WO2021157195A1 - 軌道生成装置、軌道生成方法、軌道生成プログラム - Google Patents

軌道生成装置、軌道生成方法、軌道生成プログラム Download PDF

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WO2021157195A1
WO2021157195A1 PCT/JP2020/046064 JP2020046064W WO2021157195A1 WO 2021157195 A1 WO2021157195 A1 WO 2021157195A1 JP 2020046064 W JP2020046064 W JP 2020046064W WO 2021157195 A1 WO2021157195 A1 WO 2021157195A1
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vehicle
track
branch
traveling
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PCT/JP2020/046064
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幸治 川北
啓吾 藤本
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • B60W2554/404Characteristics
    • B60W2554/4041Position

Definitions

  • This disclosure relates to a track generation technology for generating a vehicle track.
  • Patent Document 1 discloses a track generation technique for generating a track of a vehicle heading from a main lane to a branch lane. This technology makes it possible to generate a track according to the shape of the road from the vicinity of the approach point to the branch lane.
  • the track in the vicinity of the approaching point to the branch lane is likely to give a large lateral change to the vehicle by following the road shape of the branch lane.
  • Such a large lateral change may unnecessarily generate lateral acceleration or yaw rate in the behavior of the vehicle.
  • An object of the present disclosure is to provide a track generator that generates a track suitable for a vehicle traveling scene. Another object of the present disclosure is to provide a track generation method for generating a track suitable for a traveling scene of a vehicle. Yet another object of the present disclosure is to provide a track generation program that generates a track suitable for a vehicle traveling scene.
  • the first aspect of the present disclosure is A track generator that generates a branching track as the track of the first vehicle heading from the main lane to the branch lane.
  • a determination unit that determines the presence or absence of a second vehicle different from the first vehicle in the branch lane, It is equipped with an adjustment unit that adjusts the speed of the branching track according to the judgment result of the presence or absence.
  • the branching track in the driving scene where it is determined that the second vehicle exists in the branch lane is defined as the branching track that causes the first vehicle to follow the second vehicle.
  • a branching track in a driving scene where it is determined that the second vehicle does not exist in the branch lane is defined as a branching release track that releases the first vehicle from following the second vehicle.
  • the adjusting unit generates a branch release track that guides the first vehicle to the branch lane more gently than the branch follow track.
  • the second aspect of the present disclosure is It is a track generation method that is executed by a processor and generates a branching track as the track of the first vehicle heading from the main lane to the branch lane.
  • Judgment process to determine the presence or absence of a second vehicle different from the first vehicle in the branch lane Including an adjustment process that adjusts the speed of the branching track according to the judgment result of existence.
  • the branching track in the driving scene where it is determined that the second vehicle exists in the branch lane is defined as the branching track that causes the first vehicle to follow the second vehicle.
  • a branching track in a driving scene where it is determined that the second vehicle does not exist in the branch lane is defined as a branching release track that releases the first vehicle from following the second vehicle.
  • the adjustment process creates a branch release track that guides the first vehicle to the branch lane more slowly than the branch follow track.
  • the third aspect of the present disclosure is A track generation program that includes instructions to be executed by a processor to generate a branching track as the track of the first vehicle heading from the main lane to the branch lane.
  • the instruction is A judgment process that determines the presence or absence of a second vehicle different from the first vehicle in the branch lane, Including an adjustment process that adjusts the speed of the branching track according to the judgment result of existence.
  • the branching track in the driving scene where it is determined that the second vehicle exists in the branch lane is defined as the branching track that causes the first vehicle to follow the second vehicle.
  • a branching track in a driving scene where it is determined that the second vehicle does not exist in the branch lane is defined as a branching release track that releases the first vehicle from following the second vehicle.
  • the adjustment process produces a branch release track that guides the first vehicle to the branch lane more slowly than the branch follow track.
  • the branching track of the first vehicle heading from the main lane to the branch lane the branch following track and the branch release track are slowed down according to the determination result of the presence or absence of the second vehicle in the branch lane. Is adjusted.
  • the first vehicle is prioritized to follow the second vehicle due to the branch follow track, so that the second vehicle in the branch lane is given priority. It is possible to suppress running interference with the vehicle.
  • the first vehicle is released from following the second vehicle, so that the first vehicle is moved more gently than the branch following track.
  • the lateral change of the guided branch release trajectory becomes small. Such a small lateral change can suppress the occurrence of lateral acceleration or yaw rate in the behavior of the first vehicle. Based on the above, it is possible to generate a branch traveling track suitable for the traveling scene of the first vehicle.
  • the track generating device 1 of the embodiment shown in FIG. 1 generates a track X (see FIG. 2) with respect to future traveling of the vehicle 3 in the traveling lane 4 of the traveling path 7.
  • the track generating device 1 is mounted on the vehicle 3 together with the traveling control device 2.
  • the travel control device 2 executes travel control according to the track X generated by the track generator 1 on the vehicle 3.
  • the vehicle 3 is, for example, an autonomous driving vehicle or an advanced driving support vehicle, which is capable of constantly or temporarily automatically traveling by receiving travel control from the travel control device 2.
  • the first vehicle on which the track generator 1 and the travel control device 2 are mounted is referred to as the own vehicle 3.
  • the second vehicle different from the own vehicle 3 as the first vehicle is referred to as the other vehicle 6. Twice
  • the own vehicle 3 is equipped with a sensor system 5 in addition to the track generator 1 and the travel control device 2.
  • the sensor system 5 acquires various information that can be used for track generation by the track generation device 1 and travel control by the travel control device 2. As shown in FIG. 3, the sensor system 5 includes an outside world sensor 50 and an inside world sensor 52.
  • the outside world sensor 50 generates information on the outside world that is the surrounding environment of the own vehicle 3.
  • the outside world sensor 50 may generate outside world information by detecting an object existing in the outside world of the own vehicle 3.
  • the detection type external sensor 50 is at least one of, for example, a camera, LiDAR (Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging), radar, sonar, and the like.
  • the outside world sensor 50 may generate outside world information by receiving a signal from a GNSS (Global Navigation Satellite System) artificial satellite or an ITS (Intelligent Transport Systems) roadside unit existing in the outside world of the own vehicle 3.
  • the reception type external sensor 50 is at least one of, for example, a GNSS receiver and a telematics receiver.
  • the inner world sensor 52 generates information on the inner world, which is the internal environment of the own vehicle 3.
  • the inner world sensor 52 may generate inner world information by detecting a specific kinetic physical quantity in the inner world of the own vehicle 3.
  • the detection type internal sensor 52 is at least one of, for example, a traveling speed sensor, an acceleration sensor, a gyro, a steering angle sensor, and the like.
  • the track X generated by the track generating device 1 and output to the traveling control device 2 defines the kinetic physical quantity of the own vehicle 3 in the future traveling in chronological order. Therefore, as shown in FIG. 2, the orbit X is generated with the section from the current position Pp to the future planned position Pf ahead of the set path length as the orbit generation section.
  • the track X defines a vector value or a scalar value at a plurality of time series points in the track generation section with respect to a specific kinetic physical quantity among various kinetic physical quantities of the own vehicle 3.
  • the kinetic physical quantity of the own vehicle 3 defined by the track X is, for example, at least one of the lateral position or yaw angle, traveling speed, acceleration, mileage, steering angle, etc.
  • the lateral position relative to the traveling lane 4 is defined as a relative position from the central position in the lateral direction (that is, the width direction) of the traveling lane 4, and is simply referred to as a lateral position in the following description.
  • the traveling scene in which the track generating device 1 generates the track X includes at least a lane change scene in the traveling lane 7 in which the main lane 4a and the branch lane 4b are lined up as the traveling lane 4.
  • the track X in the lane change scene in which the own vehicle 3 changes lanes from the main lane 4a to the branch lane 4b is particularly defined as the branch travel track Xb.
  • the branch lane 4b includes a connecting lane 4bc and a parallel lane 4bp.
  • the connecting lane 4bc is a traveling lane 4 branched from the main lane 4a that connects the main lane 4a to the parallel lane 4bp in a straight or curved rubbing manner.
  • the parallel lane 4bp is a traveling lane 4 ahead of the connecting lane 4bc, which is connected to the main lane 4a by the connecting lane 4bc and extends in parallel with the main lane 4a.
  • the alternate long and short dash line with the reference numeral Pb virtually represents the branch position Pb at which the connecting lane 4bc branches from the main lane 4a.
  • the alternate long and short dash line with the symbol Pm in FIG. 2 virtually represents the transition position Pm at which the connecting lane 4bc shifts to the parallel lane 4bp.
  • the orbit generator 1 shown in FIG. 1 is composed of at least one dedicated computer.
  • the dedicated computer constituting the track generating device 1 may be an integrated ECU (Electronic Control Unit) that controls advanced driving support or automatic driving control of the own vehicle 3.
  • the dedicated computer constituting the track generating device 1 may be a locator ECU used for advanced driving support or automatic driving control of the own vehicle 3.
  • the dedicated computer constituting the track generating device 1 may be a navigation ECU for navigating the operation of the own vehicle 3.
  • the ECU constituting the track generating device 1 may be a communication ECU that controls communication between the own vehicle 3 and the outside world.
  • the dedicated computer constituting the track generating device 1 may be a steering ECU that controls at least the steering of the own vehicle 3 as the traveling control device 2.
  • This steering ECU is connected to the sensor system 5 via at least one of, for example, a LAN, a wire harness, an internal bus, and the like.
  • the dedicated computer constituting the trajectory generator 1 has at least one memory 10 and one processor 12.
  • the memory 10 non-transitory tangible stores at least one kind of non-transitory substantive storage medium (non-transitory tangible), for example, semiconductor memory, magnetic medium, optical medium, etc., which stores programs and data that can be read by a computer non-temporarily. storage medium).
  • the processor 12 includes, for example, at least one type of CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), RISC (Reduced Instruction Set Computer) -CPU, and the like as a core.
  • the processor 12 executes a plurality of instructions included in the trajectory generation program stored in the memory 10.
  • the orbit generator 1 constructs a plurality of functional blocks for generating the orbit X. That is, in the trajectory generation device 1, a plurality of functional blocks are constructed by causing the processor 12 to execute a plurality of instructions by the trajectory generation program stored in the memory 10 in order to generate the trajectory X.
