JP6376521B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両制御装置に係り、特に、車両の安全走行を支援する車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a vehicle control device that supports safe driving of a vehicle.
近年、車両の自動運転に関する技術が種々に提案されている。例えば、特許文献1には、車線変更する場面においてGPSからの自車位置情報及び地図情報を用いて目標走行経路を計算する技術が提案されている。この技術では、例えば、走行路上に障害物が検出された場合には、この障害物を避けて隣の車線に車線変更するように、1つの目標走行経路が計算されるようになっている。
In recent years, various technologies related to automatic driving of vehicles have been proposed. For example,
複数の自動運転モード又は運転支援モードを備えた車両において、常時、選択されている運転支援モードに適した単一の目標走行経路のみを計算していると、運転者の意思による運転支援モードの切替え操作の際に、切替え後の運転支援モードに適した目標走行経路を新たに計算しなければならない。ところが、目標走行経路は、ある程度の計算時間を必要とするため、切替え操作から新たな目標走行経路の計算完了までの間、新たな目標走行経路が無い期間が生じたり、運転支援モードが切替わらなかったりして、運転意図の変化に即座に対応できず運転者に違和感を与えるおそれがあった。 In a vehicle equipped with a plurality of automatic driving modes or driving assistance modes, if only a single target travel route suitable for the selected driving assistance mode is calculated at all times, During the switching operation, a new target travel route suitable for the driving support mode after switching must be newly calculated. However, since the target travel route requires a certain amount of calculation time, there is a period in which there is no new target travel route from the switching operation to the completion of the calculation of the new target travel route, or the driving support mode is switched. In some cases, the driver may not be able to respond immediately to changes in driving intentions, which may cause the driver to feel uncomfortable.
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、運転支援モードの切替えに応じて、選択された運転支援モードに適した目標走行経路へ即座に切り替え可能な車両制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and provides a vehicle control device capable of immediately switching to a target travel route suitable for the selected driving support mode in accordance with the switching of the driving support mode. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するために、本発明は、複数の運転支援モードを備えた車両のための車両制御装置であって、走行路内の走行を維持するように設定される第1走行経路と、先行車の軌跡を追従するように設定される第2走行経路と、走行路上での車両の現在の走行挙動に基づいて設定される第3走行経路と、を含む車両の目標位置及び目標速度を含む複数の走行経路を計算する走行経路計算処理と、乗員により選択されている運転支援モードに基づいて、走行経路計算処理で計算された複数の走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択する走行経路選択処理と、を含む処理フローを時間的に繰返し実行し、走行経路補正処理において、少なくとも障害物から車両に向けて、障害物に対する車両の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域を設定し、この速度分布領域は、障害物からの距離が小さくなるほど、車両の相対速度の許容上限値が小さくなるように、複数の相対速度を含む車両の相対速度の所定範囲にわたって設定され、目標走行経路の目標速度及び目標位置の少なくとも一方を変更することによって、速度分布領域内において障害物に対する車両の相対速度が許容上限値を超えることを抑制するように、速度分布領域を通過する目標走行経路を補正することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a vehicle control device for a vehicle having a plurality of driving support modes, the first traveling route set to maintain traveling in the traveling route, A target position and a target speed of the vehicle including a second travel route set so as to follow the trajectory of the preceding vehicle and a third travel route set based on the current travel behavior of the vehicle on the travel route. a plurality of travel route and the travel path calculation processing for calculation of, on the basis of the driving support mode selected by the passenger, one traveling route target travel route from a plurality of travel route calculated by the traveling path calculation processing including a travel route selection processing for selecting, a process flow including a temporally repeatedly performed as in the travel path correction, towards at least an obstacle to the vehicle, a distribution of the allowable upper limit of the relative velocity of the vehicle with respect to the obstacle A predetermined speed distribution area is set, and as the distance from the obstacle becomes smaller, the allowable upper limit value of the relative speed of the vehicle becomes smaller. The speed distribution is set so as to suppress the relative speed of the vehicle to the obstacle from exceeding the allowable upper limit value in the speed distribution area by changing at least one of the target speed and the target position of the target travel route. The target travel route passing through the area is corrected .
このように構成された本発明によれば、第1走行経路,第2走行経路,及び第3走行経路を時間的に繰返し計算し、乗員により選択された運転支援モードに基づいて、これら3つの走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択するため、乗員が運転支援モードを切替えても、それに応じて即座に走行経路を切替えることが可能である。これにより、本発明では、乗員による運転支援モードの操作後に乗員に違和感を与えることなく、現在の運転支援モードから切替え後の運転支援モードにスムーズに移行することができる。
また、本発明によれば、第1〜第3走行経路の中から乗員選択による運転支援モードに応じて1つの目標走行経路が選択されるが、その後、障害物を回避するように目標走行経路を補正することができる。これにより、本発明では、第1〜第3走行経路の計算段階では障害物を考慮する必要がなく、障害物に関する情報の取得に応じて適宜に目標走行経路を補正すればよいので、計算負荷の増大を抑制することが可能である。
According to the present invention configured as described above, the first travel route, the second travel route, and the third travel route are repeatedly calculated in time, and based on the driving support mode selected by the occupant, these three travel routes are calculated. Since one travel route is selected as the target travel route from the travel routes, even if the occupant switches the driving support mode, it is possible to immediately switch the travel route accordingly. As a result, in the present invention, it is possible to smoothly shift from the current driving support mode to the switched driving support mode without giving a sense of incongruity to the occupant after the occupant operates the driving support mode.
In addition, according to the present invention, one target travel route is selected from the first to third travel routes according to the driving support mode by occupant selection, and thereafter, the target travel route is avoided so as to avoid obstacles. Can be corrected. Accordingly, in the present invention, it is not necessary to consider obstacles at the calculation stage of the first to third travel routes, and the target travel route may be corrected as appropriate according to acquisition of information on the obstacles. Can be suppressed.
本発明において、好ましくは、走行経路選択処理において、複数の運転支援モードから、先行車を追従する先行車追従モードが選択されているとき、走行路端部検出部により走行路の端部位置が検出されている場合は、第1走行経路が選択される。
このように構成された本発明によれば、車両が走行している走行路の端部位置が検出されている場合には、この端部位置に基づいて走行路の範囲を特定できるため、走行路内の走行を維持するように第1走行経路を選択することができる。
In the present invention, preferably, when the preceding vehicle following mode for following the preceding vehicle is selected from the plurality of driving support modes in the traveling route selection process, the end position of the traveling road is determined by the traveling road end detection unit. If it has been detected, the first travel route is selected.
According to the present invention configured as described above, when the end position of the travel path on which the vehicle is traveling is detected, the range of the travel path can be specified based on the end position. The first travel route can be selected to maintain travel on the road.
本発明において、好ましくは、走行経路選択処理において、複数の運転支援モードから、先行車を追従する先行車追従モードが選択されているとき、先行車検出部により先行車が検出され、且つ、走行路端部検出部により走行路の端部位置が検出されている場合は、先行車追従モードが維持され、第1走行経路が選択される。
このように構成された本発明によれば、先行車が検出され、且つ、車両が走行している走行路の端部位置が検出されている場合には、この端部位置に基づいて走行路の範囲を特定できるため、先行車に追従して走行しながら走行路内の走行を維持するように第1走行経路を選択することができる。
In the present invention, preferably, in the travel route selection process, when the preceding vehicle following mode for following the preceding vehicle is selected from the plurality of driving support modes, the preceding vehicle is detected by the preceding vehicle detection unit, and the traveling When the end position of the travel path is detected by the road end detection unit, the preceding vehicle following mode is maintained and the first travel path is selected.
According to the present invention configured as described above, when the preceding vehicle is detected and the end position of the travel path on which the vehicle is traveling is detected, the travel path is based on the end position. Therefore, it is possible to select the first travel route so as to keep traveling in the travel path while traveling following the preceding vehicle.
本発明において、好ましくは、第1走行経路の目標位置は、車両が走行路の中央付近を走行するように設定される。
このように構成された本発明によれば、第1走行経路を走行することにより、車両が走行路の中央付近を走行することが可能になるので、車両走行の安全性を高めることができる。
In the present invention, preferably, the target position of the first travel route is set so that the vehicle travels near the center of the travel route.
According to the present invention configured as described above, since the vehicle can travel near the center of the travel path by traveling on the first travel path, the safety of the vehicle travel can be improved.
本発明において、好ましくは、第1走行経路の目標速度は、設定可能な所定の一定車速である。
このように構成された本発明によれば、第1走行経路を走行することにより、一定の設定車速で走行することが可能になるので、車両走行の安定性及び経済性を高めることができる。
In the present invention, preferably, the target speed of the first travel route is a predetermined constant vehicle speed that can be set.
According to the present invention configured as described above, by traveling on the first travel route, it becomes possible to travel at a constant set vehicle speed, so that it is possible to improve the stability and economy of vehicle travel.
本発明において、好ましくは、第1走行経路の目標速度は、先行車検出部により先行車が検出されている場合は、所定の一定速度を超えない範囲で、先行車に追従するように設定される。
このように構成された本発明によれば、一定の設定車速で走行しているときに、先行車に追いついた場合には、先行車に追従走行することにより、先行車との衝突を防止し、車両走行の安定性を高めることができる。
In the present invention, preferably, the target speed of the first travel route is set so as to follow the preceding vehicle in a range not exceeding a predetermined constant speed when the preceding vehicle is detected by the preceding vehicle detecting unit. The
According to the present invention configured as described above, when the vehicle catches up with the preceding vehicle while traveling at a constant set vehicle speed, the vehicle follows the preceding vehicle to prevent a collision with the preceding vehicle. In addition, the stability of vehicle travel can be improved.
本発明において、好ましくは、走行経路選択処理において、複数の運転支援モードから、先行車を追従する先行車追従モードが選択されているとき、走行路端部検出部により走行路の端部位置が検出されていない場合は、第2走行経路又は第3走行経路が選択される。
このように構成された本発明によれば、走行路の端部位置が検出されていない場合は、走行路の範囲を特定することができないが、このような場合であっても、先行車の軌跡(第2走行経路)や現在の走行挙動(第3走行経路)に基づいて、別の走行経路を選択することができる。これにより、本発明では、例えば、走行路の端部位置を検出可能な状況と検出不可能な状況との間で状況が切替わったとしても、乗員に違和感を与えることなく、即座に別の走行経路に移行することができる。
In the present invention, preferably, when the preceding vehicle following mode for following the preceding vehicle is selected from the plurality of driving support modes in the traveling route selection process, the end position of the traveling road is determined by the traveling road end detection unit. If not detected, the second travel route or the third travel route is selected.
