the prediction results from the intention non-estimation model that outputs the prediction results .
開示された軌道生成方法のひとつは、自車両(Va)に予定される走行軌道を生成するために、プロセッサ(102)により実行される軌道生成方法であって、
自車両周辺の移動体の挙動について、複数の予測モデルからそれぞれ予測結果を取得する挙動予測プロセス(S10)と、
各予測結果に基づいて走行した場合の安全度、快適度、および各予測モデルの走行環境に対する適合度のうち少なくとも1つに基づいて、各予測結果を調停する調停プロセス(S20,S30,S40,S50,S60)と、
調停された予測結果に基づいて、走行軌道の計画を実行する軌道計画プロセス(S80)と、
を含み、
挙動予測プロセスでは、移動体の運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定したうえで予測結果を出力する意図推定モデルと、運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定することなく予測結果を出力する意図非推定モデルと、から予測結果を取得する。
One of the disclosed trajectory generation methods is a trajectory generation method executed by a processor (102) to generate a travel trajectory intended for an own vehicle (Va), comprising:
A behavior prediction process (S10) for acquiring prediction results from a plurality of prediction models, respectively, regarding the behavior of mobile bodies around the own vehicle;
An arbitration process (S20, S30, S40, S50, S60) and
a trajectory planning process (S80) for planning a travel trajectory based on the reconciled prediction results;
including
In the behavior prediction process, there is an intention estimation model that outputs prediction results after assuming future changes in the physical quantities of motion based on the estimated motion intention of the moving object, and a model that does not assume future changes in the physical quantities of motion based on the estimated motion intention. Get the prediction results from the intention non-estimation model that outputs the prediction results .
開示された軌道生成プログラムのひとつは、自車両(Va)に予定される走行軌道を生成するために、記憶媒体(101)に格納され、プロセッサ(102)に実行させる命令を含む軌道生成プログラムであって、
命令は、
自車両周辺の移動体の挙動について、複数の予測モデルからそれぞれ予測結果を取得させる挙動予測プロセス(S10)と、
各予測結果に基づいて走行した場合の安全度、快適度、および各予測モデルの走行環境に対する適合度のうち少なくとも1つに基づいて、各予測結果を調停させる調停プロセス(S20,S30,S40,S50,S60)と、
調停された予測結果に基づいて、走行軌道の計画を実行させる軌道計画プロセス(S80)と、
を含み、
挙動予測プロセスでは、移動体の運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定したうえで予測結果を出力する意図推定モデルと、運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定することなく予測結果を出力する意図非推定モデルと、から予測結果を取得させる。
One of the disclosed trajectory generation programs is a trajectory generation program that is stored in a storage medium (101) and includes instructions to be executed by a processor (102) in order to generate a travel trajectory planned for the own vehicle (Va). There is
the instruction is
a behavior prediction process (S10) for acquiring prediction results from a plurality of prediction models for the behavior of mobile bodies around the own vehicle;
An arbitration process (S20, S30, S40, S50, S60) and
a trajectory planning process (S80) for executing a travel trajectory plan based on the arbitrated prediction results;
including
In the behavior prediction process, there is an intention estimation model that outputs prediction results after assuming future changes in the physical quantities of motion based on the estimated motion intention of the moving object, and a model that does not assume future changes in the physical quantities of motion based on the estimated motion intention. A prediction result is obtained from an intention non-estimation model that outputs a prediction result .
これらの開示によれば、各予測結果に基づいて走行した場合の安全度、快適度、および各予測モデルの走行環境に対する適合度のうち少なくとも1つに基づいて各予測結果が調停され、調停された予測結果に基づいて軌道計画が生成される。故に、安全度、快適度および適合度の少なくとも1つの観点に基づき調停された複数の予測結果を、軌道計画に活用できる。以上により、複数の予測結果を有効に活用可能な軌道生成装置、軌道生成方法、および軌道生成プログラムが提供され得る。 According to these disclosures, each prediction result is arbitrated based on at least one of the degree of safety and comfort when driving based on each prediction result, and the suitability of each prediction model for the driving environment. A trajectory plan is generated based on the prediction results. Therefore, a plurality of prediction results arbitrated based on at least one aspect of safety, comfort and suitability can be used for trajectory planning. As described above, a trajectory generation device, a trajectory generation method, and a trajectory generation program that can effectively utilize a plurality of prediction results can be provided.