  • the plurality of functional blocks constructed by the trajectory generator 1 include a constraint block 100, a determination block 120, and an adjustment block 140.
  • the constraint block 100 extracts a constraint condition that restricts the entry of the own vehicle 3 from the main lane 4a to the branch lane 4b. Specifically, as shown in FIGS. 4 and 5, when the branch position Pb of the branch lane 4b from the main line 4a enters the track generation section, the constraint block 100 extracts the constraint condition. That is, when the branch position Pb approaches the set distance or less from the current position Pp of the own vehicle 3, the constraint condition is extracted.
  • the extraction process at this time includes motion information related to the other vehicle 6 among the outside world information obtained by the outside world sensor 50, and map information related to the traveling lane 4 and motion information related to the own vehicle 3 among the inside world information obtained by the inside world sensor 52. , At least based on.
  • the constraint condition includes at least the approach limit position Pl of the own vehicle 3 entering the branch lane 4b from the main lane 4a.
  • the approach limit position Pl of the present embodiment is set to one of the travel limit position Plr representing the boundary line attribute between the main lane 4a and the branch lane 4b and the obstacle existence position Pl, which is closer to the current position Pp of the own vehicle 3.
  • the traveling restricted position Plr is the starting position of the restricted region in the restricted section from the current position Pp on the main line 4a where the lane change traveling to the branch lane 4b is structurally or legally restricted. (That is, the foremost position).
  • the obstacle existing position Plo is the only or only the traveling speed within the obstacle speed range that hinders the lane change to the branch lane 4b in the restricted section from the current position Pp on the main line 4a. It means the rear end position of the other vehicle 6 existing at the end.
  • the restricted section is set so that the route length required for the own vehicle 3 to complete the lane change to the branch lane 4b and travel in parallel with the main lane 4a is vacated from the current position Pp.
  • the obstacle speed range is set in a range from zero speed to less than or equal to the set speed or less than the set speed as the traveling speed of the other vehicle 6 that interferes with the lane change of the own vehicle 3.
  • the determination block 120 shown in FIG. 3 determines the presence or absence of another vehicle 6 in the branch lane 4b. Specifically, as shown in FIGS. 6 to 8, when the branch position Pb of the branch lane 4b from the main line 4a enters the track generation section, the determination block 120 determines the presence or absence of the other vehicle 6. That is, when the branch position Pb approaches from the current position Pp of the own vehicle 3 to a set distance or less, the presence / absence of the other vehicle 6 is determined. The determination process at this time is divided into the motion information related to the other vehicle 6 among the outside world information by the outside world sensor 50 and the map information regarding the traveling lane 4 and the motion information regarding the own vehicle 3 among the inside world information by the inside world sensor 52. , At least based on.
  • the determination block 120 determines that the other vehicle 6 does not exist in the connecting lane 4bc as it is.
  • the other vehicle 6 is present in the connecting lane 4bc.
  • the determination block 120 determines that is present. However, if there is another vehicle 6 having a traveling speed outside the determination speed range only or at the end of the branch lane 4b in the connecting lane 4bc, the other vehicle 6 exists in the connecting lane 4bc in the present embodiment. It is decided not to do so.
  • the determination speed range which is the criterion for determining the presence / absence in the connecting lane 4bc, is set in the range from zero speed to less than or equal to the set speed or less than the set speed as the traveling speed of the other vehicle 6 that needs to follow the own vehicle 3. .. With this setting, the presence or absence of the other vehicle 6 that needs to follow the own vehicle 3 is determined. Therefore, it is determined that the other vehicle 6 whose traveling speed is out of the determination speed range does not exist. Is designed to be given as described above.
  • the determination block 120 makes the determination.
  • the determination block 120 determines that the other vehicle 6 exists in the parallel lane 4bp.
  • the parallel lane in the present embodiment when the rear end of the other vehicle 6 having a traveling speed outside the judgment speed range exists only at or at the end of the judgment section, the parallel lane in the present embodiment. At 4bp, it is determined that the other vehicle 6 does not exist. Further, even if the rear end of the other vehicle 6 exists before the determination section in the parallel lane 4bp of the branch lanes 4b, it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the parallel lane 4bp in the present embodiment. Will be done.
  • the determination speed range which is the criterion for determining the presence / absence in the parallel lane 4bp, is set in the range from zero speed to less than or equal to the set speed or less than the set speed as the traveling speed of the other vehicle 6 that needs to follow the own vehicle 3. .. With this setting, the presence or absence of the other vehicle 6 that needs to follow the own vehicle 3 is determined. Therefore, it is determined that the other vehicle 6 whose traveling speed is out of the determination speed range does not exist. Is designed to be given as described above.
  • the set speed for determining the upper limit of the determination speed range regarding the presence / absence in the parallel lane 4bp may be the same as or different from the determination speed range regarding the presence / absence in the connecting lane 4bc.
  • the judgment section which is the judgment criterion for the presence or absence in the parallel lane 4bp, is the route length required for the own vehicle 3 to complete the lane change to the branch lane 4b and travel in parallel with the main lane 4a from the transition position Pm. Set to be free. With this setting, the existence or nonexistence of the other vehicle 6 that needs to follow the own vehicle 3 by the time the lane change is completed is determined, so that the other vehicle 6 ahead of the determination section does not exist. Is determined as described above.
  • the determination block 120 also determines that the other vehicle 6 does not exist in the connecting lane 4bc and the parallel lane 4bp. In the case of FIG. 6, it also determines that the other vehicle 6 does not exist in the branch lane 4b. On the other hand, the determination block 120 also determines that the other vehicle 6 exists in the connecting lane 4bc or the parallel lane 4bp. In the case of FIGS. 7 and 8, it also determines that the other vehicle 6 exists in the branch lane 4b.
  • the adjustment block 140 shown in FIG. 3 adjusts the speed of the branch traveling track Xb generated as shown in FIGS. 6 to 8 according to the determination result of the presence / absence by the determination block 120. Specifically, the adjustment block is when it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the branch lane 4b, that is, when it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the connecting lane 4bc and the parallel lane 4bp. 140 generates the track Xbr shown in FIG. 6 among the branching track Xb.
  • the track Xbr is defined as a branch release track Xbr that releases the own vehicle 3 from following the other vehicle 6 in the branch lane 4b.
  • the adjustment block 140 is branched.
  • the orbits Xb the orbits Xbf shown in FIGS. 7 and 8 are generated.
  • the track Xbf is defined as a branch follow track Xbf that causes another vehicle 6 to follow the own vehicle 3 in the branch lane 4b.
  • the branch following trajectory Xbf of this embodiment is roughly classified into two types. First, regardless of whether it is determined that the other vehicle 6 exists or does not exist in the parallel lane 4bp, the branch follow track Xbf when it is determined that the other vehicle 6 exists in the connecting lane 4bc. Is defined as the connection follow-up track Xbfc for realizing the follow-up in the connection lane 4bc as shown in FIG. On the other hand, when it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the connecting lane 4bc and the other vehicle 6 exists in the parallel lane 4bp, the branch follow-up track Xbf is parallel as shown in FIG. It is defined as the parallel follow-up track Xbfp to realize the follow-up in the lane 4 bp.
  • the adjustment block 140 is slower (that is, smoother) than the connection follow track Xbfc and the parallel follow track Xbfp as the branch follow track Xbf, and the own vehicle from the main line 4a.
  • a branch release track Xbr that guides 3 to the branch lane 4b is generated.
  • the adjustment block 14 generates a connection follow trajectory Xbfc and a parallel follow track Xbfp that change more rapidly than the branch release trajectory Xbr. At this time, as shown in FIGS.
  • the adjustment block 140 further guides the own vehicle 3 from the main line 4a to the branch lane 4b on the parallel follow track Xbfp more gently (that is, smoothly) than the connection follow track Xbfc. Generate. In other words, the adjustment block 14 generates a connection-following orbit Xbfc that changes more rapidly than the parallel-following orbit Xbfp.
  • Such slow / fast adjustment processing of the branch traveling track Xb relates to the motion information regarding the other vehicle 6 among the outside world information by the outside world sensor 50, and the map information regarding the traveling lane 4 and the own vehicle 3 among the inside world information by the inside world sensor 52. It is executed at least based on the exercise information. At this time, a constraint condition including the approach limit position Pl extracted by the constraint block 100 is given to the orbits Xbr, Xbfc, and Xbfp.
  • the speed of the branch traveling track Xb may be adjusted by the completion position Pe at which the lane change of the own vehicle 3 from the main lane 4a to the branch lane 4b is completed as shown in FIGS. 6 to 8.
  • the completion position Pe at which the lane change of the own vehicle 3 from the main lane 4a to the branch lane 4b is completed as shown in FIGS. 6 to 8.
  • the own vehicle 3 starts traveling in parallel with the main lane 4a in the parallel lane 4bp.
  • the traveling start position Pd is, for example, a position where the entire own vehicle 3 enters the parallel lane 4bp and faces a lane change in the parallel lane 4bp.
  • the completion position Pe in the driving scene where it is determined that the other vehicle 6 exists in the connecting lane 4bc is set to the transition position Pm in FIG. 7, where the connecting lane 4bc shifts to the parallel lane 4bp. ..
  • This transition position Pm is, for example, the position of a link point represented by map information.
  • the completion position Pe in the driving scene in which it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the connecting lane 4bp and the other vehicle 6 exists in the parallel lane 4bp is set to the other vehicle 6 in the parallel lane 4bp. It is set at the follow-up start position Ps of FIG. 8 at which the own vehicle 3 starts following.
  • the following start position Ps is, for example, a position where the own vehicle 3 can follow the other vehicle 6 and the vehicle length relationship of each of the vehicles 3 and 6 is taken into consideration.
  • the completion position Pe (that is, the position Pd) that defines the branch release trajectory Xbr is the completion that defines the connection follow track Xbfc and the parallel follow track Xbfp as the branch follow track Xbf. It is farther from the branch position Pb than the position Pe (that is, the position Pm, Ps). Further, as shown in FIGS. 7 to 8, the completion position Pe (that is, the position Ps) that defines the parallel follow-up trajectory Xbfp is a branch position Pb rather than the completion position Pe (that is, the position Pm) that defines the connection follow-up trajectory Xbfc. Separate from.
