JPWO2018189843A1 - 運転制御方法及び運転制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施形態の車載装置200は、検出装置50と、センサ60と、車両コントローラ70と、駆動装置80と、操舵装置90と、出力装置110と、ナビゲーション装置120とを備える。車載装置200を構成する各装置は、相互に情報の授受を行うためにCAN(Controller Area Network)その他の車載LANによって接続されている。
検出装置50は、他車両などの対象物の存在及びその存在位置を検出する。特に限定されないが、本実施形態の検出装置50はカメラ51を含む。本実施形態のカメラ51は、例えばCCD等の撮像素子を備えるカメラである。本実施形態のカメラ51は自車両に設置され、自車両の周囲を撮像し、自車両の周囲に存在する対象車両を含む画像データを取得する。
ナビゲーション装置120の地図情報300は、後述する運転制御装置100が備える地図情報300と共通する。地図情報300は、ナビゲーション装置120に設けてもよいし、運転制御装置100に設けてもよい。地図情報300については後述する。
図1に示すように、本実施形態の運転制御装置100は、制御装置10と、通信装置20と、出力装置30とを備える。通信装置20は、車載装置200との情報の授受を行う。
本実施形態の地図情報300について説明する。
地図情報300は、第1地図MP1と第2地図MP2とを含む。第1地図MP1は、第2地図MP2よりも精度が高い地図である。第1地図MP1は走行レーンの識別情報を含み、第2地図MP1は走行レーンの識別情報を含まない。
第1地図MP1は、二次元情報と三次元情報を有する。第1地図MP1は、道路情報、道路属性情報、道路の上り/下り情報を有する。第1地図MP1は、単一の各レーンを特定する識別情報と、各レーンの接続先のレーンを識別する接続先レーン情報とを有する。レーンを特定する識別情報により、制御装置10は、将来走行するレーンを予測することができる。
人間の操作を求めることなく車両が自動的に経路を走行する高レベルの自動運転を行うためには、車両が将来走行する走行レーンについての正確な認知が必要である。自動運転を可能にする前方予測(認知)を正確に行うためには、高精度のデジタル地図情報(高精度地図、ダイナミックマップ)が必要である。つまり、高いレベルの自動運転を実行するためには、少なくともレーンを識別することが可能な第1地図MP1が必要となる。
図2は、自動運転レベルが低い運転制御として、4)レーンキープ運転制御を示す。レーンキープ運転制御は、現在走行中のレーンを逸脱しないように車両の横位置を制御する。この運転制御は、将来走行する車両の前方を正確に推測するというレベルの認知を必要としない。このため、この運転制御は、高精度地図情報である第1地図MP1を必要とせずに、第2地図MP2を用いて実行可能である。なお、5)ドライバによる運転支援を行うための制御は、ドライバの操作をアシストするものであり、ドライバの操作を前提とする。自動運転レベルが最も低い運転制御として位置付けることができる。
自動運転において、制御装置10は、少なくともレーンごとの識別情報を含む高精度地図である第1地図MP1を用いて車両の位置を推定し、車両の走行レーン、車両の将来の走行レーンを判断し、走行レーンにおける障害物や走行路の状況を判断し、状況に応じて車両の横位置(操舵・操舵量・操舵速度)と車両の縦位置(アクセル・ブレーキの操作・操作量・操作速度)を制御することにより、自動運転を実行する。
技術的に簡易な(自動運転レベルの低い)レーンキープ運転制御は、第1地図MP1及び第2地図MP2のいずれを用いても実行可能である。また、第1地図MP1及び第2地図MP2のいずれを用いた場合であっても、ドライバの意思に基づく運転を支援する(ドライバが運転操作を決定し、操作を補助する)モードは、実行可能である。
制御装置10は、車両の目的地を取得する。目的地は乗員の入力により特定されてもよいし、過去の履歴に基づいて運転制御装置100が指定してもよい。
制御装置10は、第1地図MP1及び/又は第2地図MP2を参照して、車両の現在位置から目的地に至る経路を算出する。経路の演算は出願時に知られた経路探索手法を用いる。