(第1実施形態)
第1実施形態の軌道生成装置100について、図1~図9を参照しながら説明する。軌道生成装置100は、自動運転機能および高度運転支援機能の少なくとも一方を備える自車両Vaに搭載された電子制御装置である。軌道生成装置100は、上述した機能により走行する自車両Vaの走行軌道を生成する。軌道生成装置100は、周辺監視ECU10、ロケータ20、車速センサ30および車両制御ECU40と通信バス等を介して接続されている。
(First embodiment)
A
周辺監視ECU10は、プロセッサ、メモリ、I/O、これらを接続するバスを備えるマイクロコンピュータを主体として構成され、メモリに格納された制御プログラムを実行することで各種の処理を実行する。周辺監視ECU10は、周辺監視センサ11から検出結果を取得し、当該検出結果に基づいて自車の走行環境を認識する。周辺監視センサ11は、車両Aの周辺環境を監視する自律センサであり、地物の特徴点の点群を検出するLiDAR(Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging)、および車両Aの前方を含んだ所定範囲を撮像する周辺監視カメラ等を含む。また、周辺監視センサ11は、ミリ波レーダおよびソナー等を含んでいてもよい。周辺監視ECU10は、周辺監視センサ11の検出情報に基づき、他車両Vbおよび歩行者等の移動体の有無、およびその相対位置、相対速度等を周辺情報として認識する。また、周辺監視ECU10は、周辺監視センサ11の故障有無を判断する。周辺監視ECUは、周辺情報および故障有無を軌道生成装置へと逐次提供する。
The perimeter monitoring ECU 10 is mainly composed of a microcomputer having a processor, memory, I/O, and a bus connecting them, and executes various processes by executing a control program stored in the memory. The
ロケータ20は、複数の取得情報を組み合わせる複合測位により、自車位置情報等を生成する。ロケータ20は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機21、慣性センサ22、地図DB23、およびロケータECU24を備えている。GNSS受信機21は、複数の測位衛星からの測位信号を受信する。慣性センサ22は、車両Aに作用する慣性力を検出するセンサである。慣性センサ22は、例えばジャイロセンサおよび加速度センサを備える。
The
地図DB23は、不揮発性メモリであって、リンクデータ、ノードデータ、道路形状、構造物等の地図データを格納している。加えて、地図DB23は、信号機の位置、道路標識の種別、位置、および道路標示の種別、位置等の情報を格納している。地図データは、道路形状および構造物の特徴点の点群からなる三次元地図であってもよい。なお、三次元地図は、REM(Road Experience Management)によって撮像画像をもとに生成されたものであってもよい。また、地図データには、交通規制情報、道路工事情報、気象情報等が含まれていてもよい。地図DB23に格納された地図データは、車載通信器にて受信される最新の情報に基づいて、定期的または随時に更新される。
The
ロケータECU24は、プロセッサ、RAM、記憶部、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたマイクロコンピュータを主体として含む構成である。ロケータECUは、GNSS受信機で受信する測位信号、地図DBの地図データ、および慣性センサの計測結果を組み合わせることにより、車両Aの位置(以下、自車位置)を逐次測位する。自車位置は、例えば緯度経度の座標で表される構成とすればよい。なお、自車位置の測位には、車両Aに搭載された車速センサ30から逐次出力される信号から求めた走行距離を用いる構成としてもよい。地図データとして、道路形状および構造物の特徴点の点群からなる3次元地図を用いる場合、ロケータは、GNSS受信機を用いずに、この3次元地図と、周辺監視センサでの検出結果とを用いて、自車位置を特定する構成としてもよい。ロケータECU24は、自車位置情報、地図データ、および慣性センサ22の検出情報等を、軌道生成装置へと逐次提供する。
The
車両制御ECU40は、車両Aの加減速制御および操舵制御を行う電子制御装置である。車両制御ECUとしては、操舵制御を行う操舵ECU、加減速制御を行うパワーユニット制御ECUおよびブレーキECU等がある。車両制御ECUは、車両Aに搭載された舵角センサ、車速センサ等の各センサから出力される検出信号を取得し、電子制御スロットル、ブレーキアクチュエータ、EPS(Electric Power Steering)モータ等の各走行制御デバイスへ制御信号を出力する。車両制御ECUは、車両Aの制御指示を走行支援装置から取得することで、当該制御指示に従う自律走行または運転支援を実現するように、各走行制御デバイスを制御する。
The
軌道生成装置100は、メモリ101、プロセッサ102、入出力インターフェース、およびこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として含む構成である。プロセッサ102は、演算処理のためのハードウェアである。プロセッサ102は、例えばCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)およびRISC(Reduced Instruction Set Computer)-CPU等のうち、少なくとも一種類をコアとして含む。
The
メモリ101は、コンピュータにより読み取り可能なプログラムおよびデータ等を非一時的に格納または記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体および光学媒体等のうち、少なくとも一種類の非遷移的実体的記憶媒体(non-transitory tangible storage medium)である。メモリ101は、後述の軌道生成プログラム等、プロセッサ102によって実行される種々のプログラムを格納している。
The
プロセッサ102は、メモリ101に格納された軌道生成プログラムに含まれる複数の命令を、実行する。これにより軌道生成装置100は、自車両Vaの将来軌道を生成するための機能部を、複数構築する。このように軌道生成装置100では、メモリ101に格納されたプログラムが複数の命令をプロセッサ102に実行させることで、複数の機能部が構築される。具体的に、軌道生成装置100には、図2に示すように、挙動予測部110、予測結果調停部120および軌道計画部130等の機能部が構築される。
挙動予測部110は、自車両Va周辺の移動体の挙動を予測する。予測対象とされる移動体は、他車両Vbであってもよいし、歩行者および動物等でもよい。挙動予測部110は、複数の予測モデルに入力情報を入力し、各予測モデルから予測結果を出力させる。入力情報には、例えば、移動体の位置情報および速度情報、自車両Vaの位置情報、速度情報および加速度情報を含む。さらに、入力情報には、信号機の位置および点灯色等の信号機情報、標識の位置および種別等の標識情報、道路標示(停止線等)の位置および種別等の道路標示情報を含む。なお、各予測モデルに入力する入力情報は、全て共通していてもよいし、少なくとも一部が異なっていてもよい。各予測モデルは、例えば、移動体の挙動の予測結果を位置毎の確率分布として出力する。挙動予測部110は、出力された予測結果を予測結果調停部120へと逐次提供する。
The
複数の予測モデルは、それぞれ異なるポリシーにより規定されている。複数の予測モデルは、例えば、予測対象となる移動体の運動意図を推定しない意図非推定モデル、および移動体の運動意図を推定する複数の意図推定モデルを含んでいる。意図非推定モデルは、現在の移動体情報に基づく線形予測により、予測結果を出力する。すなわち、意図非推定モデルは、移動体の現在の運動物理量が単に維持されると仮定して、移動体の挙動を予測する。 A plurality of prediction models are defined by different policies. The multiple prediction models include, for example, an intention non-estimating model that does not estimate the motion intention of the moving object to be predicted, and multiple intention estimation models that estimate the motion intention of the moving object. The non-intention estimation model outputs a prediction result by linear prediction based on current moving object information. That is, the intention non-estimating model predicts the behavior of the moving object by simply assuming that the current motion physical quantity of the moving object is maintained.