  • the branch traveling track Xb including such tracks Xbr, Xbfc, and Xbfp is at least lateral by connecting the current position Pp of the own vehicle 3 to the completed position Pe by at least one of a straight line and a spline curve.
  • the position can be specified.
  • the speed of the branching track Xb may be adjusted by the curvature C shown in FIG. 10 of the curve drawn by the own vehicle 3 entering the branching lane 4b from the main line 4a.
  • the curvature C defining the branch release trajectory Xbr is set smaller than the curvature C defining the connection tracking trajectory Xbfc and the parallel tracking trajectory Xbfp as the branch following trajectory Xbf. ..
  • the curvature C that defines the parallel follow-up trajectory Xbfp is set smaller than the curvature C that defines the connection follow-up trajectory Xbfc.
  • the speed of the branching track Xb is determined in FIG. 12 as an angle formed by the approach direction Db of the own vehicle 3 entering the branch lane 4b from the main lane 4a with respect to the lane traveling direction Da of the main lane 4a. It may be adjusted by the indicated azimuth angle ⁇ .
  • the azimuth angle ⁇ that defines the branch release trajectory Xbr is set smaller than the azimuth angle ⁇ that defines the connection follow-up trajectory Xbfc and the parallel follow-up trajectory Xbfp as the branch follow-up trajectory Xbf. Will be done.
  • the azimuth angle ⁇ that defines the parallel follow-up trajectory Xbfp is set smaller than the azimuth angle ⁇ that defines the connection follow-up trajectory Xbfc.
  • the speed of the branching track Xb may be adjusted by the maximum centrifugal acceleration ⁇ shown in FIG. 13 generated in the own vehicle 3 entering the branch lane 4b from the main lane 4a.
  • the maximum centrifugal acceleration ⁇ that defines the branch release track Xbr defines the connection follow track Xbfc and the parallel follow track Xbfp as the branch follow track Xbf for each travel speed assumed in the adjustment section from the branch position Pb. It is set smaller than the maximum centrifugal acceleration ⁇ .
  • the maximum centrifugal acceleration ⁇ that defines the parallel follow-up trajectory Xbfp is set smaller than the maximum centrifugal acceleration ⁇ that defines the connection follow-up track Xbfc for each assumed traveling speed in the adjustment section.
  • the speed of the branching track Xb may be adjusted by the time change rate R of the maximum centrifugal acceleration ⁇ shown in FIG. 14 that occurs in the own vehicle 3 entering the branch lane 4b from the main lane 4a.
  • the time change rate R that defines the branch release track Xbr defines the connection follow track Xbfc and the parallel follow track Xbfp as the branch follow track Xbf for each travel speed assumed in the adjustment section from the branch position Pb. It is set smaller than the time change rate R.
  • the time change rate R that defines the parallel follow-up track Xbfp is set smaller than the time change rate R that defines the connection follow-up track Xbfc for each assumed traveling speed in the adjustment section.
  • At least one of the completed position Pe, the curvature C, the azimuth angle ⁇ , the maximum centrifugal acceleration ⁇ , and the time change rate R is used to generate the track Xbr, Xbfc, and Xbfp. Will be done.
  • the adjustment section in which at least one type used for track generation is given under the constraint condition is set so that the path length required for the slow / fast adjustment of the branch traveling track Xb is vacated from the branch position Pb.
  • the orbits Xbr, Xbfc, and Xbfp as the branch traveling orbits Xb that have been slowly and rapidly adjusted as described above are input to the traveling control device 2 from the adjustment block 140 shown in FIG.
  • the travel control device 2 controls at least the steering of the own vehicle 3 according to the input trajectories Xbr, Xbfc, and Xbfp.
  • the control process at this time is executed based on the outside world information by the outside world sensor 50 and the inside world information by the inside world sensor 52.
  • each "S" in this flow means a plurality of steps executed by a plurality of instructions included in the trajectory generation program.
  • the constraint block 100 extracts a constraint condition that restricts the entry of the own vehicle 3 from the main lane 4a to the branch lane 4b. Specifically, the constraint block 100 extracts the constraint condition including at least the approach limit position Pl of the own vehicle 3 entering the branch lane 4b from the main lane 4a. At this time, the constraint block 100 sets the approach limit position Pl in one of the travel restriction position Plr and the obstacle existence position Pl, which is closer to the current position Pp of the own vehicle 3.
  • the determination block 120 determines the presence or absence of another vehicle 6 in the branch lane 4b. As a result, when it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the branch lane 4b, that is, when it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the continuation lane 4bc and the parallel lane 4bp, this flow Shifts to S103. On the other hand, if it is determined that the other vehicle 6 exists in the branch lane 4b, that is, if it is determined that the other vehicle 6 exists in the connecting lane 4bc or the parallel lane 4bp, this flow goes to S102. Transition.
  • the determination block 120 determines whether the branch lane 4b for which the other vehicle 6 is determined to exist is the connecting lane 4bc or the parallel lane 4bp. At this time, the determination block 120 determines whether or not the branch lane 4b in which the other vehicle 6 exists has shifted from the connecting lane 4bc to the parallel lane 4bp depending on whether or not the rear end of the other vehicle 6 has reached or exceeded the transition position Pm. May be judged. As a result, when the branch lane 4b determined to exist the other vehicle 6 is the connecting lane 4bc, this flow shifts to S104. On the other hand, when the branch lane 4b determined to exist the other vehicle 6 is the parallel lane 4bp, this flow shifts to S105.
  • the adjustment block 140 adjusts the slowness and speed of the generated branching track Xb according to the determination result of the presence or absence by S101 and S102. Specifically, in S103, the adjustment block 140 generates a branch release track Xbr as a branch travel track Xb for releasing the own vehicle 3 in the branch lane 4b from following another vehicle 6. On the other hand, in S104, the adjustment block 140 generates the connection follow track Xbfc in the branch follow track Xbf as the branch travel track Xb for making the own vehicle 3 follow the other vehicle 6 in the connection lane 4 bc in the branch lane 4b.
  • the adjustment block 140 generates a parallel follow track Xbfp of the branch follow track Xbf as a branch travel track Xb for making the own vehicle 3 follow the other vehicle 6 in the parallel lane 4 bp of the branch lane 4b. ..
  • the adjustment block 140 uses at least one of the completed position Pe, the curvature C, the azimuth angle ⁇ , the maximum centrifugal acceleration ⁇ , and the time change rate R as the track Xbr, Xbfc. , Xbfp is used to generate.
  • the adjustment block 140 gives a constraint condition including the approach limit position Pl extracted by S100 to the orbits Xbr, Xbfc, and Xbfp.
  • the adjustment block 140 generates a branch release orbit Xbr that changes more slowly (that is, smoothly) than both the connection follow orbit Xbfc and the parallel follow orbit Xbfp.
  • the adjustment block 140 generates a parallel follow trajectory Xbfp that is slower than the connection follow track Xbfc and changes more rapidly than the branch release trajectory Xbr.
  • the adjustment block 140 generates a connection follow track Xbfc that changes more rapidly than the parallel follow track Xbfp and the branch release track Xbr.
  • the determination block 120 corresponds to the “determination unit” and the adjustment block 140 corresponds to the "adjustment unit”. Further, in the present embodiment, S101 and S102 correspond to the "determination process”, and S103, S104 and S105 correspond to the "adjustment process”.
  • the branching track Xb of the own vehicle 3 heading from the main lane 4a to the branch lane 4b the branch following track Xbf and the branch release track Xbr depend on the determination result of the presence or absence of the other vehicle 6 in the branch lane 4b.
  • the speed is adjusted.
  • the own vehicle 3 is prioritized to follow the other vehicle 6 by the branch follow-up track Xbf, so that the branch lane 4b It is possible to suppress the traveling interference with the other vehicle 6 in.
  • the own vehicle 3 is released from following the other vehicle 6, so that the own vehicle is slower than the branch follow track Xbf.
  • the lateral change of the branch release trajectory Xbr that guides 3 becomes small.
  • Such a small lateral change can suppress the occurrence of lateral acceleration or yaw rate in the behavior of the own vehicle 3. Based on the above, it is possible to generate a branch traveling track Xb suitable for the traveling scene of the own vehicle 3.
  • the connection following track as the branch following track Xbf. Xbfc gives priority to the own vehicle 3 to follow the other vehicle 6. Therefore, it is possible to suppress traveling interference with another vehicle 6 in the connecting lane 4bc.
  • the own vehicle 3 is released from following the other vehicle 6, so that the own vehicle 3 is more gradual than the connection following track Xbfc. The lateral change of the branch release track Xbr that guides the vehicle 3 becomes small.
  • Such a small lateral change can suppress the occurrence of lateral acceleration or yaw rate in the behavior of the own vehicle 3. According to the above, it is possible to generate a branch traveling track Xb suitable for each traveling scene in which the determination result of the presence / absence of the other vehicle 6 in the connecting lane 4bc is different.
  • the own vehicle is gentler than the connection following track Xbfc.
  • the lateral change of the parallel follow-up track Xbfp that guides 3 to follow the other vehicle 6 is smaller than that of the connection follow-up track Xbfc.
  • the parallel follow-up track Xbfp can be achieved by trade-off between suppressing the traveling interference with the other vehicle 6 in the parallel lane 4bp and suppressing the occurrence of lateral acceleration or yaw rate in the connecting lane 4bc. According to the above, it is possible to generate a branch traveling track Xb suitable for each traveling scene in which the determination result of the presence / absence of the other vehicle 6 in the connecting lane 4bc and the parallel lane 4bp is different.
  • the branch release track Xbr guides the own vehicle 3 to the branch lane 4b more gently than the parallel follow track Xbfp.
  • the parallel follow-up track Xbfp in which the guidance of the own vehicle 3 is steeper than that of the branch release track Xbr, has high follow-up reliability of the own vehicle 3 with respect to the other vehicle 6 even if the lateral change is as small as possible.