第1地図MP1を使用したときには、自動運転レベルの高い、レーンチェンジ運転を含む運転制御を実行することができるが、第2地図MP2を使用したときには、レーンチェンジ運転は実行できない。何も手当をしなければ、第1領域内の第1経路では自動運転を実行していたにもかかわらず、第2領域に進入した途端に自動運転が中止される。制御装置10は、第1領域から第2領域に進入したときには、運転制御の自動運転レベルを低くして、運転制御を継続させる。例えば、第1領域の第1経路はレーンチェンジ運転制御、合流・分岐運転制御、及び交差点通過運転制御を含む自動運転の何れかの運転制御に基づいて車両を走行させ、第2領域の第2経路はレーンチェンジ運転制御を含まない運転制御で車両を走行させる。具体的には、第1領域の第1経路はレーンチェンジを含む自動運転で車両を走行させ、第2領域の第2経路はキープレーン運転制御で車両を走行させる。予め切り替える運転制御を定義しておくことで、運転制御が突然中止されることを防止できる。自動運転レベルは下がるものの、運転制御は継続されるので、乗員の負担を軽減できる。
具体的に、制御装置10は、第1運転制御と第2運転制御とが切り替わる制御変更地点の上流側において、車両を中央側のレーンに移動させる運転制御を含む運転計画を立案する。中央側とはセンターライン側であり、対向車線側である。複数のレーンを含む道路においては、道路の左右端側(中央側とは反対側)において他の車線の合流・分岐が起こる可能性が高い。交通流に変化が生じやすいレーンにおいて運転制御を切り替えることは好ましくない。中央側のレーンは追い越し車線又は高速車線とされることが多く、交通流に乱れが少ない。車間距離も長めに設定される傾向があるので、運転制御の切り替えによる影響が少ない。他方、左右端側のレーンは分岐や右左折をする車両が走行し、路肩に駐車する車両もあり、走行速度が低く、車間距離が短くなる傾向があるので、運転制御の切り替えによる影響が大きい可能性がある。このため、制御装置10は、運転制御の切り替えに備えて、運転制御切り替え地点よりも上流側において、予め交通流に変化が生じにくい中央側のレーンに車両を移動させる。これにより、運転制御の切り替えによる車両への影響を抑えることができる。
ステップS113において、車両コントローラ70は、制御装置10の指令に従い運転制御を実行する。
ステップS201において、制御装置10は、自車両近傍が第1地図MP1の第1領域内であるか否かを判断する。第1領域内であれば、ステップS202に進み、第1地図MP1を用いて前方予測機能を起動する。前方予測機能は第1地図MP1のレーン識別情報を用いて実行される。ステップS203において、制御装置10は、第1運転制御の実行を乗員に予告する。ステップS204において、制御装置10は、第1地図を用いた第1運転制御を実行する。
図7は、図6のステップS208の処理の一例を示す。
制御装置10は、ステップS302において、運転計画に従い、第2領域において行われるレーンキープ運転制御(第2運転制御)に備え、レーンキープを実施しやすい車線に予め移動する。レーンキープが実施しやすい車線とは、合流・分岐点などが無く、走行車両の車速が安定している中央側の車線である。続いて、ステップS303において、制御装置10は、レーンキープが実施しやすい車速(目標値)に車両を減速又は加速する。目標値は走行レーンの平均速度に基づいて設定する。ステップS304において、制御装置10は、レーンキープがしやすい車線内位置を求め、車両を誘導する。レーンキープがしやすい位置都はレーン中央領域である。運転制御の実行後に、他車両が接近しても横位置の調整に対応できる。ステップS305において、制御装置10は、ドライバの操作入力が拒絶されないように、制御ゲインを低下させる。状況の変化が予測される運転制御の切り替え時に、ドライバが操作介入しやすくする。ステップS306において、制御装置10は、第1運転制御を実行中であることを、出力装置30,110を介して乗員に通知する。車両の挙動に変化が発生しているが、第1運転制御が実行中であることを伝えて、乗員を安心させることができる。また、第1運転制御から第2運転制御に切り替えられることを予告してもよい。
第1地図MP1を使用したときには、自動運転レベルの高い、レーンチェンジ運転を含む運転制御を実行することができるが、第2地図MP2を使用したときには、レーンチェンジ運転は実行できない。何も手当をしなければ、第1領域内の第1経路では自動運転を実行していたにもかかわらず、第2領域に進入した途端に自動運転が中止される。本実施形態の運転制御方法は、第1領域から第2領域に進入したときには、運転制御の自動運転レベルを低くして、運転制御を継続させる。第1領域の第1経路はレーンチェンジを含む自動運転で車両を走行させ、第2領域の第2経路はキープレーン運転制御で車両を走行させる。予め切り替える運転制御を定義しておくことで、運転制御が突然中止されることを防止できる。自動運転レベルは下がるものの、運転制御は継続されるので、乗員の負担を軽減できる。