一方、複数の意図推定モデルは、運動意図の推定により、移動体の現在の運動物理量が将来変化すると仮定して、移動体の挙動を予測する。意図推定モデルは、例えば、移動体情報の入力に対して移動体の挙動予測を出力するように機械学習によって学習された学習済みモデルによって提供される。複数の意図推定モデルには、自動車専用道路での予測に最適化されたモデル、一般道での予測に最適化されたモデル、特定の地域での予測に最適化されたモデル等が含まれる。すなわち、複数の意図推定モデルは、それぞれ特定の走行環境に特化した学習済みモデルである。意図推定モデルには、自転車およびバイクが多い領域、動物が多い領域、荒い運転が多い領域等に最適化されたモデルが含まれていてもよい。複数の意図推定モデルは、共通のモデルをベースとしてそれぞれ機械学習されたものでもよく、異なったモデルをベースとしたものであってもよい。なお、意図推定モデルは、機械学習によって学習された学習済みモデルの代わりに、ルールベースモデルによって提供されてもよい。 On the other hand, the plurality of intention estimation models predict the behavior of the mobile object by estimating the motion intention, assuming that the current physical quantity of motion of the mobile object will change in the future. The intention estimation model is provided by, for example, a learned model trained by machine learning so as to output behavior prediction of a mobile object in response to input of mobile object information. Multiple intention estimation models include a model optimized for prediction on expressways, a model optimized for prediction on general roads, a model optimized for prediction in specific areas, and so on. That is, each of the multiple intention estimation models is a trained model specialized for a specific driving environment. The intention estimation model may include models optimized for areas with many bicycles and motorcycles, areas with many animals, areas with many rough driving, and the like. A plurality of intention estimation models may be machine-learned based on a common model, or may be based on different models. Note that the intention estimation model may be provided by a rule-based model instead of a learned model learned by machine learning.
予測結果調停部120は、各予測モデルの予測結果を複数の評価基準に基づいて評価する。予測結果調停部120は、サブ機能部として、調停要否判定部121、安全度評価部122、快適度評価部123、適合度評価部124および確定部125を含んでいる。
The prediction result
調停要否判定部121は、複数の予測結果を調停する必要があるか否かを判定する。調停要否判定部121は、複数の予測結果の間の差異が許容範囲より大きい場合には、調停の必要ありと判定する。
The arbitration
具体的には、調停要否判定部121は、複数の予測結果の分散を算出し、当該分散が閾値より大きい場合に調停の必要ありと判定し、分散が閾値より小さい場合には、調停不要と判定する。または、調停要否判定部121は、各予測結果に基づく自車両Vaの走行軌道を計画し、各走行軌道の一致度が所定値を上回る場合に、調停が不要であると判定してもよい。
Specifically, the arbitration
安全度評価部122は、複数の予測結果について、安全度を評価する。具体的には、安全度評価部122は、まず各予測結果に基づいて暫定的な経路である評価経路Reをそれぞれ生成し、当該評価経路Reの安全度評価値EVsを算出する。
The degree-of-
安全度評価値EVsは、評価経路Reの安全度の指標となる指標パラメータに基づいて算出される。例えば、安全度評価部122は、移動体と自車両Vaとの衝突余裕時間(TTC:Time To Collision)を指標パラメータとする。安全度評価部122は、TTCが小さいほど、安全度評価値EVsを小さく評価する。すなわち、安全度評価部122は、評価経路Reの安全度が低いほど、安全度評価値EVsを低くする。一例として、安全度評価部122は、図4に示すTTCと安全度評価値EVsの対応関係のグラフに応じて、安全度評価値EVsを決定すればよい。
The safety level evaluation value EVs is calculated based on an index parameter that is an index of the safety level of the evaluation route Re. For example, the safety
さらに、安全度評価部122は、安全度評価値EVsに応じた重みを、予測結果に対して設定する。具体的には、安全度評価部122は、安全度評価値EVsが低い予測結果ほど、より大きい重みを設定する。換言すれば、安全度評価部122は、自車両Vaの安全に対する影響(例えば衝突リスク)が大きい予測結果の軌道計画への寄与度がより大きくなるように、重みを設定する。図3に示す例では、評価経路Reの右折を遮る第1予測モデルの予測結果の重みw1は、所定の規定値より大きく設定され、評価経路Reの右折を遮ることのない第2予測モデルの予測結果の重みw2は、所定の規定値から変更されない。なお、図3においては、各予測モデルの予測結果が、他車両Vbの進行方向に示されたグレースケールのモザイクにより表現されている。モザイクが濃色になるほど、他車両Vbの存在確率が高くなる(図5、7も同様)。例えば、安全度評価部122は、図4に示すグラフにて規定された安全度評価値EVsと重みwnとの関係に基づいて、各予測結果の重みを決定する。詳記すると、安全度評価部122は、安全度評価値EVsが所定の値を上回る場合には、安全評価値の大きさに関わらず一定の重み(ベース重みw_b)を設定する。そして、安全度評価部122は、安全度評価値EVsが所定の値よりも小さいほど、ベース重みに対してより大きな重みを設定する。