  • the parallel follow-up track Xbfp can enhance the effect of suppressing the traveling interference with the other vehicle 6 in the parallel lane 4bp even under the suppression of the occurrence of lateral acceleration or yaw rate in the connecting lane 4bc. According to the above, it is possible to generate an optimized branch traveling track Xb for each traveling scene in which the determination result of the presence / absence of the other vehicle 6 in the connecting lane 4bc and the parallel lane 4bp is different.
  • the completion position Pe at which the lane change of the own vehicle 3 to the branch lane 4b is completed is in a traveling scene in which it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the connecting lane 4bc and the parallel lane 4bp.
  • the position Pd in which the own vehicle 3 starts traveling in parallel with the main lane 4a in the parallel lane 4bp is included.
  • the completion position Pe includes a position Pm at which the connecting lane 4bc shifts to the parallel lane 4bp in a traveling scene in which it is determined that the other vehicle 6 exists in the connecting lane 4bc.
  • the completion position Pe is to the other vehicle 6 in the parallel lane 4bp in the driving scene where it is determined that the other vehicle 6 does not exist in the connecting lane 4bp and the other vehicle 6 exists in the parallel lane 4bp.
  • the branch traveling track Xb according to the present embodiment can be appropriately adjusted according to the traveling scene by the curvature C of the curve drawn by the own vehicle 3 entering the branch lane 4b. Therefore, it is possible to guarantee the generation of the branch traveling track Xb suitable for the traveling scene of the own vehicle 3.
  • the branching track Xb according to the present embodiment is appropriately slowed or slowed according to the traveling scene by the azimuth angle ⁇ formed by the approaching direction Db of the own vehicle 3 entering the branching lane 4b with respect to the lane direction Da of the main lane 4a. be able to. Therefore, it is possible to guarantee the generation of the branch traveling track Xb suitable for the traveling scene of the own vehicle 3.
  • the branch traveling track Xb according to the present embodiment can be appropriately adjusted according to the traveling scene by the maximum centrifugal acceleration ⁇ generated in the own vehicle 3 entering the branch lane 4b. Therefore, it is possible to guarantee the generation of the branch traveling track Xb suitable for the traveling scene of the own vehicle 3.
  • the branch traveling track Xb according to the present embodiment can be appropriately adjusted according to the traveling scene by the time change rate R of the maximum centrifugal acceleration ⁇ generated in the own vehicle 3 entering the branch lane 4b. Therefore, it is possible to guarantee the generation of the branch traveling track Xb suitable for the traveling scene of the own vehicle 3.
  • the branching track Xb according to the present embodiment is given the approach limit position Pl of the own vehicle 3 entering the branching lane 4b as a constraint condition, and then the speed is adjusted. According to this, it is possible to increase the reliability of the branch traveling track Xb suitable for the traveling scene of the own vehicle 3.
  • the dedicated computer constituting the track generator 1 may be at least one external center computer capable of communicating with the own vehicle 3.
  • the traveling route P may be planned and instructed to the vehicle 3 by the external center computer constituting the route planning device 1.
  • the dedicated computer constituting the trajectory generator 1 may include at least one of a digital circuit and an analog circuit as a processor.
  • the digital circuit includes, for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field Programmable Gate Array), SOC (System on a Chip), PGA (Programmable Gate Array), CPLD (Complex Programmable Logic Device), and the like. , At least one type. Further, such a digital circuit may include a memory for storing a program.
  • S100 by the constraint block 100 may be omitted.
  • S101 and S102 by the determination block 120 determine whether or not the other vehicle 6 exists in the connecting lane 4bc and the parallel lane 4bp to be determined by adding or substituting the traveling speed of the other vehicle 6, for example, the own vehicle 3 And may be executed based on the future position of the other vehicle 6.
  • the presence or absence of the other vehicle 6 in the branch lane 4b may be determined without distinguishing between the parallel lane 4bp and the connecting lane 4bc.
  • S102 by the determination block 120 may be omitted as shown in FIG.
  • S104 and S105 by the adjustment block 140 may be replaced by S107 shown in FIG.
  • the adjustment block 140 generates a branch follow trajectory Xbf that changes more rapidly than the branch release trajectory Xbr. Therefore, in S103 of this modification, the adjustment block 140 generates a branch release trajectory Xbr that changes more slowly (that is, smoothly) than the branch follow trajectory Xbf.

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Abstract

本線(4a)から分岐車線(4b)へ向かう第一車両の軌道として、分岐走行軌道を生成する軌道生成装置は、第一車両とは異なる第二車両の、分岐車線(4b)における存在有無を判定する判定ブロックと、当該存在有無の判定結果に応じて、分岐走行軌道の緩急を調整する調整ブロックと、を備える。分岐車線(4b)において第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの分岐走行軌道は、第一車両を第二車両に追従させる分岐追従軌道(Xbfc,Xbfp)と定義される。分岐車線(4b)において第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの分岐走行軌(b)は、第一車両を第二車両への追従から解放する分岐解放軌道(Xbr)と定義される。調整ブロックは、分岐追従軌道(Xbfc,Xbfp)よりも緩やかに第一車両を分岐車線(4b)へ案内する分岐解放軌道(Xbr)を、生成する。

Description

軌道生成装置、軌道生成方法、軌道生成プログラム 関連出願の相互参照
 この出願は、2020年2月3日に日本に出願された特許出願第2020-16458号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