According to the present invention configured as described above, if the end position of the travel path is not detected, the range of the travel path cannot be specified. Another travel route can be selected based on the locus (second travel route) and the current travel behavior (third travel route). Thus, in the present invention, for example, even when the situation is switched between a situation where the end position of the travel path can be detected and a situation where the end position cannot be detected, another swiftness is immediately provided without causing the passenger to feel uncomfortable. It is possible to shift to a travel route.
本発明において、好ましくは、走行経路選択処理において、複数の運転支援モードから、先行車を追従する先行車追従モードが選択されているとき、先行車検出部により先行車が検出されているが、走行路端部検出部により走行路の端部位置が検出されていない場合は、先行車追従モードが維持され、第2走行経路が選択される。
このように構成された本発明によれば、走行路の端部位置が検出されていない場合は、走行路の範囲を特定することができないが、このような場合であっても、先行車が検出されていれば、第2走行経路を選択することができる。これにより、本発明では、例えば、走行路の端部位置を検出可能な状況と検出不可能な状況との間で状況が切替わったとしても、乗員に違和感を与えることなく、即座に別の走行経路に移行することができる。
In the present invention, preferably, in the travel route selection process, when the preceding vehicle following mode for following the preceding vehicle is selected from the plurality of driving support modes, the preceding vehicle is detected by the preceding vehicle detection unit. If the end position of the travel path is not detected by the travel path end detection unit, the preceding vehicle following mode is maintained and the second travel path is selected.
According to the present invention configured as described above, when the end position of the travel path is not detected, the range of the travel path cannot be specified. If detected, the second travel route can be selected. Thus, in the present invention, for example, even when the situation is switched between a situation where the end position of the travel path can be detected and a situation where the end position cannot be detected, another swiftness is immediately provided without causing the passenger to feel uncomfortable. It is possible to shift to a travel route.
本発明において、好ましくは、走行路上の信号及び標識を含む走行規制を指示する走行規制情報に基づいて、走行規制を順守するように、目標走行経路を補正する別の走行経路補正処理を実行する。
このように構成された本発明によれば、第1〜第3走行経路の中から乗員選択による運転支援モードに応じて1つの目標走行経路が選択されるが、その後、走行規制情報により、目標走行経路を補正することができる。これにより、本発明では、第1〜第3走行経路の計算段階では走行規制情報を考慮する必要がなく、走行規制情報の取得に応じて適宜に目標走行経路を補正すればよいので、計算負荷の増大を抑制することが可能である。
In the present invention, preferably, another travel route correction process for correcting the target travel route is executed so as to comply with the travel restriction based on the travel restriction information instructing the travel restriction including the signal on the road and the sign. .
According to the present invention configured as described above, one target travel route is selected from the first to third travel routes according to the driving support mode based on the occupant selection. The travel route can be corrected. Accordingly, in the present invention, it is not necessary to consider the travel regulation information in the calculation stage of the first to third travel routes, and the target travel route may be corrected appropriately according to the acquisition of the travel regulation information. Can be suppressed.
本発明において、好ましくは、目標走行経路上を走行するように、車両の速度制御及び/又は操舵制御を含む走行挙動制御処理を更に実行する。
このように構成された本発明によれば、目標位置及び目標速度を含む目標走行経路が設定されると、速度制御,操作制御により目標走行経路上を走行するように車両を制御することが可能である。
In the present invention, preferably, a traveling behavior control process including speed control and / or steering control of the vehicle is further executed so as to travel on the target travel route.
According to the present invention configured as described above, when a target travel route including a target position and a target speed is set, the vehicle can be controlled to travel on the target travel route by speed control and operation control. It is.
本発明によれば、運転支援モードの切替えに応じて、選択された運転支援モードに適した目標走行経路へ即座に切り替え可能な車両制御装置を提供することを目的とする。 According to the present invention, it is an object to provide a vehicle control device that can immediately switch to a target travel route suitable for a selected driving support mode in accordance with switching of the driving support mode.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による車両制御システムについて説明する。まず、図1を参照して、車両制御システムの構成について説明する。図1は、車両制御システムの構成図である。 Hereinafter, a vehicle control system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. First, the configuration of the vehicle control system will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle control system.
本実施形態の車両制御システム100は、車両1(図2等参照)に対して複数の運転支援モードにより、それぞれ異なる運転支援制御を提供するように構成されている。運転者は、複数の運転支援モードから所望の運転支援モードを選択可能である。
The
図1に示すように、車両制御システム100は、車両1に搭載されており、車両制御装置(ECU)10と、複数のセンサ及びスイッチと、複数の制御システムと、運転支援モードについてのユーザ入力を行うための運転者操作部35を備えている。複数のセンサ及びスイッチには、車載カメラ21,ミリ波レーダ22,車両の挙動を検出する複数の挙動センサ(車速センサ23,加速度センサ24,ヨーレートセンサ25)及び複数の挙動スイッチ(操舵角センサ26,アクセルセンサ27,ブレーキセンサ28),測位システム29,ナビゲーションシステム30が含まれる。また、複数の制御システムには、エンジン制御システム31,ブレーキ制御システム32,ステアリング制御システム33が含まれる。
As shown in FIG. 1, a
運転者操作部35は、運転者が操作可能なように車両1の車室内に設けられており、複数の運転支援モードから所望の運転支援モードを選択するためのモード選択スイッチ36と、選択された運転支援モードに応じて設定車速を入力するための設定車速入力部37とを備えている。運転者がモード選択スイッチ36を操作することにより、選択された運転支援モードに応じた運転支援モード選択信号が出力される。また、運転者が設定車速入力部37を操作することにより、設定車速信号が出力される。
The
ECU10は、CPU,各種プログラムを記憶するメモリ,入出力装置等を備えたコンピュータにより構成される。ECU10は、運転者操作部35から受け取った運転支援モード選択信号や設定車速信号、及び、複数のセンサ及びスイッチから受け取った信号に基づき、エンジン制御システム31,ブレーキ制御システム32,ステアリング制御システム33に対して、それぞれエンジンシステム,ブレーキシステム,ステアリングシステムを適宜に作動させるための要求信号を出力可能に構成されている。
The
車載カメラ21は、車両1の周囲を撮像し、撮像した画像データを出力する。ECU10は、画像データに基づいて対象物(例えば、車両、歩行者、道路、区画線(車線境界線、白線、黄線)、交通信号、交通標識、停止線、交差点、障害物等)を特定する。なお、ECU1は、交通インフラや車々間通信等によって、車載通信機器を介して外部から対象物の情報を取得してもよい。
The in-
ミリ波レーダ22は、対象物(特に、先行車、駐車車両、歩行者、障害物等)の位置及び速度を測定する測定装置であり、車両1の前方へ向けて電波(送信波)を送信し、対象物により送信波が反射されて生じた反射波を受信する。そして、ミリ波レーダ22は、送信波と受信波に基づいて、車両1と対象物との間の距離(例えば、車間距離)や車両1に対する対象物の相対速度を測定する。なお、本実施形態において、ミリ波レーダ22に代えて、レーザレーダや超音波センサ等を用いて対象物との距離や相対速度を測定するように構成してもよい。また、複数のセンサを用いて、位置及び速度測定装置を構成してもよい。
The
車速センサ23は、車両1の絶対速度を検出する。
加速度センサ24は、車両1の加速度(前後方向の縦加減速度、横方向の横加速度)を検出する。
ヨーレートセンサ25は、車両1のヨーレートを検出する。
操舵角センサ26は、車両1のステアリングホイールの回転角度(操舵角)を検出する。
アクセルセンサ27は、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。
ブレーキセンサ28は、ブレーキペダルの踏み込み量を検出する。
The
The
The
The steering angle sensor 26 detects the rotation angle (steering angle) of the steering wheel of the
The
The
測位システム29は、GPSシステム及び/又はジャイロシステムであり、車両1の位置(現在車両位置情報)を検出する。
ナビゲーションシステム30は、内部に地図情報を格納しており、ECU10へ地図情報を提供することができる。ECU10は、地図情報及び現在車両位置情報に基づいて、車両1の周囲(特に、進行方向前方)に存在する道路、交差点、交通信号、建造物等を特定する。地図情報は、ECU10内に格納されていてもよい。
The
The
エンジン制御システム31は、車両1のエンジンを制御するコントローラである。ECU10は、車両1を加速又は減速させる必要がある場合に、エンジン制御システム31に対して、エンジン出力の変更を要求するエンジン出力変更要求信号を出力する。
The
ブレーキ制御システム32は、車両1のブレーキ装置を制御するためのコントローラである。ECU10は、車両1を減速させる必要がある場合に、ブレーキ制御システム32に対して、車両1への制動力の発生を要求するブレーキ要求信号を出力する。
The
ステアリング制御システム33は、車両1のステアリング装置を制御するコントローラである。ECU10は、車両1の進行方向を変更する必要がある場合に、ステアリング制御システム33に対して、操舵方向の変更を要求する操舵方向変更要求信号を出力する。
The
次に、本実施形態による車両制御システム100が備える運転支援モードについて説明する。本実施形態では、運転支援モードとして、4つのモード(先行車追従モード、自動速度制御モード、速度制限モード、基本制御モード)が備えられている。
Next, the driving support mode provided in the
先行車追従モードは、基本的に、車両1と先行車との間に車速に応じた所定の車間距離を維持しつつ、車両1を先行車に追従走行させるモードであり、車両制御システム100による自動的なステアリング制御,速度制御(エンジン制御,ブレーキ制御),障害物回避制御(速度制御及びステアリング制御)を伴う。
The preceding vehicle follow-up mode is basically a mode in which the
先行車追従モードでは、車線両端部の検出の可否、及び、先行車の有無に応じて、異なるステアリング制御及び速度制御が行われる。ここで、車線両端部とは、車両1が走行する車線の両端部(白線等の区画線,道路端,縁石,中央分離帯,ガードレール等)であり、隣接する車線や歩道等との境界である。走行路端部検出部としてのECU10は、この車線両端部を車載カメラ21により撮像された画像データから検出する。また、ナビゲーションシステム30の地図情報から車線両端部を検出してもよい。しかしながら、例えば、車両1が整備された道路ではなく、車線が存在しない平原を走行する場合や、車載カメラ21からの画像データの読取り不良等の場合に車線両端部が検出できない場合が生じ得る。