Further, the safety
なお、安全度評価部122は、TTC以外の値を指標パラメータとしてもよい。例えば、安全度評価部122は、他車両Vbの車速または種別等を、指標パラメータとしてもよい。具体的には、安全度評価部122は、他車両Vbの車速が大きいほど、またはより車格の大きい種別ほど、安全度評価値EVsを低く設定すればよい。安全度評価部122は、現在の走行環境に応じて指標パラメータを適宜変更してよい。
Note that the safety
快適度評価部123は、複数の予測結果について、快適度を評価する。具体的には、快適度評価部123は、各予測結果に基づいて評価経路Reを生成し、当該評価経路Reについて快適度評価値EVcを算出する。
The comfort
快適度評価値EVcは、評価経路Reの快適度の指標となる指標パラメータに基づいて算出される。例えば、快適度評価部123は、評価経路Reの走行時間を指標パラメータとする。具体的には、快適度評価部123は、評価経路Reを短い時間で走行できるほど、快適度評価値EVcが大きいと判断する。
The comfort level evaluation value EVc is calculated based on an index parameter that is an indicator of the comfort level of the evaluation route Re. For example, the comfort
詳記すると、自車両Vaの現在車線に隣接する車線に走行する他車両Vbの挙動に関して、第2予測モデルにより他車両Vbが現在車線に進入する予測結果が出力された場合、評価経路Reは、他車両Vbへの接近を回避するように減速する経路となる(図5参照)。この場合、快適度評価部123は、他車両Vbを追い越す評価経路Reが生成される第1予測モデルの予測結果と比較して、第2予測モデルの予測結果の快適度評価値EVcを小さく算出する。一例として、快適度評価部123は、図6に示す評価経路Reの走行時間と快適度評価値EVcの対応関係のグラフに応じて、快適度評価値EVcを決定すればよい。
Specifically, regarding the behavior of another vehicle Vb traveling in a lane adjacent to the current lane of the host vehicle Va, when the second prediction model outputs a prediction result that the other vehicle Vb will enter the current lane, the evaluation route Re is: , decelerates to avoid approaching another vehicle Vb (see FIG. 5). In this case, the comfort
なお、快適度評価部123は、評価経路Reの走行時間以外の値を指標パラメータとしてもよい。例えば、快適度評価部123は、自車両Vaの横方向の加速度変化を指標パラメータとし、加速度変化が大きいほど快適度評価値EVcを小さく算出してもよい。快適度評価部123は、現在の走行環境に応じて指標パラメータを適宜変更してよい。
The comfort
さらに、快適度評価部123は、快適度評価値EVcに応じた重みを、予測結果に対して設定する。具体的には、快適度評価部123は、快適度評価値EVcが低い予測結果ほど、より小さい重みを設定する。換言すれば、快適度評価部123は、快適度の小さい予測結果の軌道計画への寄与度がより小さくなるように、重みを設定する。例えば、快適度評価部123は、図6に示すグラフにて規定された快適度評価値EVcと重みとの関係に基づいて、予測結果の重みを決定する。詳記すると、快適度評価部123は、快適度評価値EVcが所定の値を上回る場合には、快適度評価値EVcの大きさに関わらず一定の重み(ベース重みw_b)を設定する。そして、快適度評価部123は、快適度評価値EVcが所定の値よりも小さいほど、ベース重みw_bに対してより小さい重みを設定する。
Furthermore, the comfort
ただし、快適度評価部123は、安全度評価部122にて安全度評価値EVsが許容範囲外となる予測結果、例えば閾値を下回った予測結果に対しては、重みを小さくする設定を中止する。換言すれば、快適度評価部123は、安全度評価値EVsが閾値を下回った予測結果に関しては、快適度評価値EVcに応じた軌道計画への寄与度の減少を中止する。
However, the comfort
適合度評価部124は、自車両Vaの走行環境に基づいて、各予測結果の重みを設定する。具体的には、適合度評価部124は、自車両Vaの走行環境と各予測モデルとの適合度に応じて、重みを設定する。
The
適合度評価部124は、走行環境に対する予測モデルの適合度が高いほど、当該予測モデルによる予測結果の重みを大きく設定する。換言すれば、適合度評価部124は、予測モデルの得意とする走行環境を走行中の場合には、当該予測モデルによる予測結果の重みを大きく設定し、苦手とする走行環境を走行中の場合には、当該予測結果の重みを小さく設定する。
例えば、適合度評価部124は、運転判断の難易度が相対的に高い領域を走行中の場合には、難易度が相対的に低い領域を走行中である場合よりも、意図推定モデルの適合度が高いと判断する。運転判断の難易度は、例えば、自車両Vaの進行を阻害し得る移動体の推定出現頻度等に基づいて決定されるものであればよい。適合度評価部124は、運転判断の難易度の高低を、現在の走行領域が予め規定された特定領域であるか否かに応じて判断する。特定領域には、横断歩行者が比較的多い領域、分岐または合流地点がある領域、ラウンドアバウトがある領域等が含まれる。適合度評価部124は、これらの特定領域を走行中であると判定した場合には、意図推定モデルに基づく予測結果の重みを、特定領域を走行中でないと判定した場合よりも大きくする。
For example, the
さらに、適合度評価部124は、各予測モデルの特化した走行環境、すなわち各予測モデルの想定環境のうち少なくとも1つが現在の走行環境と合致するか否かを判定する。合致すると判定した場合には、適合度評価部124は、合致する予測モデルによる予測結果の重みを、合致しないと判定した場合よりも大きくする。予測モデルの特化した走行環境は、例えば、自転車およびバイクが多い領域、動物が多い領域、荒い運転が多い領域等である。
Further, the