 本開示は、車両の軌道を生成する軌道生成技術に、関する。
 特許文献1は、本線から分岐車線へ向かう車両の軌道を生成する軌道生成技術を、開示している。この技術は、分岐車線への進入箇所付近から道路形状に応じた軌道を、生成可能としている。
国際公開2018/138769号パンフレット
 一般に分岐車線のうち、本線から擦り付け状に接続される接続車線では、軌道が本線から横方向へとカーブさせられる。そのため、分岐車線への進入箇所付近における軌道は、分岐車線の道路形状に沿わされることで、車両に対して大きな横方向変化を与え易くなる。こうした大きな横方向変化は、車両の挙動において横加速度又はヨーレートを不要に発生させるおそれがある。
 そこで、横方向変化の小さな軌道を生成することが、想定される。しかし、車両において横方向変化の小さな軌道は、例えば渋滞等により分岐車線に停滞している他の車両を追い越して、分岐車線での当該他の車両の走行に干渉するおそれがある。
 本開示の課題は、車両の走行シーンに適した軌道を生成する軌道生成装置を、提供することにある。本開示の別の課題は、車両の走行シーンに適した軌道を生成する軌道生成方法を、提供することにある。本開示のさらに別の課題は、車両の走行シーンに適した軌道を生成する軌道生成プログラムを、提供することにある。
 以下、課題を解決するための本開示の技術的手段について、説明する。
 本開示の第一態様は、
 本線から分岐車線へ向かう第一車両の軌道として、分岐走行軌道を生成する軌道生成装置であって、
 第一車両とは異なる第二車両の、分岐車線における存在有無を判定する判定部と、
 存在有無の判定結果に応じて、分岐走行軌道の緩急を調整する調整部と、を備え、
 分岐車線において第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの分岐走行軌道は、第一車両を第二車両に追従させる分岐追従軌道と定義され、
 分岐車線において第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの分岐走行軌道は、第一車両を第二車両への追従から解放する分岐解放軌道と定義され、
 調整部は、分岐追従軌道よりも緩やかに第一車両を分岐車線へ案内する分岐解放軌道を、生成する。
 本開示の第二態様は、
 プロセッサにより実行され、本線から分岐車線へ向かう第一車両の軌道として、分岐走行軌道を生成する軌道生成方法であって、
 第一車両とは異なる第二車両の、分岐車線における存在有無を判定する判定プロセスと、
 存在有無の判定結果に応じて、分岐走行軌道の緩急を調整する調整プロセスと、を含み、
 分岐車線において第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの分岐走行軌道は、第一車両を第二車両に追従させる分岐追従軌道と定義され、
 分岐車線において第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの分岐走行軌道は、第一車両を第二車両への追従から解放する分岐解放軌道と定義され、
 調整プロセスは、分岐追従軌道よりも緩やかに第一車両を分岐車線へ案内する分岐解放軌道を、生成する。
 本開示の第三態様は、
 本線から分岐車線へ向かう第一車両の軌道として、分岐走行軌道を生成するためにプロセッサ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、
 第一車両とは異なる第二車両の、分岐車線における存在有無を判定させる判定プロセスと、
 存在有無の判定結果に応じて、分岐走行軌道の緩急を調整させる調整プロセスと、を含み、
 分岐車線において第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの分岐走行軌道は、第一車両を第二車両に追従させる分岐追従軌道と定義され、
 分岐車線において第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの分岐走行軌道は、第一車両を第二車両への追従から解放する分岐解放軌道と定義され、
 調整プロセスは、分岐追従軌道よりも緩やかに第一車両を分岐車線へ案内する分岐解放軌道を、生成させる。
 これら第一~第三態様によると、本線から分岐車線へ向かう第一車両の分岐走行軌道として、分岐追従軌道及び分岐解放軌道は、分岐車線における第二車両の存在有無の判定結果に応じて緩急を調整される。このとき、分岐車線において第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでは、分岐追従軌道により第一車両が第二車両への追従を優先されることになるので、分岐車線における第二車両への走行干渉を抑制することができる。一方、分岐車線において第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでは、第二車両への追従から第一車両が解放されることで、分岐追従軌道よりも緩やかに第一車両を案内する分岐解放軌道の横方向変化は、小さくなる。このように小さな横方向変化は、第一車両の挙動における横加速度又はヨーレートの発生を抑制することができる。以上によれば、第一車両の走行シーンに適した分岐走行軌道を、生成することが可能となる。
一実施形態による軌道生成装置の全体構成を示すブロック図である。 一実施形態による軌道生成装置が生成する走行軌道を説明するための模式図である。 一実施形態による軌道生成装置の詳細構成を示すブロック図である。 一実施形態による制約条件を説明するための模式図である。 一実施形態による制約条件を説明するための模式図である。 一実施形態による分岐解放軌道を説明するための模式図である。 一実施形態による分岐追従軌道のうち接続追従軌道を説明するための模式図である。 一実施形態による分岐追従軌道のうち並行追従軌道を説明するための模式図である。 一実施形態による分岐走行軌道を対比するための模式図である。 一実施形態による分岐走行軌道の緩急調整を説明するためのグラフである。 一実施形態による分岐走行軌道の緩急調整を説明するための模式図である。 一実施形態による分岐走行軌道の緩急調整を説明するためのグラフである。 一実施形態による分岐走行軌道の緩急調整を説明するためのグラフである。 一実施形態による分岐走行軌道の緩急調整を説明するためのグラフである。 一実施形態による軌道生成方法を示すフローチャートである。 変形例よる軌道生成方法を示すフローチャートである。 変形例よる分岐走行軌道の生成を説明するための模式図である。
 以下、一実施形態を図面に基づいて説明する。
 図1に示す一実施形態の軌道生成装置1は、走行路7の走行車線4における車両3の将来走行に関して、軌道X(図2参照)を生成する。このために軌道生成装置1は、走行制御装置2と共に、車両3に搭載される。走行制御装置2は、軌道生成装置1の生成した軌道Xに従う走行制御を、車両3に対して実行する。車両3は、走行制御装置2からの走行制御を受けることで定常的若しくは一時的に自動走行可能となる、例えば自動運転車両又は高度運転支援車両等である。以下の説明では、軌道生成装置1及び走行制御装置2の搭載される第一車両が、自車両3と表記される。また以下の説明では、第一車両としての自車両3とは異なる第二車両が、他車両6と表記される。 
 自車両3には、軌道生成装置1及び走行制御装置2に加えて、センサ系5が搭載される。センサ系5は、軌道生成装置1による軌道生成及び走行制御装置2による走行制御に活用可能な各種情報を、取得する。図3に示すようにセンサ系5は、外界センサ50及び内界センサ52を含んで構成される。
 外界センサ50は、自車両3の周辺環境となる外界の情報を、生成する。外界センサ50は、自車両3の外界に存在する物体を検知することで、外界情報を生成してもよい。この検知タイプの外界センサ50は、例えばカメラ、LiDAR(Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging)、レーダ及びソナー等のうち、少なくとも一種類である。外界センサ50は、自車両3の外界に存在するGNSS(Global Navigation Satellite System)の人工衛星又はITS(Intelligent Transport Systems)の路側機から信号受信することで、外界情報を生成してもよい。この受信タイプの外界センサ50は、例えばGNSS受信機及びテレマティクス受信機等のうち、少なくとも一種類である。
 内界センサ52は、自車両3の内部環境となる内界の情報を、生成する。内界センサ52は、自車両3の内界において特定の運動物理量を検知することで、内界情報を生成してもよい。この検知タイプの内界センサ52は、例えば走行速度センサ、加速度センサ、ジャイロ及び舵角センサ等のうち、少なくとも一種類である。
 こうしたセンサ系5の取得情報に基づくことで、軌道生成装置1により生成されて走行制御装置2へと出力される軌道Xは、将来走行における自車両3の運動物理量を時系列に規定する。そこで図2に示すように、現在位置Ppから設定経路長先の将来予定位置Pfに至る区間を軌道生成区間として、軌道Xが生成される。軌道Xは、自車両3の各種運動物理量のうち特定の運動物理量に関して、軌道生成区間における複数時系列点でのベクトル値又はスカラー値を規定する。軌道Xにより規定される自車両3の運動物理量は、例えば走行車線4に対する相対的な横位置又はヨー角、走行速度、加速度、走行距離及び舵角等のうち、当該横位置を含んだ少なくとも一種類である。尚、走行車線4に対する相対的な横位置は、走行車線4の横方向(即ち、幅方向)において中央位置からの相対位置として定義され、以下の説明では単に横位置と表記される。
 軌道生成装置1が軌道Xを生成する走行シーンは、走行車線4として本線4a及び分岐車線4bが並ぶ走行路7での車線変更シーンを、少なくとも含む。自車両3が本線4aから分岐車線4bへ向かって車線変更する車線変更シーンでの軌道Xは特に、分岐走行軌道Xbと定義される。ここで分岐車線4bには、接続車線4bc及び並行車線4bpが含まれる。接続車線4bcは、本線4aから並行車線4bpまでを直線的又は曲線的な擦り付け状に接続する、本線4aから分岐の走行車線4である。並行車線4bpは、本線4aとの間を接続車線4bcにより接続されて本線4aと並行に延伸する、接続車線4bcよりも先の走行車線4である。尚、図2において符号Pbの付された二点鎖線は、接続車線4bcが本線4aから分岐する分岐位置Pbを、仮想的に表している。図2において符号Pmの付された二点鎖線は、接続車線4bcが並行車線4bpへ移行する移行位置Pmを、仮想的に表している。
 図1に示す軌道生成装置1は、少なくとも一つの専用コンピュータから構成される。軌道生成装置1を構成する専用コンピュータは、自車両3の高度運転支援又は自動運転制御を統括する統合ECU(Electronic Control Unit)であってもよい。軌道生成装置1を構成する専用コンピュータは、自車両3の高度運転支援又は自動運転制御に利用されるロケータECUであってもよい。軌道生成装置1を構成する専用コンピュータは、自車両3の運転をナビゲートするナビゲーションECUであってもよい。軌道生成装置1を構成するECUは、自車両3と外界との間の通信を制御する通信ECUであってもよい。これらのECUは、例えばLAN(Local Area Network)、ワイヤハーネス及び内部バス等のうち、少なくとも一種類を介して走行制御装置2及びセンサ系5に接続される。一方、軌道生成装置1を構成する専用コンピュータは、走行制御装置2として自車両3の少なくとも操舵を制御する操舵ECUであってもよい。この操舵ECUは、例えばLAN、ワイヤハーネス及び内部バス等のうち、少なくとも一種類を介してセンサ系5に接続される。
 軌道生成装置1を構成する専用コンピュータは、メモリ10及びプロセッサ12を、少なくとも一つずつ有している。メモリ10は、コンピュータにより読み取り可能なプログラム及びデータ等を非一時的に記憶する、例えば半導体メモリ、磁気媒体及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。プロセッサ12は、例えばCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)及び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。
 プロセッサ12は、メモリ10に記憶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1は、軌道Xを生成するための機能ブロックを、複数構築する。即ち軌道生成装置1では、軌道Xを生成するためにメモリ10に記憶された軌道生成プログラムが複数の命令をプロセッサ12に実行させることで、複数の機能ブロックが構築される。軌道生成装置1により構築される複数の機能ブロックには、図3に示すように制約ブロック100、判定ブロック120及び調整ブロック140が含まれる。