In the preceding vehicle follow-up mode, different steering control and speed control are performed depending on whether or not the both ends of the lane can be detected and whether there is a preceding vehicle. Here, both ends of the lane are both ends of the lane in which the
なお、上記実施形態では、ECU10を走行路端部検出部としているが、これに限らず、走行路端部検出部としての車載カメラ21が車線両端部を検出してもよいし、走行路端部検出部としての車載カメラ21とECU10が協働して車線両端部を検出してもよい。
In the above embodiment, the
また、本実施形態では、先行車検出部としてのECU10は、車載カメラ21による画像データ及びミリ波レーダ22による測定データにより、先行車を検出する。具体的には、車載カメラ21による画像データにより前方を走行する他車両を走行車として検出する。更に、本実施形態では、ミリ波レーダ22による測定データにより、車両1と他車両との車間距離が所定距離(例えば、400〜500m)以下である場合に、当該他車両が先行車として検出される。
In the present embodiment, the
なお、上記実施形態では、ECU10を先行車検出部としているが、これに限らず、先行車検出部としての車載カメラ21が前方を走行する他車両を検出してもよく、ECU10に加えて車載カメラ21及びミリ波レーダ22が先行車両検出部の一部を構成してもよい。
In the embodiment described above, the
まず、車線両端部が検出される場合、車両1は、車線の中央付近を走行するようにステアリング制御され、設定車速入力部37を用いて運転者によって又は所定の処理に基づいてシステム100によって予め設定された設定車速(一定速度)を維持するように速度制御される。なお、設定車速が制限車速(速度標識やカーブの曲率に応じて規定される制限速度)よりも大きい場合は制限車速が優先され、車両1の車速は制限車速に制限される。カーブの曲率に応じて規定される制限速度は、所定の計算式により計算され、カーブの曲率が大きい(曲率半径が小さい)ほど低速度に設定される。
First, when both ends of the lane are detected, the
なお、車両1の設定車速が先行車の車速よりも大きい場合は、車両1は、車速に応じた車間距離を維持しながら先行車に追従するように速度制御される。また、追従していた先行車が車線変更等により、車両1の前方に存在しなくなると、車両1は、再び設定車速を維持するように速度制御される。
When the set vehicle speed of the
また、車線両端部が検出されない場合であって、且つ、先行車が存在する場合、車両1は、先行車の走行軌跡を追従するようにステアリング制御され、且つ、先行車の走行軌跡上の速度に追従するように速度制御される。
Further, when both ends of the lane are not detected and there is a preceding vehicle, the
また、車線両端部が検出されない場合であって、且つ、先行車も存在しない場合、走行路上での走行位置を特定できない(区画線等検出不可、先行車追従不可)。この場合、現在の走行挙動(操舵角、ヨーレート、車速、加減速度等)を運転者の意思により維持又は変更するように、運転者がステアリングホイール,アクセルペダル,ブレーキペダルを操作することにより、ステアリング制御及び速度制御を実行する。 In addition, when both ends of the lane are not detected and there is no preceding vehicle, the traveling position on the traveling path cannot be specified (division line etc. cannot be detected, and the preceding vehicle cannot be followed). In this case, the driver operates the steering wheel, accelerator pedal, and brake pedal so that the current driving behavior (steering angle, yaw rate, vehicle speed, acceleration / deceleration, etc.) is maintained or changed according to the driver's intention. Perform control and speed control.
なお、先行車追従モードでは、先行車の有無、車線両端部の検出の可否にかかわらず、後述する障害物回避制御(速度制御及びステアリング制御)が更に自動的に実行される。 In the preceding vehicle follow-up mode, obstacle avoidance control (speed control and steering control), which will be described later, is further automatically executed regardless of whether there is a preceding vehicle and whether both ends of the lane can be detected.
また、自動速度制御モードは、運転者によって又はシステム100によって予め設定された所定の設定車速(一定速度)を維持するように速度制御するモードであり、車両制御システム100による自動的な速度制御(エンジン制御,ブレーキ制御),障害物回避制御(速度制御)を伴うが、ステアリング制御は行われない。この自動速度制御モードでは、車両1は、設定車速を維持するように走行するが、運転者によるアクセルペダルの踏み込みにより設定車速を超えて増速され得る。また、運転者がブレーキ操作を行った場合には、運転者の意思が優先され、設定車速から減速される。また、先行車に追いついた場合には、車速に応じた車間距離を維持しながら先行車に追従するように速度制御され、先行車が存在しなくなると、再び設定車速に復帰するように速度制御される。
The automatic speed control mode is a mode in which speed control is performed so as to maintain a predetermined set vehicle speed (constant speed) set in advance by the driver or by the
また、速度制限モードは、車両1の車速が速度標識による制限速度又は運転者によって設定された設定速度を超えないように、速度制御するモードであり、車両制御システム100による自動的な速度制御(エンジン制御)を伴う。制限速度は、車載カメラ21により撮像された速度標識や路面上の速度表示の画像データをECU10が画像認識処理することにより特定してもよいし、外部からの無線通信により受信してもよい。速度制限モードでは、運転者が制限速度を超えるようにアクセルペダルを踏み込んだ場合であっても、車両1は制限速度までしか増速されない。
The speed limit mode is a mode for speed control so that the vehicle speed of the
また、基本制御モードは、運転者操作部35により、運転支援モードが選択されていないときのモード(オフモード)であり、車両制御システム100による自動的なステアリング制御及び速度制御は行われない。ただし、自動衝突防止制御は実行されるように構成されており、この制御において、車両1が先行車等に衝突する可能性がある場合には自動的にブレーキ制御が実行され、衝突が回避される。また、自動衝突防止制御は、先行車追従モード,自動速度制御,速度制限モードにおいても同様に実行される。
The basic control mode is a mode (off mode) when the driving support mode is not selected by the
また、自動速度制御モード、速度制限モード、及び基本制御モードにおいても、後述する障害物回避制御(速度制御のみ、又は、速度制御及びステアリング制御)が更に実行される。 Further, also in the automatic speed control mode, the speed limit mode, and the basic control mode, obstacle avoidance control (speed control only or speed control and steering control) described later is further executed.
次に、図2〜図4を参照して、本実施形態による車両制御システム100において計算される複数の走行経路について説明する。図2〜図4は、それぞれ第1走行経路〜第3走行経路の説明図である。本実施形態では、ECU10が、以下の第1走行経路R1〜第3走行経路R3を時間的に繰返し計算するように構成されている(例えば、0.1秒毎)。本実施形態では、ECU10は、センサ等の情報に基づいて、現時点から所定期間(例えば、2〜4秒)が経過するまでの間の走行経路を計算する。走行経路Rx(x=1,2,3)は、走行経路上の車両1の目標位置(Px_k)及び目標速度(Vx_k)により特定される(k=0,1,2,・・・,n)。
Next, a plurality of travel routes calculated in the
なお、図2〜図4における走行経路(第1走行経路〜第3走行経路)は、車両1が走行する走行路上又は走行路周辺の障害物(駐車車両、歩行者等を含む)に関する障害物情報(即ち時間的に状況が変動し得る情報)、及び、走行状況の変化に関する走行状況変化情報を考慮せずに、走行路の形状,先行車の走行軌跡,車両1の走行挙動,及び設定車速に基づいて計算される。走行状況変化情報には、交通法規(交通信号や交通標識等)による走行規制に関する走行規制情報(即ち地図情報からではなく走行中にその場で検出可能な情報)や、運転者の意思(ウインカ(方向指示器)の操作等の進路変更の意思)による車線変更要求情報が含まれ得る。このように、本実施形態では、障害物情報や走行規制情報等が計算に考慮されないので、これら複数の走行経路の全体的な計算負荷を低く抑えることができる。
2 to 4, the travel routes (first travel route to third travel route) are obstacles related to obstacles (including parked vehicles, pedestrians, etc.) on or around the travel path on which the
以下では、理解の容易のため、車両1が直線区間5a,カーブ区間5b,直線区間5cからなる道路5を走行する場合において計算される各走行経路について説明する。道路5は、左右の車線5L,5Rからなる。現時点において、車両1は、直線区間5aの車線5L上を走行しているものとする。
Hereinafter, for easy understanding, each travel route calculated when the
図2に示すように、第1走行経路R1は、道路5の形状に即して車両1に走行路である車線5L内の走行を維持させるように所定期間分だけ設定される。詳しくは、第1走行経路R1は、直線区間5a,5cでは車両1が車線5Lの中央付近の走行を維持するように設定され、カーブ区間5bでは車両1が車線5Lの幅方向中央よりも内側又はイン側(カーブ区間の曲率半径Rの中心O側)を走行するように設定される。
As shown in FIG. 2, the first travel route R <b> 1 is set for a predetermined period in accordance with the shape of the road 5 so that the
ECU10は、車載カメラ21により撮像された車両1の周囲の画像データの画像認識処理を実行し、車線両端部6L,6Rを検出する。車線両端部は、上述のように、区画線(白線等)や路肩等である。更に、ECU10は、検出した車線両端部6L,6Rに基づいて、車線5Lの車線幅W及びカーブ区間5bの曲率半径Rを算出する。また、ナビゲーションシステム30の地図情報から車線幅W及び曲率半径Rを取得してもよい。更に、ECU10は、画像データから速度標識Sや路面上に表示された制限速度を読み取る。なお、上述のように、制限速度を外部からの無線通信により取得してもよい。
ECU10 executes the image recognition processing of the image data around the
ECU10は、直線区間5a,5cでは、車線両端部6L,6Rの幅方向の中央部を車両1の幅方向中央部(例えば、重心位置)が通過するように、第1走行経路R1の複数の目標位置P1_kを設定する。なお、本実施形態では、第1走行経路R1は、直線区間において、車両1が車線中央を走行するように設定されるが、これに限らず、運転者の運転特性(好み等)を反映させて、車線中央よりも所定のシフト量(距離)だけ幅方向に偏った車線中央付近に第1走行経路R1を設定するように構成してもよい。
ECU10 is
一方、ECU10は、カーブ区間5bでは、カーブ区間5bの長手方向の中央位置P1_cにおいて、車線5Lの幅方向中央位置からイン側への変位量Wsを最大に設定する。この変位量Wsは、曲率半径R,車線幅W,車両1の幅寸法D(ECU10のメモリに格納された規定値)に基づいて計算される。そして、ECU10は、カーブ区間5bの中央位置P1_cと直線区間5a,5cの幅方向中央位置とを滑らかにつなぐように第1走行経路R1の複数の目標位置P1_kを設定する。なお、カーブ区間5bへの進入前後においても、直線区間5a,5cのイン側に第1走行経路R1を設定してもよい。
Meanwhile,
第1走行経路R1の各目標位置P1_kにおける目標速度V1_kは、原則的に、運転者が運転者操作部35の設定車速入力部37によって又はシステム100によって予め設定された所定の設定車速(一定速度)に設定される。しかしながら、この設定車速が、速度標識S等から取得された制限速度、又は、カーブ区間5bの曲率半径Rに応じて規定される制限速度を超える場合、走行経路上の各目標位置P1_kの目標速度V1_kは、2つの制限速度のうち、より低速な制限速度に制限される。さらに、ECU10は、車両1の現在の挙動状態(即ち、車速,加減速度,ヨーレート,操舵角,横加速度等)に応じて、目標位置P1_k,目標車速V1_kを適宜に補正する。例えば、現車速が設定車速から大きく異なっている場合は、車速を設定車速に近づけるように目標車速が補正される。
In principle, the target speed V1_k at each target position P1_k on the first travel route R1 is a predetermined set vehicle speed (constant speed) preset by the driver through the set vehicle
なお、第1走行経路R1は、原則的には車線両端部が検出される場合に用いられる走行経路であるため、車線両端部が検出されない場合には計算しなくてもよいが、車線両端部が検出されていないにもかかわらず第1走行経路R1が誤って選択された場合に備えて、代替的に以下のように計算してもよい。 Since the first travel route R1 is a travel route that is used when both ends of the lane are detected in principle, the first travel route R1 may not be calculated when the both ends of the lane are not detected. Alternatively, the following calculation may alternatively be performed in preparation for the case where the first travel route R1 is erroneously selected even though no is detected.