加えて、適合度評価部124は、周辺監視センサ11の検出誤差が大きくなると推定されるほど、意図推定モデルの適合度が低いと判断する。例えば、適合度評価部は、予測対象が遠方に存在するほど、検出誤差が大きくなると推定する。また、適合度評価部124は、走路曲率が大きいほど、検出誤差が大きくなると推定する。さらに、適合度評価部124は、雨量が大きいほど、検出誤差が大きくなると推定する。また、適合度評価部124は、光量が小さいほど、検出誤差が大きくなると推定する。加えて、適合度評価部124は、トンネル内を走行中の場合には、トンネル外を走行中の場合よりも検出誤差が大きくなると推定する。
In addition, the
さらに、適合度評価部124は、現在の走行シーンが意図推定の予測対象としない対象外シーンである場合に、対象外シーンではない場合よりも意図推定モデルの適合度が低いと判断する。対象外シーンには、例えば、事故現場、工事現場、センサ限界等が含まれる。
Furthermore, when the current driving scene is a non-target scene that is not targeted for intention estimation, the
また、適合度評価部124は、自車両Vaの特定機能が利用不可である場合に、利用可能である場合よりも意図推定モデルの適合度が低いと判断する。特定機能とは、周辺監視センサ11の検出機能、高度運転支援機能等である。
Further, the
確定部125は、重みが設定された各予測結果を統合し、調停済みの予測結果を生成する。第i予測モデルに設定された重みをwi、第i予測モデルの予測結果Pa,iとすると、調停済みの予測結果Paは、以下の数式(1)に基づき取得される。
ただし、確定部125は、調停要否判定部121にて予測結果の調停が必要ではないと判定された場合には、予測結果の調停を中止する。この場合、確定部125は、複数の予測結果のうち、特定の予測モデルによる予測結果を、最終的な移動体の予測結果として確定する。このときの特定の予測モデルは、予め設定されている。または、自車両Vaの走行環境に応じて特定の予測モデルが適宜変更されてもよい。
However, when the arbitration
軌道計画部130は、確定部125にて確定した移動体の予測結果に基づいて、自車両Vaの辿る将来軌道を生成する。将来軌道は、将来行動に従う走行予定軌跡であり、自車両Vaの進行に応じた自車両Vaの走行位置を規定する。加えて、将来軌道は、各走行位置における自車両Vaの速度を規定するものであってもよい。
The
具体的には、軌道計画部130は、図7に示すように、予測結果に基づいて、自車両Vaの走行可能領域Apを規定する。軌道計画部130は、例えば移動体の存在確率が閾値を下回る領域を走行可能領域Apとすればよい。軌道計画部130は、この走行可能領域Apに収まるように将来軌道を計画する。軌道計画部130は、生成した軌道計画を、車両制御ECU40へと逐次提供する。
Specifically, as shown in FIG. 7, the
次に、機能ブロックの共同により、軌道生成装置100が実行する軌道生成方法のフローを、図8,9に従って以下に説明する。なお、後述するフローにおいて「S」とは、プログラムに含まれた複数命令によって実行される、フローの複数ステップを意味する。
Next, the flow of the trajectory generation method executed by the
まず図8のS10では、挙動予測部110が、各予測モデルに基づいて移動体の予測結果を複数取得する。次に、S20では、調停要否判定部121が、予測結果の調停が必要か否かを判定する。調停が必要であると判定すると、S30にて、安全度評価部122が、安全度を評価する。続くS40では、快適度評価部123が、快適度を評価する。さらに、S50では、適合度評価部124が、現在の走行環境と各予測モデルとの適合度を評価する。そして、S60では、確定部125が、S30~S50での評価結果に基づいて、予測結果を確定する。
First, in S10 of FIG. 8, the
一方、S20にて予測結果の調停が不要であると判定した場合、S70にて、確定部125が、予測結果を1つの予測モデルに基づくものに確定する。S60またはS70の処理の後、S80にて、軌道計画部130が予測結果に基づく自車両Vaの走行軌道を生成し、その後一連の処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in S20 that arbitration of the prediction results is unnecessary, then in S70 the
次に、適合度評価部124による適合度の評価方法のフローを、図9に従って以下に説明する。
Next, the flow of the suitability evaluation method by the
まず、S51では、現在の走行環境について運転判断の難易度を判断する。次に、S52では、現在の走行環境について予測モデルの特化領域との一致度を判断する。続くS53では、予測モデルへの入力情報の検出誤差の大きさを判断する。さらに、S54では、自車両Vaの特定機能の故障有無を判断する。次に、S55では、現在の走行シーンが例外シーンであるか否かを判断する。S56では、S51~S55の判断結果に基づき、各予測結果の重みを決定し、図8のフローへと戻る。 First, in S51, the difficulty level of driving judgment is determined for the current driving environment. Next, in S52, the degree of matching of the current driving environment with the specialized region of the prediction model is determined. In the subsequent S53, the magnitude of the detection error of the input information to the prediction model is determined. Furthermore, in S54, it is determined whether or not a specific function of the own vehicle Va has failed. Next, in S55, it is determined whether or not the current driving scene is an exceptional scene. In S56, the weight of each prediction result is determined based on the judgment results of S51 to S55, and the flow returns to FIG.