 制約ブロック100は、本線4aから分岐車線4bへの自車両3の進入に対して制約を与える制約条件を、抽出する。具体的には、図4,5に示すように本線4aからの分岐車線4bの分岐位置Pbが軌道生成区間内へ入ると、制約ブロック100が制約条件を抽出する。即ち、自車両3の現在位置Ppから設定距離以下にまで分岐位置Pbが接近すると、制約条件が抽出される。このときの抽出処理は、外界センサ50による外界情報のうち、他車両6に関する運動情報と、内界センサ52による内界情報のうち、走行車線4に関する地図情報及び自車両3に関する運動情報とに、少なくとも基づき実行される。
 制約条件は、本線4aから分岐車線4bへ進入する自車両3の進入限界位置Plを、少なくとも含む。本実施形態の進入限界位置Plは、本線4aと分岐車線4bとの境界線属性を表す走行制限位置Plr及び障害存在位置Ploのうち、自車両3の現在位置Ppに近い一方に設定される。図4に示すように走行制限位置Plrとは、本線4aにおける現在位置Ppからの制約区間内のうち、構造的又は法律的に分岐車線4bへの車線変更走行が制限される制限領域の開始位置(即ち、最も手前の位置)を、意味する。一方、図5に示すように障害存在位置Ploとは、本線4aにおける現在位置Ppからの制約区間内のうち、分岐車線4bへの車線変更の障害となる障害速度範囲内の走行速度をもって唯一又は最後尾に存在する他車両6の後端位置を、意味する。ここで制約区間は、自車両3が分岐車線4bへの車線変更を完了して本線4aと並行走行するのに必要な経路長を、現在位置Ppから空けるように設定される。障害速度範囲は、自車両3の車線変更に干渉する他車両6の走行速度として零速度から設定速度以下又は設定速度未満の範囲に、設定される。
 図3に示す判定ブロック120は、分岐車線4bにおける他車両6の存在有無を判定する。具体的には、図6~8に示すように本線4aからの分岐車線4bの分岐位置Pbが軌道生成区間内へ入ると、判定ブロック120が他車両6の存在有無を判定する。即ち、自車両3の現在位置Ppから設定距離以下にまで分岐位置Pbが接近すると、他車両6の存在有無が判定される。このときの判定処理は、外界センサ50による外界情報のうち、他車両6に関する運動情報と、内界センサ52による内界情報のうち、走行車線4に関する地図情報及び自車両3に関する運動情報とに、少なくとも基づき実行される。
 図6,8に示すように、分岐車線4bのうち接続車線4bcにおいて他車両6が存在していない場合、そのまま、接続車線4bcにおいて他車両6は存在しないとの判定を判定ブロック120が下す。一方で図7に示すように、分岐車線4bのうち接続車線4bcにおいて唯一又は最後尾に判定速度範囲内の走行速度をもった他車両6が存在している場合、接続車線4bcにおいて他車両6は存在するとの判定を判定ブロック120が下す。但し、分岐車線4bのうち接続車線4bcにおいて、唯一又は最後尾に判定速度範囲外の走行速度をもった他車両6が存在している場合、本実施形態では接続車線4bcにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される。
 接続車線4bcでの存在有無の判定基準となる判定速度範囲は、自車両3の追従を必要とする他車両6の走行速度として零速度から設定速度以下又は設定速度未満の範囲に、設定される。この設定により、自車両3の追従を必要とする他車両6に関して、存在有無が判定されることになるため、走行速度が判定速度範囲外の他車両6に対しては、存在しないとの判定が上述の如く下されるようになっている。
 図6,7に示すように、分岐車線4bのうち並行車線4bpにおいて移行位置Pmからの判定区間内に他車両6の後端が存在していない場合、並行車線4bpにおいて他車両6は存在しないとの判定を判定ブロック120が下す。一方で図8に示すように、分岐車線4bのうち並行車線4bpにおいて判定区間内の唯一又は最後尾に判定速度範囲内の走行速度をもった他車両6の後端が存在している場合、並行車線4bpにおいて他車両6は存在するとの判定を判定ブロック120が下す。但し、分岐車線4bのうち並行車線4bpにおいて、判定区間内の唯一又は最後尾に判定速度範囲外の走行速度をもった他車両6の後端が存在している場合、本実施形態では並行車線4bpにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される。また、分岐車線4bのうち並行車線4bpにおいて、判定区間よりも先に他車両6の後端が存在していても、本実施形態では並行車線4bpにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される。
 並行車線4bpでの存在有無の判定基準となる判定速度範囲は、自車両3の追従を必要とする他車両6の走行速度として零速度から設定速度以下又は設定速度未満の範囲に、設定される。この設定により、自車両3の追従を必要とする他車両6に関して、存在有無が判定されることになるため、走行速度が判定速度範囲外の他車両6に対しては、存在しないとの判定が上述の如く下されるようになっている。尚、並行車線4bpでの存在有無に関して判定速度範囲の上限を決める設定速度は、接続車線4bcでの存在有無に関する判定速度範囲に対して、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
 並行車線4bpでの存在有無の判定基準となる判定区間は、自車両3が分岐車線4bへの車線変更を完了して本線4aと並行に走行するまでに必要な経路長を、移行位置Pmから空けるように設定される。この設定により、車線変更完了までに自車両3の追従を必要とする他車両6に関して、存在有無が判定されることになるため、判定区間よりも先の他車両6に対しては、存在しないとの判定が上述の如く下されるようになっている。
 以上により判定ブロック120は、接続車線4bc及び並行車線4bpにおいて他車両6は存在しないとの判定を下す図6の場合には、分岐車線4bにおいて他車両6は存在しないとの判定も下す。一方で判定ブロック120は、接続車線4bc又は並行車線4bpにおいて他車両6は存在するとの判定を下す図7,8の場合には、分岐車線4bにおいて他車両6は存在するとの判定も下す。
 図3に示す調整ブロック140は、図6~8に示すように生成する分岐走行軌道Xbの緩急を、判定ブロック120による存在有無の判定結果に応じて、調整する。具体的には、分岐車線4bにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される場合、即ち接続車線4bc及び並行車線4bpにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される場合に調整ブロック140は、分岐走行軌道Xbのうち、図6に示す軌道Xbrを生成する。ここで軌道Xbrは、分岐車線4bにおいて他車両6への追従から自車両3を解放する、分岐解放軌道Xbrと定義される。一方、分岐車線4bにおいて他車両6は存在するとの判定が下される場合、即ち接続車線4bc又は並行車線4bpにおいて他車両6は存在するとの判定が下される場合に調整ブロック140は、分岐走行軌道Xbのうち、図7,8に示す軌道Xbfを生成する。ここで軌道Xbfは、分岐車線4bにおいて他車両6に自車両3を追従させる、分岐追従軌道Xbfと定義される。
 本実施形態の分岐追従軌道Xbfとしては、大別して二種類が生成される。まず、並行車線4bpにおいて他車両6は存在する及び存在しないのいずれの判定が下されるかに拘らず、接続車線4bcにおいて他車両6は存在するとの判定が下される場合の分岐追従軌道Xbfは、図7に示すように接続車線4bcでの追従を実現するための、接続追従軌道Xbfcと定義される。これに対して、接続車線4bcにおいて他車両6は存在しないとの判定且つ並行車線4bpにおいて他車両6は存在するとの判定が下される場合の分岐追従軌道Xbfは、図8に示すように並行車線4bpでの追従を実現するための、並行追従軌道Xbfpと定義される。
 以上の軌道定義下にて調整ブロック140は、図6~9に示すように分岐追従軌道Xbfとしての接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpよりも緩やか(即ち、滑らか)に、本線4aから自車両3を分岐車線4bへと案内する分岐解放軌道Xbrを、生成する。換言すれば、分岐解放軌道Xbrよりも急変化する接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpを、調整ブロック14は生成する。このときさらに調整ブロック140は、図7~9に示すように接続追従軌道Xbfcよりも緩やか(即ち、滑らか)に、本線4aから自車両3を分岐車線4bへと案内する並行追従軌道Xbfpを、生成する。換言すれば、並行追従軌道Xbfpよりも急変化する接続追従軌道Xbfcを、調整ブロック14は生成する。
 こうした分岐走行軌道Xbの緩急調整処理は、外界センサ50による外界情報のうち、他車両6に関する運動情報と、内界センサ52による内界情報のうち、走行車線4に関する地図情報及び自車両3に関する運動情報とに、少なくとも基づき実行される。このとき、制約ブロック100により抽出された進入限界位置Plを含む制約条件が、軌道Xbr,Xbfc,Xbfpに対して与えられる。
 ここで分岐走行軌道Xbの緩急は、図6~8に示すように本線4aから分岐車線4bへの自車両3の車線変更が完了する完了位置Peにより、調整されてもよい。このとき、接続車線4bc及び並行車線4bpにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される走行シーンでの完了位置Peは、並行車線4bpにおいて本線4aに並行する走行を自車両3が開始する、図6の走行開始位置Pdに設定される。この走行開始位置Pdは、例えば自車両3の全体が並行車線4bpに進入して並行車線4bpの車線変更を向く位置等である。一方、接続車線4bcにおいて他車両6は存在するとの判定が判下される走行シーンでの完了位置Peは、接続車線4bcが並行車線4bpへと移行する、図7の移行位置Pmに設定される。この移行位置Pmは、例えば地図情報の表すリンク点の位置等である。また一方、接続車線4bcにおいて他車両6は存在しないとの判定且つ並行車線4bpにおいて他車両6は存在するとの判定が下される走行シーンでの完了位置Peは、並行車線4bpにおいて他車両6への追従を自車両3が開始する、図8の追従開始位置Psに設定される。この追従開始位置Psは、例えば他車両6の後方に自車両3が追従可能に、それら各車両3,6の車長関係が考慮された位置等である。
 これらの設定により、図6~8に示すように分岐解放軌道Xbrを規定する完了位置Pe(即ち、位置Pd)は、分岐追従軌道Xbfとしての接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpを規定する完了位置Pe(即ち、位置Pm,Ps)よりも、分岐位置Pbから遠方に離間する。また、図7~8に示すように並行追従軌道Xbfpを規定する完了位置Pe(即ち、位置Ps)は、接続追従軌道Xbfcを規定する完了位置Pe(即ち、位置Pm)よりも、分岐位置Pbから遠方に離間する。尚、このような軌道Xbr,Xbfc,Xbfpを含む分岐走行軌道Xbは、例えば直線及びスプライン曲線のうち、少なくとも一種類により自車両3の現在位置Ppから完了位置Peまでを繋ぐことで、少なくとも横位置を規定可能となる。
 分岐走行軌道Xbの緩急は、本線4aから分岐車線4bへと進入する自車両3が描くカーブの、図10に示す曲率Cにより、調整されてもよい。このとき分岐位置Pbからの調整区間内では、分岐解放軌道Xbrを規定する曲率Cが、分岐追従軌道Xbfとしての接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpを規定する曲率Cよりも、小さく設定される。また調整区間内では、並行追従軌道Xbfpを規定する曲率Cが、接続追従軌道Xbfcを規定する曲率Cよりも、小さく設定される。
 分岐走行軌道Xbの緩急は、図11に示すように本線4aから分岐車線4bへと進入する自車両3の進入方向Dbが本線4aの車線進行方向Daに対してなす角度としての、図12に示す方位角θにより、調整されてもよい。このとき分岐位置Pbからの調整区間内では、分岐解放軌道Xbrを規定する方位角θが、分岐追従軌道Xbfとしての接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpを規定する方位角θよりも、小さく設定される。また調整区間内では、並行追従軌道Xbfpを規定する方位角θが、接続追従軌道Xbfcを規定する方位角θよりも、小さく設定される。
 分岐走行軌道Xbの緩急は、本線4aから分岐車線4bへと進入する自車両3に生じる、図13に示す最大遠心加速度αにより、調整されてもよい。このとき分岐位置Pbからの調整区間内において想定される走行速度毎に、分岐解放軌道Xbrを規定する最大遠心加速度αが、分岐追従軌道Xbfとしての接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpを規定する最大遠心加速度αよりも、小さく設定される。また調整区間内において想定される走行速度毎に、並行追従軌道Xbfpを規定する最大遠心加速度αが、接続追従軌道Xbfcを規定する最大遠心加速度αよりも、小さく設定される。尚、最大遠心加速度αが小さく設定されると、自車両3に搭乗した乗員の感じる乗り心地は、向上傾向を示す。