100…運転制御装置
10…制御装置
11…CPU
12…ROM
300…地図情報
MP1…第1地図
MP2…第2地図
13…RAM
20…通信装置
30…出力装置
31…ディスプレイ
32…スピーカ
200…車載装置
40…通信装置
50…検出装置
51…カメラ
52…レーダー装置
60…センサ
61…操舵角センサ
62…車速センサ
70…車両コントローラ
80…駆動装置
81…制動装置
90…操舵装置
110…出力装置
111…ディスプレイ
112…スピーカ
120…ナビゲーション装置
121…位置検出装置
123…地図情報
MP1…第1地図
MP2…第2地図
Claims (13)
- 車両の目的地を取得し、
走行レーンの識別情報を含む第1地図と、前記走行レーンの識別情報を含まない第2地図とを有する地図情報を参照し、
前記車両の現在位置から目的地に至る経路を算出し、
前記経路のうち前記第1地図に属する第1経路を走行するときには第1運転制御を設定し、前記経路のうち前記第2地図に属する第2経路を走行するときには前記第1運転制御よりも自動運転レベルが低い第2運転制御を設定し、
前記設定した運転制御の内容で前記車両に前記経路を走行させる運転計画を立案し、
前記車両のコントローラに送出する運転制御方法。 - 前記第1運転制御は、前記車両の進行方向のレーン予測結果を用いた自動運転によるレーンチェンジ運転制御を含み、
前記第2運転制御は、前記レーンチェンジ運転制御を含まない請求項1に記載の運転制御方法。 - 前記第1運転制御と前記第2運転制御とが切り替わる制御変更地点を含む前記運転計画を、当該運転計画の実行開始前に前記車両の乗員に提示する請求項1又は2に記載の運転制御方法。
- 前記第1運転制御と前記第2運転制御とが切り替わる制御変更地点を、当該制御変更地点よりも所定距離手前の地点を通過するときに前記車両の乗員に提示する請求項1又は2に記載の運転制御方法。
- 前記第2運転制御は、ドライバによる運転の支援を含む請求項1〜4の何れか一項に記載の運転制御方法。
- 前記第1運転制御と前記第2運転制御とが切り替わる制御変更地点の上流側において、前記車両を中央側のレーンに移動させる運転制御を含む前記運転計画を立案する請求項1〜5の何れか一項に記載の運転制御方法。
- 前記第1運転制御と前記第2運転制御とが切り替わる前記制御変更地点を走行するときに、前記車両をレーンの中央領域に移動させる運転制御を含む前記運転計画を立案する請求項6に記載の運転制御方法。
- 前記第1運転制御と前記第2運転制御とが切り替わる制御変更地点を走行する際に、前記車両の速度を目標値とする運転制御を含む前記運転計画を立案する請求項1〜7の何れか一項に記載の運転制御方法。
- 前記第1運転制御と前記第2運転制御とが切り替わる制御変更地点を走行する際に、前記車両の挙動の変化量を所定値未満とする運転制御を含む前記運転計画を立案する請求項1〜8の何れか一項に記載の運転制御方法。
- 前記第1運転制御と前記第2運転制御とが切り替わる制御変更地点を走行する際に、前記車両の制御ゲインを低くする運転制御を含む前記運転計画を立案する請求項1〜9の何れか一項に記載の運転制御方法。
- 前記第1運転制御と前記第2運転制御との切り替えは、所定曲率未満のレーン上において実行させる前記運転計画を立案する請求項1〜10の何れか一項に記載の運転制御方法。
- 前記第1運転制御と前記第2運転制御との切り替えは、所定距離内に存在する他車両の台数が所定値未満のレーン上において実行させる前記運転計画を立案する請求項1〜11の何れか一項に記載の運転制御方法。
- 運転計画を立案し、前記運転計画を車両のコントローラに実行させる制御装置を備える運転制御装置であって、
前記制御装置は、
前記車両の目的地を取得し、
走行レーンの識別情報を含む第1地図と、前記走行レーンの識別情報を含まない第2地図とを有する地図情報を参照し、
前記車両の現在位置から目的地に至る経路を算出し、
前記経路のうち前記第1地図に属する第1経路を走行するときには第1運転制御を設定し、前記経路のうち前記第2地図に属する第2経路を走行するときには前記第1運転制御よりも自動運転レベルが低い第2運転制御を設定し、
前記設定した運転制御の内容で前記車両に前記経路を走行させる前記運転計画を立案し、
前記車両のコントローラに送出する運転制御装置。
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