この場合、車両1が車線5Lの中央を走行していると仮定し、ECU10は、車両1の車速に応じて操舵角又はヨーレートを用いて仮想的な車線両端部を設定する。そして、ECU10は、仮想的に設定した車線両端部に基づいて、上記と同様に、直線区間であれば車線の中央を走行し、カーブ区間であれば車線のイン側を走行するように第1走行経路を計算する。
In this case, assuming that the
また、図3に示すように、第2走行経路R2は、先行車3の走行軌跡を追従するように所定期間分だけ設定される。ECU10は、車載カメラ21による画像データ,ミリ波レーダ22による測定データ,車速センサ23による車両1の車速に基づいて、車両1の走行する車線5L上の先行車3の位置及び速度を継続的に計算して、これらを先行車軌跡情報として記憶し、この先行車軌跡情報に基づいて、先行車3の走行軌跡を第2走行経路R2(目標位置P2_k、目標速度V2_k)として設定する。
Further, as shown in FIG. 3, the second travel route R2 is set for a predetermined period so as to follow the travel locus of the preceding vehicle 3. The
本実施形態では、第2走行経路R2は、原則的には先行車が検出される場合に計算される走行経路であるため、先行車が検出されない場合には計算しなくてもよいが、先行車が検出されていないにもかかわらず第2走行経路R2が誤って選択された場合に備えて、代替的に以下のように計算してもよい。 In the present embodiment, the second travel route R2 is a travel route that is calculated when a preceding vehicle is detected in principle, and therefore may not be calculated when the preceding vehicle is not detected. In preparation for the case where the second travel route R2 is erroneously selected even though no vehicle is detected, the following calculation may alternatively be performed.
この場合、ECU10は、車両1から車速に応じた所定距離だけ前方に先行車が走行していると仮定する。この仮想的な先行車は車両1と同じ走行挙動(車速,操舵角,ヨーレート等)を有するものとする。そして、ECU10は、仮想的な先行車を追従するように第2走行経路R2を計算する。
In this case, the
また、図4に示すように、第3走行経路R3は、運転者による車両1の現在の運転状態に基づいて所定期間分だけ設定される。即ち、第3走行経路R3は、車両1の現在の走行挙動から推定される位置及び速度に基づいて設定される。
ECU10は、車両1の操舵角,ヨーレート,横加速度に基づいて、所定期間分の第3走行経路R3の目標位置P3_kを計算する。ただし、ECU10は、車線両端部が検出される場合、計算された第3走行経路R3が車線端部に近接又は交差しないように、目標位置P3_kを補正する。
As shown in FIG. 4, the third travel route R3 is set for a predetermined period based on the current driving state of the
The
また、ECU10は、車両1の現在の車速,加減速度に基づいて、所定期間分の第3走行経路R3の目標速度V3_kを計算する。なお、目標速度V3_kが速度標識S等から取得された制限速度を超えてしまう場合は、制限速度を超えないように目標速度V3_kを補正してもよい。
Further, the
次に、図5を参照して、本実施形態による車両制御システム100における運転支援モードと走行経路との関係について説明する。図5は、運転支援モードと目標走行経路との関係を示す説明図である。本実施形態では、運転者がモード選択スイッチ36を操作して1つの運転支援モードを選択すると、ECU10が、センサ等による測定データに応じて、第1走行経路R1〜第3走行経路R3のうち、いずれか1つを選択するように構成されている。即ち、本実施形態では、運転者がある運転支援モードを選択しても、必ず同じ走行経路が適用されるわけではなく、走行状況に応じた適切な走行経路が適用されるように構成されている。
Next, the relationship between the driving support mode and the travel route in the
先行車追従モードの選択時には、車線両端部が検出されていると、先行車の有無にかかわらず、第1走行経路が適用される。この場合、設定車速入力部37によって設定された設定車速が目標速度となる。
一方、先行車追従モードの選択時において、車線両端部が検出されず、先行車が検出された場合、第2走行経路が適用される。この場合、目標速度は、先行車の車速に応じて設定される。また、先行車追従モードの選択時において、車線両端部が検出されず、先行車も検出されない場合、第3走行経路が適用される。
When the preceding vehicle following mode is selected, if both ends of the lane are detected, the first travel route is applied regardless of the presence or absence of the preceding vehicle. In this case, the set vehicle speed set by the set vehicle
On the other hand, when the preceding vehicle follow-up mode is selected, the second travel route is applied when both ends of the lane are not detected and the preceding vehicle is detected. In this case, the target speed is set according to the vehicle speed of the preceding vehicle. In addition, when the preceding vehicle follow-up mode is selected, the third travel route is applied when neither end of the lane is detected and no preceding vehicle is detected.
また、自動速度制御モードの選択時には、第3走行経路が適用される。自動速度制御モードは、上述のように速度制御を自動的に実行するモードであり、設定車速入力部37によって設定された設定車速が目標速度となる。また、運転者によるステアリングホイールの操作に基づいてステアリング制御が実行される。このため、第3走行経路が適用されるが、運転者の操作(ステアリングホイール、ブレーキ)によっては、必ずしも第3走行経路に従って車両1が走行しない場合がある。
Further, the third travel route is applied when the automatic speed control mode is selected. The automatic speed control mode is a mode in which the speed control is automatically executed as described above, and the set vehicle speed set by the set vehicle
また、速度制限モードの選択時にも第3走行経路が適用される。速度制限モードも、上述のように速度制御を自動的に実行するモードであり、目標速度は、制限速度以下の範囲で、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じて設定される。また、運転者によるステアリングホイールの操作に基づいてステアリング制御が実行される。このため、自動速度制御モードと同様に、第3走行経路が適用されるが、運転者の操作(ステアリングホイール、ブレーキ、アクセル)によっては、必ずしも第3走行経路に従って車両1が走行しない場合がある。
The third travel route is also applied when the speed limit mode is selected. The speed limit mode is also a mode in which the speed control is automatically executed as described above, and the target speed is set in accordance with the depression amount of the accelerator pedal by the driver within the range of the limit speed or less. Further, steering control is executed based on the operation of the steering wheel by the driver. For this reason, as in the automatic speed control mode, the third travel route is applied. However, depending on the driver's operation (steering wheel, brake, accelerator), the
また、基本制御モード(オフモード)の選択時には、第3走行経路が適用される。基本制御モードは、基本的に、速度制限モードにおいて制限速度が設定されない状態と同様である。 In addition, when the basic control mode (off mode) is selected, the third travel route is applied. The basic control mode is basically the same as the state where the speed limit is not set in the speed limit mode.
次に、図6を参照して、本実施形態による車両制御システム100において、走行状況の変化に応じて実行される走行経路の補正処理(第1走行経路補正処理)について説明する。図6は、走行規制情報(赤信号)に基づく第1走行経路補正処理の説明図である。なお、運転者が選択した運転支援モードに応じて適用された1つの目標走行経路(第1走行経路〜第3走行経路)が第1走行経路補正処理によって補正される。第1走行経路補正処理は、走行状況の変化、具体的には、交通信号や道路標識(「一時停止」)等の交通法規上の走行規制の検知や、運転者の意思による車線変更要求の検知に基づいて実行される。
Next, with reference to FIG. 6, a travel route correction process (first travel route correction process) that is executed according to a change in the travel state in the
図6において、車両1は、走行路(車線)7上を一定速度(例えば、60km/h)で走行しており、選択された運転支援モードに応じて目標走行経路Rが計算されているものとする。図6では、車両1の前方に交通信号Lが存在するが、目標走行経路Rの計算においては、上述のように交通信号Lは考慮されていない。
In FIG. 6, the
図6(A)において、計算された目標走行経路Rは走行路7に沿って直線上に延びている。目標走行経路R上の各目標位置Pkでは、例えば、目標速度Vkが60km/hに設定されている。ECU10は、車載カメラ21による画像データ(必要であれば、ミリ波レーダ22の測定データ等)に基づいて、交通信号Lの存在を検出する。この場合、ECU10は、画像データに基づいて交通信号Lが青信号であることを検出するため、走行経路Rの補正処理を行わない。
In FIG. 6A, the calculated target travel route R extends along a
一方、図6(B)において、計算された目標走行経路Rは、図6(A)と同様に計算される。しかし、ECU10は、交通信号Lが黄信号(又は赤信号)であることを検出する。また、同時に、ECU10は、交通信号L付近に停止線8を検出する。この場合、ECU10は、交通信号Lを順守するために車両1を停止線8で停止させるように、目標走行経路Rを補正して、補正後の目標走行経路Rcを計算する。目標走行経路Rcは、現在位置から停止線8まで延びるように設定される。そして、ECU10は、各目標位置Pkにおける目標速度Vkを、現在の車速(60km/h)から停止線8での停止状態(0km/h)まで所定の減速度で低減するように計算する。
On the other hand, in FIG. 6B, the calculated target travel route R is calculated in the same manner as in FIG. However, the
このように、本実施形態では、走行規制情報を取得して、適用された目標走行経路を適宜に補正するので、第1走行経路〜第3走行経路を計算する時点で走行規制情報を考慮しなくて済むため、全体として目標走行経路の計算負荷を低減することができる。 As described above, in the present embodiment, the travel regulation information is acquired and the applied target travel route is appropriately corrected. Therefore, the travel regulation information is taken into consideration when calculating the first travel route to the third travel route. As a result, the calculation load on the target travel route can be reduced as a whole.