 分岐走行軌道Xbの緩急は、本線4aから分岐車線4bへと進入する自車両3に生じる、図14に示す最大遠心加速度αの時間変化率Rにより、調整されてもよい。このとき分岐位置Pbからの調整区間内において想定される走行速度毎に、分岐解放軌道Xbrを規定する時間変化率Rが、分岐追従軌道Xbfとしての接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpを規定する時間変化率Rよりも、小さく設定される。また調整区間内において想定される走行速度毎に、並行追従軌道Xbfpを規定する時間変化率Rが、接続追従軌道Xbfcを規定する時間変化率Rよりも、小さく設定される。尚、時間変化率Rが小さく設定されると、自車両3に搭乗した乗員の感じる乗り心地は、向上傾向を示す。
 このような分岐走行軌道Xbの緩急調整に当たっては、完了位置Pe、曲率C、方位角θ、最大遠心加速度α及び時間変化率Rのうち、少なくとも一種類が軌道Xbr,Xbfc,Xbfpの生成に利用される。このとき、軌道生成に利用される少なくとも一種類が制約条件下にて与えられる調整区間は、分岐走行軌道Xbの緩急調整に必要な経路長を、分岐位置Pbから空けるように設定される。
 以上により緩急調整された分岐走行軌道Xbとしての軌道Xbr,Xbfc,Xbfpは、図3に示す調整ブロック140から、走行制御装置2へと入力される。走行制御装置2は、入力された軌道Xbr,Xbfc,Xbfpに従って、自車両3の少なくとも操舵を制御する。このときの制御処理は、外界センサ50による外界情報と、内界センサ52による内界情報とに基づき、実行される。
 ここまで説明した制約ブロック100、判定ブロック120及び調整ブロック140の共同により、軌道生成装置1が軌道Xを生成する軌道生成方法のフローを、図15に従って以下に説明する。尚、本フローは、本線4aからの分岐車線4bの分岐位置Pbが軌道生成区間内へ入ると、即ち自車両3の現在位置Ppから設定距離以下にまで分岐位置Pbが接近すると、開始される。また、本フローにおける各「S」は、軌道生成プログラムに含まれた複数命令によって実行される複数ステップを、それぞれ意味する。
 S100において制約ブロック100は、本線4aから分岐車線4bへの自車両3の進入に対して制約を与える制約条件を、抽出する。具体的に制約ブロック100は、本線4aから分岐車線4bへ進入する自車両3の進入限界位置Plを少なくとも含んで、制約条件を抽出する。このとき制約ブロック100は、走行制限位置Plrと障害存在位置Ploとのうち、自車両3の現在位置Ppに近い一方に進入限界位置Plを設定する。
 S101において判定ブロック120は、分岐車線4bにおける他車両6の存在有無を判定する。その結果、分岐車線4bにおいて他車両6は存在しないとの判定が下された場合、即ち続車線4bc及び並行車線4bpにおいて他車両6は存在しないとの判定が下された場合には、本フローがS103へ移行する。一方、分岐車線4bにおいて他車両6は存在するとの判定が下された場合、即ち接続車線4bc又は並行車線4bpにおいて他車両6は存在するとの判定が下された場合には、本フローがS102へ移行する。
 S102において判定ブロック120は、他車両6は存在するとの判定が下された分岐車線4bが、接続車線4bc及び並行車線4bpのいずれであるかを、判定する。このとき判定ブロック120は、他車両6の後端が移行位置Pmを到達又は超過したか否かにより、他車両6の存在する分岐車線4bが接続車線4bcから並行車線4bpへ移行したか否かを、判断してもよい。こうした結果、他車両6は存在するとの判定が下された分岐車線4bが、接続車線4bcである場合には、本フローがS104へ移行する。一方、他車両6は存在するとの判定が下された分岐車線4bが、並行車線4bpである場合には、本フローがS105へ移行する。
 S103,S104,S105により調整ブロック140は、生成する分岐走行軌道Xbの緩急を、S101,S102による存在有無の判定結果に応じて、調整する。具体的にS103において調整ブロック140は、分岐車線4bにおける自車両3を他車両6への追従から解放するための分岐走行軌道Xbとして、分岐解放軌道Xbrを生成する。一方、S104において調整ブロック140は、分岐車線4bのうち接続車線4bcにおける他車両6に自車両3を追従させるための分岐走行軌道Xbとして、分岐追従軌道Xbfのうち接続追従軌道Xbfcを生成する。また一方、S105において調整ブロック140は、分岐車線4bのうち並行車線4bpにおける他車両6に自車両3を追従させるための分岐走行軌道Xbとして、分岐追従軌道Xbfのうち並行追従軌道Xbfpを生成する。
 S103,S104,S105による分岐走行軌道Xbの緩急調整に当たって調整ブロック140は、完了位置Pe、曲率C、方位角θ、最大遠心加速度α及び時間変化率Rのうち、少なくとも一種類を軌道Xbr,Xbfc,Xbfpの生成に利用する。このとき調整ブロック140は、S100により抽出された進入限界位置Plを含む制約条件を、軌道Xbr,Xbfc,Xbfpに対して与えることになる。
 以上により、S103において調整ブロック140は、接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpの双方よりも緩やか(即ち、滑らか)に変化する分岐解放軌道Xbrを、生成する。一方、S104において調整ブロック140は、接続追従軌道Xbfcよりも緩やか且つ分岐解放軌道Xbrよりも急に変化する並行追従軌道Xbfpを、生成する。また一方、S105において調整ブロック140は、並行追従軌道Xbfp及び分岐解放軌道Xbrよりも急に変化する接続追従軌道Xbfcを、生成する。こうして軌道Xbr,Xbfc,Xbfpの生成が完了すると、本フローは終了する。
 このように本実施形態では、判定ブロック120が「判定部」に相当し、調整ブロック140が「調整部」に相当する。また本実施形態では、S101,S102が「判定プロセス」に相当し、S103,S104,S105が「調整プロセス」に相当する。
 (作用効果)
 ここまで説明した本実施形態の作用効果を、以下に説明する。
 本実施形態によると、本線4aから分岐車線4bへ向かう自車両3の分岐走行軌道Xbとして、分岐追従軌道Xbf及び分岐解放軌道Xbrは、分岐車線4bにおける他車両6の存在有無の判定結果に応じて緩急を調整される。このとき、分岐車線4bにおいて他車両6は存在するとの判定が下される走行シーンでは、分岐追従軌道Xbfにより自車両3が他車両6への追従を優先されることになるので、分岐車線4bにおける他車両6への走行干渉を抑制することができる。一方、分岐車線4bにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される走行シーンでは、他車両6への追従から自車両3が解放されることで、分岐追従軌道Xbfよりも緩やかに自車両3を案内する分岐解放軌道Xbrの横方向変化は、小さくなる。このように小さな横方向変化は、自車両3の挙動における横加速度又はヨーレートの発生を抑制することができる。以上によれば、自車両3の走行シーンに適した分岐走行軌道Xbを、生成することが可能となる。
 本実施形態によると、分岐車線4bのうち、本線4aから並行車線4bpまで接続の接続車線4bcにおいて他車両6は存在するとの判定が下される走行シーンでは、分岐追従軌道Xbfとしての接続追従軌道Xbfcにより自車両3が他車両6への追従を優先される。故に、接続車線4bcにおける他車両6への走行干渉を抑制することができる。また一方、接続車線4bcにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される走行シーンでは、他車両6への追従から自車両3が解放されることで、接続追従軌道Xbfcよりも緩やかに自車両3を案内する分岐解放軌道Xbrの横方向変化は、小さくなる。このように小さな横方向変化は、自車両3の挙動における横加速度又はヨーレートの発生を抑制することができる。以上によれば、接続車線4bcにおける他車両6の存在有無の判定結果が異なる走行シーン毎に、それぞれ適した分岐走行軌道Xbの生成が可能となる。
 本実施形態によると、接続車線4bcにおいて他車両6は存在しないとの判定且つ並行車線4bpにおいて他車両6は存在するとの判定が下される走行シーンでは、接続追従軌道Xbfcよりも緩やかに自車両3を案内して他車両6に追従させる並行追従軌道Xbfpの横方向変化が、接続追従軌道Xbfcよりは小さくなる。これにより並行追従軌道Xbfpは、並行車線4bpにおける他車両6への走行干渉抑制と、接続車線4bcにおける横加速度又はヨーレートの発生抑制とを、トレードオフして達成することができる。以上によれば、接続車線4bc及び並行車線4bpにおける他車両6の存在有無の判定結果が異なる走行シーン毎に、それぞれ適した分岐走行軌道Xbの生成が可能となる。
 本実施形態による分岐解放軌道Xbrは、並行追従軌道Xbfpよりも緩やかに自車両3を分岐車線4bへと案内する。これにより、分岐解放軌道Xbrよりは自車両3の案内が急となる並行追従軌道Xbfpは、可及的に小さな横方向変化であっても、他車両6に対する自車両3の追従信頼性が高くなる。故に並行追従軌道Xbfpは、接続車線4bcにおける横加速度又はヨーレートの発生抑制下でも、並行車線4bpにおける他車両6への走行干渉抑制効果を高めることができる。以上によれば、接続車線4bc及び並行車線4bpにおける他車両6の存在有無の判定結果が異なる走行シーン毎に、それぞれ最適化した分岐走行軌道Xbの生成が可能となる。
 本実施形態によると、分岐車線4bへの自車両3の車線変更が完了する完了位置Peは、接続車線4bc及び並行車線4bpにおいて他車両6は存在しないとの判定が下される走行シーンでの、並行車線4bpにおいて本線4aに並行する走行を自車両3が開始する位置Pdを、含む。また完了位置Peは、接続車線4bcにおいて他車両6は存在するとの判定が下される走行シーンでの、接続車線4bcが並行車線4bpへ移行する位置Pmを、含む。さらにまた完了位置Peは、接続車線4bcにおいて他車両6は存在しないとの判定且つ並行車線4bpにおいて他車両6は存在するとの判定が下される走行シーンでの、並行車線4bpにおいて他車両6への追従を自車両3が開始する位置Psを、含む。これらのことから分岐走行軌道Xbには、走行シーン毎の完了位置Peにより、それぞれの走行シーンに合わせた緩急を適正に与えることができる。故に、自車両3の走行シーンに適した分岐走行軌道Xbの生成を、担保することが可能である。
 本実施形態による分岐走行軌道Xbには、分岐車線4bへ進入する自車両3が描くカーブの曲率Cにより、走行シーンに合わせた緩急を適正に与えることができる。故に、自車両3の走行シーンに適した分岐走行軌道Xbの生成を、担保することが可能である。
 本実施形態による分岐走行軌道Xbには、分岐車線4bへ進入する自車両3の進入方向Dbが本線4aの車線方向Daに対してなす方位角θにより、走行シーンに合わせた緩急を適正に与えることができる。故に、自車両3の走行シーンに適した分岐走行軌道Xbの生成を、担保することが可能である。
 本実施形態による分岐走行軌道Xbには、分岐車線4bへ進入する自車両3に生じる最大遠心加速度αにより、走行シーンに合わせた緩急を適正に与えることができる。故に、自車両3の走行シーンに適した分岐走行軌道Xbの生成を、担保することが可能である。
 本実施形態による分岐走行軌道Xbには、分岐車線4bへ進入する自車両3に生じる最大遠心加速度αの時間変化率Rにより、走行シーンに合わせた緩急を適正に与えることができる。故に、自車両3の走行シーンに適した分岐走行軌道Xbの生成を、担保することが可能である。
 本実施形態による分岐走行軌道Xbは、分岐車線4bへ進入する自車両3の進入限界位置Plを制約条件として与えられた上で、緩急を調整される。これによれば、自車両3の走行シーンに適した分岐走行軌道Xbに対する信頼度を、高めることが可能となる。
 (他の実施形態)
 以上、一実施形態について説明したが、本開示は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
 変形例において軌道生成装置1を構成する専用コンピュータは、自車両3との間にて通信可能な少なくとも一つの外部センターコンピュータであってもよい。この場合、経路計画装置1を構成する外部センターコンピュータにより、走行経路Pが計画されて車両3へと指示されてもよい。
 変形例において軌道生成装置1を構成する専用コンピュータは、デジタル回路及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いてもよい。ここでデジタル回路とは、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、SOC(System on a Chip)、PGA(Programmable Gate Array)及び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、プログラムを記憶したメモリを、備えていてもよい。