なお、上述のS10が「挙動予測プロセス」、S20~S60が「調停プロセス」、S80が「軌道計画プロセス」の一例である。 Note that S10 described above is an example of the "behavior prediction process," S20 to S60 are an example of the "arbitration process," and S80 is an example of the "trajectory planning process."
以上の第1実施形態によれば、各予測結果に基づいて走行した場合の安全度、快適度、および各予測モデルの走行環境に対する適合度のうち少なくとも1つに基づいて各予測結果が調停され、調停された予測結果に基づいて軌道計画が生成される。故に、安全度、快適度および適合度の少なくとも1つの観点に基づき調停された複数の予測結果を、軌道計画に活用できる。以上により、複数の予測結果を有効に活用可能となる。 According to the first embodiment described above, each prediction result is arbitrated based on at least one of the degree of safety and comfort when driving based on each prediction result, and the degree of suitability of each prediction model for the driving environment. , a trajectory plan is generated based on the reconciled prediction results. Therefore, a plurality of prediction results arbitrated based on at least one aspect of safety, comfort and suitability can be used for trajectory planning. As described above, it is possible to effectively utilize a plurality of prediction results.
また、第1実施形態によれば、安全度が低いほど、予測結果の軌道計画への寄与度を増加させる調停が行われる。故に、予測結果に基づいて走行した場合の安全度が比較的低い場合、軌道計画において当該予測結果がより重視される。したがって、より安全性を重視した軌道計画が可能となり得る。 Further, according to the first embodiment, the lower the degree of safety, the more the degree of contribution of the prediction result to the trajectory planning is arbitrated. Therefore, when the degree of safety when traveling based on the prediction result is relatively low, the prediction result is given more importance in trajectory planning. Therefore, trajectory planning with a greater emphasis on safety can be achieved.
さらに、第1実施形態によれば、快適度が低いほど、予測結果の起動計画への寄与度を低下させる調停が実行される。且つ、安全度が許容範囲外の予測結果に対しては、快適度に基づく軌道計画への寄与度の低下が中止される。故に、安全度が許容範囲内である限り快適度が比較的高い予測結果が重視される。これにより、走行の安全性を確保しつつ、より快適性を高めた軌道計画が可能となり得る。 Furthermore, according to the first embodiment, the lower the comfort level, the lower the degree of contribution of the prediction result to the activation plan. In addition, the decrease in the degree of contribution to the trajectory planning based on the degree of comfort is stopped for prediction results in which the degree of safety is out of the allowable range. Therefore, as long as the degree of safety is within the allowable range, the prediction result with the relatively high degree of comfort is emphasized. As a result, it is possible to plan a trajectory that enhances comfort while ensuring the safety of travel.
加えて、第1実施形態によれば、走行環境において要求される運転判断の難易度に基づいて、適合度が評価されるため、当該難易度に応じた予測結果の調停が行われる。特に、第1実施形態においては、運転判断の難易度が高いほど意図推定モデルによる予測結果が重視され得る。したがって、より意図推定モデルの適した走行環境において、適切に予測結果が調停され得る。 In addition, according to the first embodiment, the adaptability is evaluated based on the degree of difficulty of driving judgment required in the driving environment, so the prediction result is arbitrated according to the degree of difficulty. In particular, in the first embodiment, the prediction result by the intention estimation model may be emphasized as the degree of difficulty of driving judgment increases. Therefore, the prediction result can be adjusted appropriately in a driving environment more suitable for the intention estimation model.
また、第1実施形態によれば、走行環境と各予測モデルの想定環境との合致度に基づいて、適合度が評価されるため、当該合致度に応じた予測結果の調停が行われる。したがって、各予測モデルの適した走行環境に応じて、適切に予測結果が調停され得る。 Further, according to the first embodiment, the degree of conformity is evaluated based on the degree of conformity between the driving environment and the assumed environment of each prediction model, so the prediction results are adjusted according to the degree of conformity. Therefore, prediction results can be adjusted appropriately according to the driving environment suitable for each prediction model.