なお、図6を参照して、走行規制が交通信号である場合の第1走行経路補正処理について説明したが、走行規制が道路標識(「一時停止」等)である場合も同様である。一時停止の交通標識を地図情報から取得可能な場合は、この交通標識に伴う停止線で車両1を一時停止させるように、予め走行経路の計算に含めてもおいてもよい。しかしながら、一時停止の交通標識を地図情報から取得できない場合、ECU10は、車載カメラ21による画像データから交通標識を検出したときに、目標走行経路の補正処理を実行する。
The first travel route correction process when the travel restriction is a traffic signal has been described with reference to FIG. 6, but the same applies when the travel restriction is a road sign (such as “temporary stop”). When a temporary stop traffic sign can be obtained from the map information, the
また、運転者が車線変更のため方向指示器レバーを操作した場合においても第1走行経路補正処理が実行される。この場合、ECU10は、方向指示器センサ(図示せず)からのスイッチ情報(車線変更要求情報)に基づいて、運転者が隣車線に車線を変更しようとしていることを検知する。方向指示器レバーが操作されると、方向指示器センサからのスイッチ情報をトリガーとして、ECU10は、目標走行経路を補正して、現在位置から隣車線へ車両1が横方向移動するように、補正後の目標走行経路を計算する。
The first travel route correction process is also executed when the driver operates the turn indicator lever to change the lane. In this case, the
次に、図7及び図8を参照して、本実施形態による車両制御システム100において実行される障害物回避制御及びこれに伴う走行経路の補正処理(第2走行経路補正処理)について説明する。図7は障害物回避制御の説明図、図8は障害物回避制御における障害物と車両との間のすれ違い速度の許容上限値とクリアランスとの関係を示す説明図である。
図7では、車両1は走行路(車線)7上を走行しており、走行路7の道路脇に駐車された別の車両3とすれ違って、車両3を追い抜こうとしている。
Next, with reference to FIGS. 7 and 8, the obstacle avoidance control executed in the
In FIG. 7, the
一般に、道路上又は道路付近の障害物(例えば、先行車、駐車車両、歩行者等)とすれ違うとき(又は追い抜くとき)、車両1の運転者は、進行方向に対して直交する横方向において、車両1と障害物との間に所定のクリアランス又は間隔(横方向距離)を保ち、且つ、車両1の運転者が安全と感じる速度に減速する。具体的には、先行車が急に進路変更したり、障害物の死角から歩行者が出てきたり、駐車車両のドアが開いたりするといった危険を回避するため、クリアランスが小さいほど、障害物に対する相対速度は小さくされる。
In general, when passing (or overtaking) an obstacle on the road or near the road (for example, a preceding car, a parked vehicle, a pedestrian, etc.), the driver of the vehicle 1 A predetermined clearance or interval (lateral distance) is maintained between the
また、一般に、後方から先行車に近づいているとき、車両1の運転者は、進行方向に沿った車間距離(縦方向距離)に応じて速度(相対速度)を調整する。具体的には、車間距離が大きいときは、接近速度(相対速度)が大きく維持されるが、車間距離が小さくなると、接近速度は低速にされる。そして、所定の車間距離で両車両の間の相対速度はゼロとなる。これは、先行車が駐車車両であっても同様である。
In general, when approaching the preceding vehicle from behind, the driver of the
このように、運転者は、障害物と車両1との間の距離(横方向距離及び縦方向距離を含む)と相対速度との関係を考慮しながら、危険を回避するように車両1を運転している。
In this way, the driver drives the
そこで、本実施形態では、図7に示すように、車両1は、車両1から検知される障害物(例えば、駐車車両3)に対して、障害物の周囲に(横方向領域、後方領域、及び前方領域にわたって)又は少なくとも障害物と車両1との間に、車両1の進行方向における相対速度についての許容上限値を規定する2次元分布(速度分布領域40)を設定するように構成されている。速度分布領域40では、障害物の周囲の各点において、相対速度の許容上限値Vlimが設定されている。本実施形態では、すべての運転支援モードにおいて、障害物に対する車両1の相対速度が速度分布領域40内の許容上限値Vlimを超えることを防止するための障害物回避制御が実施される。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, the
図7から分かるように、速度分布領域40は、障害物からの横方向距離及び縦方向距離が小さくなるほど(障害物に近づくほど)、相対速度の許容上限値が小さくなるように設定される。また、図7では、理解の容易のため、同じ許容上限値を有する点を連結した等相対速度線が示されている。等相対速度線a,b,c,dは、それぞれ許容上限値Vlimが0km/h,20km/h,40km/h,60km/hに相当する。
As can be seen from FIG. 7, the
なお、速度分布領域40は、必ずしも障害物の全周にわたって設定されなくてもよく、少なくとも車両1が存在する障害物の横方向の一方側(図2では、車両3の右側領域)に設定されればよい。また、図7では、車両1が走行しない領域(走行路7の外部)にも速度分布領域40が示されているが、走行路7上のみに速度分布領域40を設定してもよい。更に、図7では、許容上限値が60km/hまでの速度分布領域40が示されているが、対向車線を走行する対向車とのすれ違いを考慮して、更に大きな相対速度まで速度分布領域40を設定することができる。
The
図8に示すように、車両1がある絶対速度で走行するときにおいて、障害物の横方向に設定される許容上限値Vlimは、クリアランスXがD0(安全距離)までは0(ゼロ)km/hであり、D0以上で2次関数的に増加する(Vlim=k(X−D0)2。ただし、X≧D0)。即ち、安全確保のため、クリアランスXがD0以下では車両1は相対速度がゼロとなる。一方、クリアランスXがD0以上では、クリアランスが大きくなるほど、車両1は大きな相対速度ですれ違うことが可能となる。
As shown in FIG. 8, when the
図8の例では、障害物の横方向における許容上限値は、Vlim=f(X)=k(X−D0)2で定義されている。なお、kは、Xに対するVlimの変化度合いに関連するゲイン係数であり、障害物の種類等に依存して設定される。また、D0も障害物の種類等に依存して設定される。 In the example of FIG. 8, the allowable upper limit value in the lateral direction of the obstacle is defined by V lim = f (X) = k (X−D 0 ) 2 . Note that k is a gain coefficient related to the degree of change in V lim with respect to X, and is set depending on the type of obstacle or the like. D 0 is also set depending on the type of obstacle.
なお、本実施形態では、Vlimが安全距離を含み、且つ、Xの2次関数となるように定義されているが、これに限らず、Vlimが安全距離を含まなくてもよいし、他の関数(例えば、一次関数等)で定義されてもよい。また、図8を参照して、障害物の横方向の許容上限値Vlimについて説明したが、障害物の縦方向を含むすべての径方向について同様に設定することができる。その際、係数k、安全距離D0は、障害物からの方向に応じて設定することができる。 In this embodiment, V lim includes a safe distance and is defined to be a quadratic function of X. However, the present invention is not limited to this, and V lim may not include a safe distance. You may define with another function (for example, linear function etc.). Moreover, although the allowable upper limit value V lim in the lateral direction of the obstacle has been described with reference to FIG. 8, it can be similarly set for all radial directions including the vertical direction of the obstacle. At that time, the coefficient k and the safety distance D 0 can be set according to the direction from the obstacle.
なお、速度分布領域40は、種々のパラメータに基づいて設定することが可能である。パラメータとして、例えば、車両1と障害物の相対速度、障害物の種類、車両1の進行方向、障害物の移動方向及び移動速度、障害物の長さ、車両1の絶対速度等を考慮することができる。即ち、これらのパラメータに基づいて、係数k及び安全距離D0を選択することができる。
The
また、本実施形態において、障害物は、車両,歩行者,自転車,崖,溝,穴,落下物等を含む。更に、車両は、自動車,トラック,自動二輪で区別可能である。歩行者は、大人,子供,集団で区別可能である。 In the present embodiment, the obstacle includes a vehicle, a pedestrian, a bicycle, a cliff, a groove, a hole, a fallen object, and the like. Furthermore, vehicles can be distinguished by automobiles, trucks, and motorcycles. Pedestrians can be distinguished by adults, children and groups.
また、図7では、1つの障害物が存在する場合の速度分布領域が示されているが、複数の障害物が近接して存在している場合には、複数の速度分布領域が互いに重なり合う。このため、重なり合う部分では、図7に示したような略楕円形状の等相対速度線ではなく、より小さい許容上限値の方を優先して他方を除外するようにして、又は、2つの略楕円形を滑らかにつなげるようにして、等相対速度線が設定されることになる。 Further, FIG. 7 shows the velocity distribution region when one obstacle exists, but when a plurality of obstacles are close to each other, the plurality of velocity distribution regions overlap each other. For this reason, in the overlapping portion, instead of the substantially elliptical uniform relative velocity line as shown in FIG. 7, the other allowable upper limit value is prioritized and the other is excluded, or two substantially elliptical shapes An iso-relative velocity line is set so as to connect the shapes smoothly.