 変形例において制約ブロック100によるS100は、省略されてもよい。変形例において判定ブロック120によるS101,S102は、判定対象の接続車線4bc及び並行車線4bpにおける他車両6の存在有無の判定を、他車両6の走行速度に加えて又は代えて、例えば自車両3及び他車両6の将来位置等に基づき実行してもよい。
 変形例において判定ブロック120によるS101では、並行車線4bp及び接続車線4bcが区別されずに、分岐車線4bにおける他車両6の存在有無が判定されてもよい。この変形例において判定ブロック120によるS102は、図16に示すように省略されてもよい。また、この変形例において調整ブロック140によるS104,S105は、図16に示すS107により代替されてもよい。ここで変形例のS107において調整ブロック140は、分岐解放軌道Xbrよりも急変化する分岐追従軌道Xbfを、生成する。したがって、この変形例のS103において調整ブロック140は、分岐追従軌道Xbfよりも緩やか(即ち、滑らか)に変化する分岐解放軌道Xbrを、生成することとなる。
 変形例において調整ブロック140によるS103,S104,S105では、図17に示すように分岐走行軌道Xbとして、軌道Xbr,Xbfc,Xbfpの複数候補が生成されてから、走行シーンに合わせた一本の軌道Xbr,Xbfc,Xbfpが選択されてもよい。尚、図17は、分岐解放軌道Xbrの場合に、複数候補を細実線、選択される一本を太実線により、それぞれ例示している。変形例において調整ブロック140によるS103,S105では、分岐解放軌道Xbr及び並行追従軌道Xbfpの緩急が実質同じに調整されてもよい。変形例において調整ブロック140によるS104,S105では、接続追従軌道Xbfc及び並行追従軌道Xbfpの緩急が実質同じに調整されてもよい。

Claims (21)

  1.  本線(4a)から分岐車線(4b)へ向かう第一車両(3)の軌道(X)として、分岐走行軌道(Xb)を生成する軌道生成装置(1)であって、
     前記第一車両とは異なる第二車両(6)の、前記分岐車線における存在有無を判定する判定部(120)と、
     前記存在有無の判定結果に応じて、前記分岐走行軌道の緩急を調整する調整部(140)と、を備え、
     前記分岐車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの前記分岐走行軌道は、前記第一車両を前記第二車両に追従させる分岐追従軌道(Xbf)と定義され、
     前記分岐車線において前記第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの前記分岐走行軌道は、前記第一車両を前記第二車両への追従から解放する分岐解放軌道(Xbr)と定義され、
     前記調整部は、前記分岐追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記分岐解放軌道を、生成する軌道生成装置。
  2.  前記分岐車線は、前記本線と並行な並行車線(4bp)と、前記本線から前記並行車線までを接続する接続車線(4bc)と、を含み、
     前記接続車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの前記分岐追従軌道は、接続追従軌道(Xbfc)と定義され、
     前記調整部は、前記接続追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記分岐解放軌道を、生成する請求項1に記載の軌道生成装置。
  3.  前記接続車線において前記第二車両は存在しないとの判定且つ前記並行車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの前記分岐追従軌道は、並行追従軌道(Xbfp)と定義され、
     前記調整部は、前記接続追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記並行追従軌道を、生成する請求項2に記載の軌道生成装置。
  4.  前記調整部は、前記並行追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記分岐解放軌道を、生成する請求項3に記載の軌道生成装置。
  5.  前記調整部は、前記分岐車線への前記第一車両の車線変更が完了する完了位置(Pe)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整し、
     前記完了位置は、
     前記接続車線及び前記並行車線において前記第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの、前記並行車線において前記本線と並行する走行を前記第一車両が開始する位置(Pd)と、
     前記接続車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの、前記接続車線が前記並行車線へ移行する位置(Pm)と、
     前記接続車線において前記第二車両は存在しないとの判定且つ前記並行車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの、前記並行車線において前記第二車両への追従を前記第一車両が開始する位置(Ps)と、を含む請求項3又は4に記載の軌道生成装置。
  6.  前記調整部は、前記分岐車線へ進入する前記第一車両が描くカーブの曲率(C)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整する請求項1~5のいずれか一項に記載の軌道生成装置。
  7.  前記調整部は、前記分岐車線へ進入する前記第一車両の進入方向が前記本線の車線方向に対してなす方位角(θ)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整する請求項1~6のいずれか一項に記載の軌道生成装置。
  8.  前記調整部は、前記分岐車線へ進入する前記第一車両に生じる最大遠心加速度(α)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整する請求項1~7のいずれか一項に記載の軌道生成装置。
  9.  前記調整部は、前記分岐車線へ進入する前記第一車両に生じる最大遠心加速度(α)の時間変化率(R)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整する請求項1~8のいずれか一項に記載の軌道生成装置。
  10.  前記調整部は、前記分岐車線へ進入する前記第一車両の進入限界位置(Pl)を、制約条件として前記分岐走行軌道に与える請求項1~9のいずれか一項に記載の軌道生成装置。
  11.  プロセッサ(12)により実行され、本線(4a)から分岐車線(4b)へ向かう第一車両(3)の軌道(X)として、分岐走行軌道(Xb)を生成する軌道生成方法であって、
     前記第一車両とは異なる第二車両(6)の、前記分岐車線における存在有無を判定する判定プロセス(S101,S102)と、
     前記存在有無の判定結果に応じて、前記分岐走行軌道の緩急を調整する調整プロセス(S103,S104,S105)と、を含み、
     前記分岐車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの前記分岐走行軌道は、前記第一車両を前記第二車両に追従させる分岐追従軌道(Xbf)と定義され、
     前記分岐車線において前記第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの前記分岐走行軌道は、前記第一車両を前記第二車両への追従から解放する分岐解放軌道(Xbr)と定義され、
     前記調整プロセスは、前記分岐追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記分岐解放軌道を、生成する軌道生成方法。
  12.  前記分岐車線は、前記本線と並行な並行車線(4bp)と、前記本線から前記並行車線までを接続する接続車線(4bc)と、を含み、
     前記接続車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの前記分岐追従軌道は、接続追従軌道(Xbfc)と定義され、
     前記調整プロセスは、前記接続追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記分岐解放軌道を、生成する請求項11に記載の軌道生成方法。
  13.  前記接続車線において前記第二車両は存在しないとの判定且つ前記並行車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの前記分岐追従軌道は、並行追従軌道(Xbfp)と定義され、
     前記調整プロセスは、前記接続追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記並行追従軌道を、生成する請求項12に記載の軌道生成方法。
  14.  前記調整プロセスは、前記並行追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記分岐解放軌道を、生成する請求項13に記載の軌道生成方法。
  15.  前記調整プロセスは、前記分岐車線への前記第一車両の車線変更が完了する完了位置(Pe)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整し、
     前記完了位置は、
     前記接続車線及び前記並行車線において前記第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの、前記並行車線において前記本線と並行する走行を前記第一車両が開始する位置(Pd)と、
     前記接続車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの、前記接続車線が前記並行車線へ移行する位置(Pm)と、
     前記接続車線において前記第二車両は存在しないとの判定且つ前記並行車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの、前記並行車線において前記第二車両への追従を前記第一車両が開始する位置(Ps)と、を含む請求項13又は14に記載の軌道生成方法。
  16.  前記調整プロセスは、前記分岐車線へ進入する前記第一車両が描くカーブの曲率(C)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整する請求項11~15のいずれか一項に記載の軌道生成方法。
  17.  前記調整プロセスは、前記分岐車線へ進入する前記第一車両の進入方向が前記本線の車線方向に対してなす方位角(θ)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整する請求項11~16のいずれか一項に記載の軌道生成方法。
  18.  前記調整プロセスは、前記分岐車線へ進入する前記第一車両に生じる最大遠心加速度(α)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整する請求項11~17のいずれか一項に記載の軌道生成方法。
  19.  前記調整プロセスは、前記分岐車線へ進入する前記第一車両に生じる最大遠心加速度(α)の時間変化率(R)により、前記分岐走行軌道の緩急を調整する請求項11~18のいずれか一項に記載の軌道生成方法。
  20.  前記調整プロセスは、前記分岐車線へ進入する前記第一車両の進入限界位置(Pl)を、制約条件として前記分岐走行軌道に与える請求項11~19のいずれか一項に記載の軌道生成方法。
  21.  本線(4a)から分岐車線(4b)へ向かう第一車両(3)の軌道(X)として、分岐走行軌道(Xb)を生成するためにプロセッサ(12)に実行させる命令を、含む軌道生成プログラムであって、
     前記命令は、
     前記第一車両とは異なる第二車両(6)の、前記分岐車線における存在有無を判定させる判定プロセス(S101,S102)と、
     前記存在有無の判定結果に応じて、前記分岐走行軌道の緩急を調整させる調整プロセス(S103,S104,S105)と、を含み、
     前記分岐車線において前記第二車両は存在するとの判定が下される走行シーンでの前記分岐走行軌道は、前記第一車両を前記第二車両に追従させる分岐追従軌道(Xbf)と定義され、
     前記分岐車線において前記第二車両は存在しないとの判定が下される走行シーンでの前記分岐走行軌道は、前記第一車両を前記第二車両への追従から解放する分岐解放軌道(Xbr)と定義され、
     前記調整プロセスは、前記分岐追従軌道よりも緩やかに前記第一車両を前記分岐車線へ案内する前記分岐解放軌道を、生成させる軌道生成プログラム。
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