加えて、第1実施形態によれば、予測モデルへと入力される情報の検出誤差の大きさに基づいて、適合度が評価されるため、当該検出誤差に応じた予測結果の調停が行われる。特に、第1実施形態においては、検出誤差が大きいほど意図推定モデルによる予測結果の軌道計画への寄与度が低下される。したがって、より意図推定の誤りが発生し得る場合において、適切に予測結果が調停され得る。 In addition, according to the first embodiment, since the degree of conformity is evaluated based on the magnitude of the detection error of the information input to the prediction model, the prediction result is arbitrated according to the detection error. . In particular, in the first embodiment, the greater the detection error, the lower the degree of contribution of the prediction result of the intention estimation model to the trajectory planning. Therefore, prediction results can be properly arbitrated when more errors in intention estimation can occur.
さらに、第1実施形態によれば、自車両の特定機能の利用可否に基づいて、適合度が評価されるため、当該利用可否に応じた予測結果の調停が行われる。特に、第1実施形態においては、特定機能が利用不可能な場合に意図推定モデルによる予測結果の軌道計画への寄与度が低下される。したがって、意図推定モデルが不得意な走行環境においても、適切に予測結果が調停され得る。 Furthermore, according to the first embodiment, the suitability is evaluated based on whether or not the specific function of the own vehicle can be used, so the prediction result is arbitrated according to the availability. In particular, in the first embodiment, the contribution of the prediction result by the intention estimation model to the trajectory planning is reduced when the specific function is unavailable. Therefore, even in a driving environment in which the intention estimation model is not good at, the prediction result can be adjusted appropriately.
さらに、第1実施形態によれば、現在の走行シーンが自車両の運動意図の推定の対象外となる対象外シーンであるか否かに基づいて、適合度の評価およびこの評価結果に応じた予測結果の調停が行われる。特に、第1実施形態においては、現在の走行シーンが対象外シーンである場合に意図推定モデルによる予測結果の軌道計画への寄与度が低下される。したがって、意図推定モデルが対象としない走行環境において、適切に予測結果が調停され得る。 Furthermore, according to the first embodiment, based on whether or not the current driving scene is a non-target scene that is not subject to the estimation of the motion intention of the own vehicle, the degree of suitability is evaluated and the evaluation result is evaluated. Reconciliation of prediction results is performed. In particular, in the first embodiment, the degree of contribution of the prediction result of the intention estimation model to the trajectory planning is reduced when the current driving scene is not the target scene. Therefore, prediction results can be appropriately adjusted in a driving environment not covered by the intention estimation model.
さらに、第1実施形態によれば、各予測結果の調停が必要か否か判定され、不要であると判定されると、複数の予測結果のうち特定の予測結果が、軌道計画に寄与する予測結果として確定される。故に、予想結果の調停が不要な場合には、特定の予測結果のみが軌道計画に利用される。したがって、予測結果の調停において必要な演算負荷が低減され得る。 Furthermore, according to the first embodiment, it is determined whether or not each prediction result needs to be arbitrated. determined as a result. Therefore, only certain prediction results are used for trajectory planning when reconciliation of prediction results is not required. Therefore, the computational load required for arbitration of prediction results can be reduced.
(他の実施形態)
この明細書における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および/または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および/または要素が省略されたものを包含する。開示は、ひとつの実施形態と他の実施形態との間における部品および/または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。
(Other embodiments)
The disclosure herein is not limited to the illustrated embodiments. The disclosure encompasses the illustrated embodiments and variations thereon by those skilled in the art. For example, the disclosure is not limited to the combinations of parts and/or elements shown in the embodiments. The disclosure can be implemented in various combinations. The disclosure can have additional parts that can be added to the embodiments. The disclosure encompasses omitting parts and/or elements of the embodiments. The disclosure encompasses permutations or combinations of parts and/or elements between one embodiment and another. The disclosed technical scope is not limited to the description of the embodiments. The disclosed technical scope is indicated by the description of the claims, and should be understood to include all changes within the meaning and range of equivalents to the description of the claims. .