図7に示すように、車両1が走行路7上を走行しているとき、車両1のECU10は、車載カメラ21から画像データに基づいて障害物(車両3)を検出する。このとき、障害物の種類(この場合は、車両、歩行者)が特定される。
As shown in FIG. 7, when the
また、ECU10は、ミリ波レーダ22の測定データ及び車速センサ23の車速データに基づいて、車両1に対する障害物(車両3)の位置及び相対速度並びに絶対速度を算出する。なお、障害物の位置は、車両1の進行方向に沿ったy方向位置(縦方向距離)と、進行方向と直交する横方向に沿ったx方向位置(横方向距離)が含まれる。相対速度は、測定データに含まれる相対速度をそのまま用いてもよいし、測定データから進行方向に沿った速度成分を算出してもよい。また、進行方向に直交する速度成分は、必ずしも算出しなくてもよいが、必要であれば、複数の測定データ及び/又は複数の画像データから推定してもよい。
Further, the
ECU10は、検知したすべての障害物(図7の場合、車両3)について、それぞれ速度分布領域40を設定する。そして、ECU10は、車両1の速度が速度分布領域40の許容上限値Vlimを超えないように障害物回避制御を行う。このため、ECU10は、障害物回避制御に伴い、運転者の選択した運転支援モードに応じて適用された目標走行経路を補正する。
The
即ち、目標走行経路を車両1が走行すると、ある目標位置において目標速度が速度分布領域40によって規定された許容上限値を超えてしまう場合には、目標位置を変更することなく目標速度を低下させるか(図7の経路Rc1)、目標速度を変更することなく目標速度が許容上限値を超えないように迂回経路上に目標位置を変更するか(図7の経路Rc3)、目標位置及び目標速度の両方が変更される(図7の経路Rc2)。
That is, when the
例えば、図7は、計算されていた目標走行経路Rが、走行路7の幅方向の中央位置(目標位置)を60km/h(目標速度)で走行する経路であった場合を示している。この場合、前方に駐車車両3が障害物として存在するが、上述のように、目標走行経路Rの計算段階においては、計算負荷の低減のため、この障害物は考慮されていない。
For example, FIG. 7 shows a case where the calculated target travel route R is a route that travels at a center position (target position) in the width direction of the
目標走行経路Rを走行すると、車両1は、速度分布領域40の等相対速度線d,c,b,b,c,dを順に横切ることになる。即ち、60km/hで走行する車両1が等相対速度線d(許容上限値Vlim=60km/h)の内側の領域に進入することになる。したがって、ECU10は、目標走行経路Rの各目標位置における目標速度を許容上限値Vlim以下に制限するように目標走行経路Rを補正して、補正後の目標走行経路Rc1を生成する。即ち、補正後の目標走行経路Rc1では、各目標位置において目標車速が許容上限値Vlim以下となるように、車両3に接近するに連れて目標速度が徐々に20km/h未満に低下し、その後、車両3から遠ざかるに連れて目標速度が元の60km/hまで徐々に増加される。
When traveling on the target travel route R, the
また、目標走行経路Rc3は、目標走行経路Rの目標速度(60km/h)を変更せず、このため等相対速度線d(相対速度60km/hに相当)の外側を走行するように設定された経路である。ECU10は、目標走行経路Rの目標速度を維持するため、目標位置が等相対速度線d上又はその外側に位置するように目標位置を変更するように目標走行経路Rを補正して、目標走行経路Rc3を生成する。したがって、目標走行経路Rc3の目標速度は、目標走行経路Rの目標速度であった60km/hに維持される。
Further, the target travel route Rc3 does not change the target speed (60 km / h) of the target travel route R, and is therefore set to travel outside the equal relative speed line d (corresponding to a relative speed of 60 km / h). Route. In order to maintain the target speed of the target travel route R, the
また、目標走行経路Rc2は、目標走行経路Rの目標位置及び目標速度の両方が変更された経路である。目標走行経路Rc2では、目標速度は、60km/hには維持されず、車両3に接近するに連れて徐々に40km/hまで低下し、その後、車両3から遠ざかるに連れて元の60km/hまで徐々に増加される。目標走行経路Rc2は、その目標位置及び目標速度が所定の条件を満たすように生成することができる。所定の条件とは、例えば、車両1の縦加減速度,横加速度がそれぞれ所定値以下であることや、走行路7から隣の車線への逸脱がないこと等である。
The target travel route Rc2 is a route in which both the target position and the target speed of the target travel route R are changed. In the target travel route Rc2, the target speed is not maintained at 60 km / h, and gradually decreases to 40 km / h as the vehicle 3 approaches, and then the original speed of 60 km / h as the vehicle 3 moves away. Is gradually increased until. The target travel route Rc2 can be generated so that the target position and target speed satisfy predetermined conditions. The predetermined condition is, for example, that the longitudinal acceleration / deceleration and the lateral acceleration of the
目標走行経路Rc1のように、目標走行経路Rの目標位置を変更せず、目標速度のみを変更する補正は、速度制御を伴うが、ステアリング制御を伴わない運転支援モードに適用することができる(例えば、自動速度制御モード、速度制限モード、基本制御モード)。
また、目標走行経路Rc3のように、目標走行経路Rの目標速度を変更せず、目標位置のみを変更する補正は、ステアリング制御を伴う運転支援モードに適用することができる(例えば、先行車追従モード)。
また、目標走行経路Rc2のように、目標走行経路Rの目標位置及び目標速度を共に変更する補正は、速度制御及びステアリング制御を伴う運転支援モードに適用することができる(例えば、先行車追従モード)。
The correction for changing only the target speed without changing the target position of the target driving path R as in the target driving path Rc1 can be applied to a driving support mode that involves speed control but does not involve steering control ( For example, automatic speed control mode, speed limit mode, basic control mode).
Further, the correction for changing only the target position without changing the target speed of the target driving route R as in the target driving route Rc3 can be applied to the driving support mode with steering control (for example, following the preceding vehicle). mode).
Further, the correction that changes both the target position and the target speed of the target travel route R as in the target travel route Rc2 can be applied to a driving support mode that involves speed control and steering control (for example, a preceding vehicle following mode). ).
しかしながら、選択された運転支援モードにかかわらず、ECU10が、運転者の回避制御に対する好みに応じて(例えば、速度優先、直進優先を運転者が選択)、目標走行経路Rを目標走行経路Rc1〜Rc3のうちの任意の経路に補正するように構成してもよい。
However, regardless of the selected driving support mode, the
また、先行車追従モード,自動速度制御モード,速度制限モード,又は基本制御モードにおいて車両1が同一車線を走行中の先行車に追いついた場合にも、障害物回避制御が適用される。即ち、車両1が先行車に接近するにつれて、速度分布領域40の許容上限値Vlimに従って相対速度が小さくなるように車両1の車速が制限される。そして、車両1は、車両1と先行車の間の相対速度がゼロとなる等相対速度線aの位置での車間距離を維持しつつ先行車に追従する。
The obstacle avoidance control is also applied when the
次に、図9及び図10を参照して、本実施形態の車両制御システム100における運転支援制御の処理フローを説明する。図9は運転支援制御の処理フローであり、図10は走行経路選択処理の処理フローである。
Next, with reference to FIG.9 and FIG.10, the processing flow of the driving assistance control in the
ECU10は、図9の処理フローを所定時間(例えば、0.1秒)ごとに繰り返して実行している。まず、ECU10は、情報取得処理を実行する(S11)。情報取得処理において、ECU10は、測位システム29及びナビゲーションシステム30から、現在車両位置情報及び地図情報を取得し(S11a)、車載カメラ21,ミリ波レーダ22,車速センサ23,加速度センサ24,ヨーレートセンサ25,運転者操作部35等からセンサ情報を取得し(S11b)、操舵角センサ26,アクセルセンサ27,ブレーキセンサ28,方向指示器センサ等からスイッチ情報を取得する(S11c)。
The
次に、ECU10は、情報取得処理(S11)において取得した各種の情報を用いて所定の情報検出処理を実行する(S12)。情報検出処理において、ECU10は、現在車両位置情報及び地図情報並びにセンサ情報から、車両1の周囲及び前方エリアにおける走行路形状に関する走行路情報(直線区間及びカーブ区間の有無,各区間長さ,カーブ区間の曲率半径,車線幅,車線両端部位置,車線数,交差点の有無,カーブ曲率で規定される制限速度等)、走行規制情報(制限速度、赤信号等)、障害物情報(先行車や障害物の有無,位置,速度等)、先行車軌跡情報(先行車の位置及び速度)を検出する(S12a)。
Next, ECU10 performs a predetermined information detection process using the various information acquired in the information acquisition process (S11) (S12). In the information detection process, the
また、ECU10は、スイッチ情報から、運転者による車両操作に関する車両操作情報(操舵角,アクセルペダル踏み込み量,ブレーキペダル踏み込み量等)を検出し(S12b)、更に、スイッチ情報及びセンサ情報から、車両1の挙動に関する走行挙動情報(車速、加減速度、横加速度、ヨーレート等)を検出する(S12c)。
Further, the
次に、ECU10は、計算により得られた情報に基づいて、走行経路計算処理を実行する(S13)。走行経路計算処理では、上述のように、第1走行経路の計算処理(S13a)、第2走行経路の計算処理(S13b)、第3走行経路の計算処理(S13c)がそれぞれ実行される。
Next, the
第1走行経路計算処理では、ECU10は、設定車速,車線両端部,車線幅,制限速度,車速,加減速度,ヨーレート,操舵角,横加速度等に基づいて、直線区間では車線中央付近を走行するように、カーブ区間では旋回半径が大きくなるようにカーブのイン側を走行するように、且つ、設定車速,交通標識による制限車速,及びカーブ曲率により規定される制限車速のうち最も低速な速度を上限速度とするように、所定期間分(例えば、2〜4秒)の走行経路R1(目標位置P1_k及び目標速度V1_k)を計算する。
In the first travel route calculation process, the
また、第2走行経路計算処理では、ECU10は、センサ情報等から取得した先行車の先行車軌跡情報(位置及び速度)から、先行車と車両1との間に所定の車間距離を維持しつつ、車間距離を走行する時間分だけ遅れて先行車の挙動(位置及び速度)に追従するように、所定期間分の走行経路R2を計算する。
In the second travel route calculation process, the
また、第3走行経路計算処理では、ECU10は、車両操作情報,走行挙動情報等に基づいて、現在の車両1の挙動から推定される所定期間分の走行経路R3を計算する。
In the third travel route calculation process, the
次に、ECU10は、計算した3つの走行経路から1つの目標走行経路を選択する走行経路選択処理を実行する(S14)。この処理では、ECU10は、上述のように、運転者がモード選択スイッチ36により選択している運転支援モードに加えて、車線両端部の検出の可否、先行車の有無に基づいて、1つの目標走行経路を選択する(図5参照)。
Next, the
更に、ECU10は、選択した目標走行経路の補正処理を実行する(S15)。この走行経路補正処理は、第1走行経路補正処理(S15a)と第2走行経路補正処理(S15b)が含まれ、必要に応じてこれらが適宜に実行される。
Further, the
第1走行経路補正処理では、ECU10は、走行規制情報(例えば、図6に示した「赤信号」)に基づいて、目標走行経路を補正する。第1走行経路補正処理では、原則的に速度制御により車両1を停止線で停止させるように走行経路が補正される。
In the first travel route correction process, the
また、第2走行経路補正処理では、ECU10は、障害物情報(例えば、図7に示した駐車車両3)に基づいて、目標走行経路を更に補正する。第2走行経路補正処理では、原則的に選択されている運転支援モードに応じて、速度制御及び/又はステアリング制御により、車両1に障害物を回避させる、又は先行車を追従させるように、走行経路が補正される。
In the second travel route correction process, the
なお、走行経路補正処理(S15)では、第1補正処理(S15a)を行った後に、第2補正処理(S15b)を行うことが好ましい。例えば、図6の交通信号L(赤信号)の前方に障害物(例えば、駐車車両)が存在する場合について説明する。この場合、第1補正処理後に第2補正処理(ステアリング制御を伴う場合)が実行されると、車両1が交通信号Lを通過した後に障害物を回避するように目標走行経路が補正される。これに対して、第2補正処理後に第1補正処理が実行されると、赤信号の停止位置で既に障害物を避けるべく目標位置が横方向にずれるように目標走行経路が補正され得る。よって、この場合には、車両1は赤信号の停止位置で車線中央から横に逸れた位置に停止することになる。
In the travel route correction process (S15), it is preferable to perform the second correction process (S15b) after the first correction process (S15a). For example, a case where an obstacle (for example, a parked vehicle) is present in front of the traffic signal L (red signal) in FIG. 6 will be described. In this case, when the second correction process (when steering control is involved) is executed after the first correction process, the target travel route is corrected so as to avoid the obstacle after the
また、運転者が方向指示器レバーを操作したが、車線変更後の車線に障害物が存在する場合について説明する。この場合、第1補正処理後に第2補正処理(ステアリング制御を伴う場合)が実行されれば、車両1が車線変更しつつ障害物を回避するように目標走行経路が補正される。これに対して、第2補正処理後に第1補正処理が実行されると、障害物を追い越してから車線変更するように目標走行経路が補正されるおそれがある。よって、この場合には、車両1が障害物を追い越すまで車線変更されないため、運転者の意図が即座に車両挙動に反映されないことになる。
In addition, a case where the driver operates the direction indicator lever and there is an obstacle in the lane after the lane change will be described. In this case, if the second correction process (when steering control is involved) is executed after the first correction process, the target travel route is corrected so that the
このように、走行経路補正処理(S15)において、第1補正処理(S15a)の後に第2補正処理(S15b)を実行することにより、より自然で且つより運転意図に沿うように目標走行経路を補正することが可能である。 In this way, in the travel route correction process (S15), by executing the second correction process (S15b) after the first correction process (S15a), the target travel route is more natural and more suitable for the driving intention. It is possible to correct.
次に、ECU10は、選択されている運転支援モードに応じて、車両1が最終的に算出された走行経路上を走行するように、該当する制御システム(エンジン制御システム31,ブレーキ制御システム32,ステアリング制御システム33)へ要求信号を出力する(S16)。
Next, the
次に、図10を参照して、図9の走行経路選択処理(S14)の詳細な処理フローを説明する。
まず、ECU10は、モード選択スイッチ36から受け取っている運転支援モード選択信号に基づいて、運転者が先行車追従モードを選択しているか否かを判定する(S21)。先行車追従モードが選択されていない場合(S21;No)、ECU10は、第3走行経路を目標走行経路として選択する。
Next, a detailed process flow of the travel route selection process (S14) of FIG. 9 will be described with reference to FIG.
First, the
一方、先行車追従モードが選択されている場合(S21;Yes)、ECU10は、センサ情報等に基づいて、車線両端部位置が検出されているか否かを判定する(S22)。車線両端部位置が検出されている場合(S22;Yes)、先行車が検出されても、先行車が検出されなくても(先行車の検出結果にかかわらず)、ECU10は、運転支援モードとして先行車追従モードを維持すると共に(S24)、第1走行経路を目標走行経路として選択する(S25)。この場合の目標速度は、設定車速に設定される。
On the other hand, when the preceding vehicle follow-up mode is selected (S21; Yes), the
また、この場合、目標位置は、直線区間では車線の中央付近に設定され、カーブ区間では車線のイン側を走行するように設定される。したがって、車両1が追従する先行車が車線の区画線(白線等)からはみ出たり、車線内でふらついたりしても、車両1が車線の中央付近を走行するように第1走行経路が設定されるので、運転者の運転要求をより満足させると共に、より安全性を確保することが可能となる。
In this case, the target position is set near the center of the lane in the straight section, and is set so as to travel on the in side of the lane in the curve section. Therefore, the first travel route is set so that the
また、車線両端部位置が検出されていない場合(S22;No)にも、ECU10は、センサ情報等に基づいて、先行車が検出されているか否かを判定する(S28)。
車線両端部位置は検出されていないが、先行車が検出されている場合(S28;Yes)、ECU10は、運転支援モードとして先行車追従モードを維持すると共に(S29)、第2走行経路を目標走行経路として選択する(S30)。この場合の目標速度及び目標位置は、先行車の走行軌跡を追従するように設定される。
Further, even when the positions of both ends of the lane are not detected (S22; No), the
If the position of both ends of the lane is not detected, but the preceding vehicle is detected (S28; Yes), the
また、車線両端部位置及び先行車が共に検出されていない場合(S28;No)、ECU10は、運転支援モードとして先行車追従モードを維持すると共に(S31)、第3走行経路を目標走行経路として選択する(S32)。この場合の目標速度及び目標位置は、車両1の現在の走行挙動に基づいて設定される。
When neither the lane end position nor the preceding vehicle is detected (S28; No), the
なお、本実施形態では、先行車追従モードの選択時には、第1走行経路,第2走行経路,及び第3走行経路の中から1つが選択されるように構成されているが、これに限らず、第1走行経路,及び第2走行経路の中から1つが選択されるように構成してもよい。 In the present embodiment, when the preceding vehicle follow-up mode is selected, one is selected from the first travel route, the second travel route, and the third travel route. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, one of the first travel route and the second travel route may be selected.
次に、本実施形態の車両制御システムの作用について説明する。
本実施形態は、複数の運転支援モードを備えた車両1における車両制御装置(ECU)10であり、走行路内の走行を維持するように設定される第1走行経路R1と、先行車の軌跡を追従するように設定される第2走行経路R2と、走行路上での車両1の現在の走行挙動に基づいて設定される第3走行経路R3と、を含む車両1の目標位置P_k及び目標速度V_kを含む複数の走行経路を時間的に繰返し計算する走行経路計算処理(図9のS13)を実行し、乗員により選択されている運転支援モードに基づいて、複数の走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択する走行経路選択処理(図9のS14、図10)を実行する。
Next, the operation of the vehicle control system of this embodiment will be described.
The present embodiment is a vehicle control device (ECU) 10 in a
本実施形態では、第1走行経路R1,第2走行経路R2,及び第3走行経路R3を時間的に繰返し計算し、乗員により選択された運転支援モードに基づいて、これら3つの走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択するため、乗員が運転支援モードを切替えても、それに応じて即座に走行経路を切替えることが可能である。これにより、本実施形態では、乗員による運転支援モードの操作後に乗員に違和感を与えることなく、現在の運転支援モードから切替え後の運転支援モードにスムーズに移行することができる。 In the present embodiment, the first travel route R1, the second travel route R2, and the third travel route R3 are repeatedly calculated in time, and one of these three travel routes is calculated based on the driving support mode selected by the occupant. Since one traveling route is selected as the target traveling route, even if the occupant switches the driving support mode, it is possible to immediately switch the traveling route accordingly. Thereby, in this embodiment, it is possible to smoothly shift from the current driving support mode to the driving support mode after switching without giving the passenger an uncomfortable feeling after operating the driving support mode by the passenger.
また、本実施形態では、走行経路選択処理(図10)において、複数の運転支援モードから、先行車を追従する先行車追従モードが選択されているとき(S21;Yes)、ECU10(走行路端部検出部)により走行路の端部位置が検出されている場合(S22;Yes)は、第1走行経路R1が選択される(S25)。これにより本実施形態では、車両1が走行している走行路の端部位置が検出されている場合には、この端部位置に基づいて走行路の範囲を特定できるため、走行路内の走行を維持するように第1走行経路R1を選択することができる。
In the present embodiment, when the preceding vehicle following mode for following the preceding vehicle is selected from the plurality of driving support modes in the traveling route selection process (FIG. 10) (S21; Yes), the ECU 10 (the traveling road end) When the end position of the travel path is detected by the (part detection unit) (S22; Yes), the first travel path R1 is selected (S25). As a result, in the present embodiment, when the end position of the travel path on which the
また、本実施形態では、走行経路選択処理(図10)において、複数の運転支援モードから、先行車を追従する先行車追従モードが選択されているとき(S21;Yes)、ECU10(先行車検出部)により先行車が検出され、且つ、ECU10(走行路端部検出部)により走行路の端部位置が検出されている場合(S22;Yes)は、先行車追従モードが維持され、第1走行経路が選択される(S24、S25)。これにより本実施形態では、先行車が検出され、且つ、車両1が走行している走行路の端部位置が検出されている場合には、この端部位置に基づいて走行路の範囲を特定できるため、先行車に追従して走行しながら走行路内の走行を維持するように第1走行経路R1を選択することができる。
In the present embodiment, when the preceding vehicle following mode for following the preceding vehicle is selected from the plurality of driving support modes in the travel route selection process (FIG. 10) (S21; Yes), the ECU 10 (leading vehicle detection). Part)) and the ECU 10 (traveling path end detecting part) detects the end position of the traveling path (S22; Yes), the preceding vehicle following mode is maintained, A travel route is selected (S24, S25). Thereby, in this embodiment, when the preceding vehicle is detected and the end position of the travel path on which the
また、本実施形態では、第1走行経路R1の目標位置P1_kは、車両1が走行路の中央付近を走行するように設定される。これにより本実施形態では、第1走行経路R1を走行することにより、車両1が走行路の中央付近を走行することが可能になるので、車両走行の安全性を高めることができる。
In the present embodiment, the target position P1_k of the first travel route R1 is set so that the
また、本実施形態では、第1走行経路R1の目標速度V1_kは、設定可能な所定の一定車速である。これにより本実施形態では、第1走行経路R1を走行することにより、一定の設定車速で走行することが可能になるので、車両走行の安定性及び経済性を高めることができる。 In the present embodiment, the target speed V1_k of the first travel route R1 is a predetermined constant vehicle speed that can be set. Thereby, in this embodiment, since it can drive | work at a fixed vehicle speed by drive | working 1st driving | running route R1, stability and economical efficiency of vehicle travel can be improved.