上述の実施形態において、軌道生成装置100は、安全度、快適度、適合度の全てに基づいて、各予測結果を調停するとしたが、少なくとも1つに基づいて各予測結果を調停する構成であればよい。
In the above-described embodiment, the
軌道生成装置100は、デジタル回路およびアナログ回路のうち少なくとも一方をプロセッサとして含んで構成される、専用のコンピュータであってもよい。ここで特にデジタル回路とは、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、SOC(System on a Chip)、PGA(Programmable Gate Array)、およびCPLD(Complex Programmable Logic Device)等のうち、少なくとも一種類である。またこうしたデジタル回路は、プログラムを格納したメモリを、備えていてもよい。
The
軌道生成装置100は、1つのコンピュータ、またはデータ通信装置によってリンクされた一組のコンピュータ資源によって提供され得る。例えば、上述の実施形態における軌道生成装置100の提供する機能の一部は、他のECUによって実現されてもよい。
100 軌道生成装置、 101 メモリ(記憶媒体)、 102 プロセッサ、 110 挙動予測部、 120 予測結果調停部(調停部)、 130 軌道計画部、 Va 自車両。
100
Claims (18)
前記自車両周辺の移動体の挙動について、複数の予測モデルからそれぞれ予測結果を取得する挙動予測部(110)と、
各前記予測結果に基づいて走行した場合の安全度、快適度、および各前記予測モデルの走行環境に対する適合度のうち少なくとも1つに基づいて、各前記予測結果を調停する調停部(120)と、
調停された前記予測結果に基づいて、前記走行軌道の計画を実行する軌道計画部(130)と、
を備え、
前記挙動予測部は、前記移動体の運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定したうえで前記予測結果を出力する意図推定モデルと、前記運動意図の推定に基づく前記運動物理量の将来変化を想定することなく前記予測結果を出力する意図非推定モデルと、から前記予測結果を取得する軌道生成装置。 A trajectory generation device that generates a travel trajectory scheduled for an own vehicle (Va),
a behavior prediction unit (110) that acquires prediction results from a plurality of prediction models for the behavior of mobile objects around the own vehicle;
an arbitration unit (120) for arbitrating each prediction result based on at least one of the degree of safety and comfort when driving based on each prediction result, and the fitness of each prediction model to the driving environment; ,
a trajectory planning unit (130) that plans the travel trajectory based on the arbitrated prediction results;
with
The behavior prediction unit includes an intention estimation model that outputs the prediction result after assuming a future change in the physical quantity of motion based on the estimation of the motion intention of the moving object, and a future change in the physical quantity of motion based on the estimation of the motion intention. and a trajectory generation device that acquires the prediction result from an intention non-estimation model that outputs the prediction result without assuming the .
前記自車両周辺の移動体の挙動について、複数の予測モデルからそれぞれ予測結果を取得する挙動予測プロセス(S10)と、
各前記予測結果に基づいて走行した場合の安全度、快適度、および各前記予測モデルの走行環境に対する適合度のうち少なくとも1つに基づいて、各前記予測結果を調停する調停プロセス(S20,S30,S40,S50,S60)と、
調停された前記予測結果に基づいて、前記走行軌道の計画を実行する軌道計画プロセス(S80)と、
を含み、
前記挙動予測プロセスでは、前記移動体の運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定したうえで前記予測結果を出力する意図推定モデルと、前記運動意図の推定に基づく前記運動物理量の将来変化を想定することなく前記予測結果を出力する意図非推定モデルと、から前記予測結果を取得する軌道生成方法。 A trajectory generation method executed by a processor (102) for generating a planned travel trajectory for an own vehicle (Va), comprising:
a behavior prediction process (S10) for acquiring prediction results from a plurality of prediction models for the behavior of mobile bodies around the own vehicle;
An arbitration process (S20, S30) for arbitrating each of the prediction results based on at least one of the degree of safety and comfort when driving based on each of the prediction results, and the fitness of each of the prediction models to the driving environment. , S40, S50, S60) and
a trajectory planning process (S80) for planning the travel trajectory based on the arbitrated prediction results;
including
In the behavior prediction process, an intention estimation model for outputting the prediction result on the assumption of a future change in the physical quantity of motion based on the estimation of the motion intention of the moving object, and a future change in the physical quantity of motion based on the estimation of the motion intention. and a trajectory generation method for obtaining the prediction result from an intention non-estimating model that outputs the prediction result without assuming the .
前記命令は、
前記自車両周辺の移動体の挙動について、複数の予測モデルからそれぞれ予測結果を取得させる挙動予測プロセス(S10)と、
各前記予測結果に基づいて走行した場合の安全度、快適度、および各前記予測モデルの走行環境に対する適合度のうち少なくとも1つに基づいて、各前記予測結果を調停させる調停プロセス(S20,S30,S40,S50,S60)と、
調停された前記予測結果に基づいて、前記走行軌道の計画を実行させる軌道計画プロセス(S80)と、
を含み、
前記挙動予測プロセスでは、前記移動体の運動意図の推定に基づく運動物理量の将来変化を想定したうえで前記予測結果を出力する意図推定モデルと、前記運動意図の推定に基づく前記運動物理量の将来変化を想定することなく前記予測結果を出力する意図非推定モデルと、から前記予測結果を取得させる軌道生成プログラム。 A trajectory generation program stored in a storage medium (101) and containing instructions to be executed by a processor (102) in order to generate a travel trajectory scheduled for an own vehicle (Va),
Said instruction
a behavior prediction process (S10) for obtaining prediction results from a plurality of prediction models for the behavior of mobile bodies around the own vehicle;
An arbitration process (S20, S30) for arbitrating each of the prediction results based on at least one of the degree of safety and comfort when driving based on each of the prediction results, and the fitness of each of the prediction models to the driving environment. , S40, S50, S60) and
a trajectory planning process (S80) for executing the planning of the traveling trajectory based on the arbitrated prediction results;
including
In the behavior prediction process, an intention estimation model for outputting the prediction result on the assumption of a future change in the physical quantity of motion based on the estimation of the motion intention of the moving object, and a future change in the physical quantity of motion based on the estimation of the motion intention. and a trajectory generation program for obtaining the prediction result from an intention non-estimation model that outputs the prediction result without assuming .
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