また、本実施形態では、第1走行経路R1の目標速度V1_kは、ECU10(先行車検出部)により先行車が検出されている場合は、所定の一定速度を超えない範囲で、先行車に追従するように設定される。これにより本実施形態では、一定の設定車速で走行しているときに、先行車に追いついた場合には、先行車に追従走行することにより、先行車との衝突を防止し、車両走行の安定性を高めることができる。 In the present embodiment, the target speed V1_k of the first travel route R1 follows the preceding vehicle in a range not exceeding a predetermined constant speed when the preceding vehicle is detected by the ECU 10 (preceding vehicle detection unit). Set to do. Thus, in the present embodiment, when the vehicle catches up with the preceding vehicle while traveling at a constant set vehicle speed, the vehicle travels following the preceding vehicle, thereby preventing a collision with the preceding vehicle and stabilizing the vehicle traveling. Can increase the sex.
また、本実施形態では、走行経路選択処理(図10)において、複数の運転支援モードから、先行車を追従する先行車追従モードが選択されているとき(S21;Yes)、ECU10(走行路端部検出部)により走行路の端部位置が検出されていない場合(S22;No)は、第2走行経路R2又は第3走行経路R3が選択される。これにより本実施形態では、走行路の端部位置が検出されていない場合は、走行路の範囲を特定することができないが、このような場合であっても、先行車の軌跡(第2走行経路)や現在の走行挙動(第3走行経路)に基づいて、別の走行経路を選択することができる。よって、本実施形態では、例えば、走行路の端部位置を検出可能な状況と検出不可能な状況との間で状況が切替わったとしても、乗員に違和感を与えることなく、即座に別の走行経路に移行することができる。 In the present embodiment, when the preceding vehicle following mode for following the preceding vehicle is selected from the plurality of driving support modes in the traveling route selection process (FIG. 10) (S21; Yes), the ECU 10 (the traveling road end) When the end position of the travel path is not detected by the (part detection unit) (S22; No), the second travel route R2 or the third travel route R3 is selected. Thus, in the present embodiment, when the end position of the travel path is not detected, the range of the travel path cannot be specified. Even in such a case, the trajectory of the preceding vehicle (second travel) Route) and the current travel behavior (third travel route), another travel route can be selected. Therefore, in the present embodiment, for example, even if the situation is switched between a situation where the end position of the travel path can be detected and a situation where the end position cannot be detected, another swiftness is immediately generated without giving the passenger a sense of incongruity. It is possible to shift to a travel route.
また、本実施形態では、走行経路選択処理(図10)において、複数の運転支援モードから、先行車を追従する先行車追従モードが選択されているとき(S21;Yes)、ECU10(先行車検出部)により先行車が検出されているが、走行路端部検出部により走行路の端部位置が検出されていない場合(S28;Yes)は、先行車追従モードが維持され、第2走行経路R2が選択される(S29、S30)。これにより本実施形態では、走行路の端部位置が検出されていない場合は、走行路の範囲を特定することができないが、このような場合であっても、先行車が検出されていれば、第2走行経路R2を選択することができる。よって、本実施形態では、例えば、走行路の端部位置を検出可能な状況と検出不可能な状況との間で状況が切替わったとしても、乗員に違和感を与えることなく、即座に別の走行経路に移行することができる。 In the present embodiment, when the preceding vehicle following mode for following the preceding vehicle is selected from the plurality of driving support modes in the travel route selection process (FIG. 10) (S21; Yes), the ECU 10 (leading vehicle detection). In the case where the preceding vehicle has been detected by the traveling portion, but the end position of the traveling route has not been detected by the traveling path end detection portion (S28; Yes), the preceding vehicle following mode is maintained and the second traveling route is maintained. R2 is selected (S29, S30). Thus, in the present embodiment, if the end position of the travel path is not detected, the range of the travel path cannot be specified, but even in such a case, if the preceding vehicle is detected, The second travel route R2 can be selected. Therefore, in the present embodiment, for example, even if the situation is switched between a situation where the end position of the travel path can be detected and a situation where the end position cannot be detected, another swiftness is immediately generated without giving the passenger a sense of incongruity. It is possible to shift to a travel route.
また、本実施形態では、走行路上の信号L及び標識を含む走行規制を指示する走行規制情報に基づいて、走行規制を順守するように、目標走行経路を補正する第1走行経路補正処理(図9のS15a)を実行する。これにより本実施形態では、第1走行経路R1〜第3走行経路R3の中から乗員選択による運転支援モードに応じて1つの目標走行経路が選択されるが、その後、走行規制情報により、目標走行経路を補正することができる。よって、本実施形態では、第1走行経路R1,第2走行経路R2,第3走行経路R3の計算段階(S13)では走行規制情報を考慮する必要がなく、走行規制情報の取得に応じて適宜に目標走行経路を補正すればよいので、計算負荷の増大を抑制することが可能である。 In the present embodiment, the first travel route correction process (FIG. 5) corrects the target travel route so as to comply with the travel regulation based on the travel regulation information that instructs the travel regulation including the signal L and the sign on the travel path. 9 S15a) is executed. As a result, in the present embodiment, one target travel route is selected from the first travel route R1 to the third travel route R3 according to the driving support mode by occupant selection. The path can be corrected. Therefore, in the present embodiment, it is not necessary to consider the travel regulation information in the calculation stage (S13) of the first travel route R1, the second travel route R2, and the third travel route R3, and as appropriate according to the acquisition of the travel regulation information. Therefore, it is only necessary to correct the target travel route, so that an increase in calculation load can be suppressed.
また、本実施形態では、走行路上又は走行路周辺の障害物を回避するように、目標走行経路を補正する第2走行経路補正処理(図9のS15b)を実行し、第2走行経路補正処理において、少なくとも障害物(例えば、図7の駐車車両3)から車両1に向けて、障害物に対する車両1の相対速度の許容上限値Vlimの分布を規定する速度分布領域40(図7参照)を設定し、速度分布領域40内において障害物に対する車両1の相対速度が許容上限値Vlimを超えることを抑制するように、目標走行経路Rを補正する。これにより本実施形態では、第1走行経路R1〜第3走行経路R3の中から乗員選択による運転支援モードに応じて1つの目標走行経路が選択されるが、その後、障害物を回避するように目標走行経路を補正することができる。よって、本実施形態では、第1走行経路R1〜第3走行経路R3の計算段階(S13)では障害物を考慮する必要がなく、障害物に関する情報の取得に応じて適宜に目標走行経路を補正すればよいので、計算負荷の増大を抑制することが可能である。
In the present embodiment, the second travel route correction process (S15b in FIG. 9) is performed to correct the target travel route so as to avoid obstacles on or around the travel route. , A
また、本実施形態では、目標走行経路上を走行するように、車両の速度制御及び/又は操舵制御を含む走行挙動制御処理(図9のS16)を更に実行する。これにより本実施形態では、目標位置P_k及び目標速度V_kを含む目標走行経路が設定されると、速度制御,操作制御により目標走行経路上を走行するように車両1を制御することが可能である。
Further, in the present embodiment, a travel behavior control process (S16 in FIG. 9) including the speed control and / or steering control of the vehicle is further executed so as to travel on the target travel route. Thereby, in this embodiment, when the target travel route including the target position P_k and the target speed V_k is set, the
1 車両
3 車両
5 道路
5a,5c 直線区間
5b カーブ区間
5L,5R 車線
6L,6R 車線両端部
7 走行路
8 停止線
40 速度分布領域
a,b,c,d 等相対速度線
Vlim 許容上限値
100 車両制御システム
D 幅寸法
D0 安全距離
L 交通信号
L 曲率半径
R 目標走行経路
R1 第1走行経路
R2 第2走行経路
R3 第3走行経路
Rc,Rc1,Rc2,Rc3 補正後の目標走行経路
P_k(P1_k,P2_k,P3_k) 目標位置
V_k(V1_k,V2_k,V3_k) 目標速度
S 速度標識
W 車線幅
Ws 変位量
X クリアランス
1 vehicle 3 vehicle 5
Claims (10)
走行路内の走行を維持するように設定される第1走行経路と、先行車の軌跡を追従するように設定される第2走行経路と、走行路上での前記車両の現在の走行挙動に基づいて設定される第3走行経路と、を含む前記車両の目標位置及び目標速度を含む複数の走行経路を計算する走行経路計算処理と、
乗員により選択されている運転支援モードに基づいて、前記走行経路計算処理で計算された前記複数の走行経路から1つの走行経路を目標走行経路として選択する走行経路選択処理と、
走行路上又は走行路周辺の障害物を回避するように、前記目標走行経路を補正する走行経路補正処理と、を含む処理フローを時間的に繰返し実行し、
前記走行経路補正処理において、少なくとも前記障害物から前記車両に向けて、前記障害物に対する前記車両の相対速度の許容上限値の分布を規定する速度分布領域を設定し、この速度分布領域は、前記障害物からの距離が小さくなるほど、前記車両の相対速度の許容上限値が小さくなるように、複数の相対速度を含む前記車両の相対速度の所定範囲にわたって設定され、前記目標走行経路の目標速度及び目標位置の少なくとも一方を変更することによって、前記速度分布領域内において前記障害物に対する前記車両の相対速度が前記許容上限値を超えることを抑制するように、前記速度分布領域を通過する前記目標走行経路を補正する、車両制御装置。 A vehicle control device for a vehicle having a plurality of driving support modes,
Based on a first travel route set to maintain travel in the travel route, a second travel route set to follow the trajectory of the preceding vehicle, and the current travel behavior of the vehicle on the travel route A travel route calculation process for calculating a plurality of travel routes including a target position and a target speed of the vehicle,
A travel route selection process for selecting one travel route as a target travel route from the plurality of travel routes calculated in the travel route calculation process based on the driving support mode selected by the occupant;
A process flow including a travel route correction process for correcting the target travel route so as to avoid obstacles on or around the travel route , and repeatedly executing in time.
In the travel route correction process, at least from the obstacle toward the vehicle, a speed distribution region that defines a distribution of an allowable upper limit value of the relative speed of the vehicle with respect to the obstacle is set. It is set over a predetermined range of the relative speed of the vehicle including a plurality of relative speeds so that the allowable upper limit value of the relative speed of the vehicle decreases as the distance from the obstacle decreases, and the target speed of the target travel route and By changing at least one of the target positions, the target travel that passes through the speed distribution area so as to prevent the relative speed of the vehicle with respect to the obstacle from exceeding the allowable upper limit value in the speed distribution area. A vehicle control device that corrects a route .
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