JP2009176188A - Road traveling predicted locus deriving device, road traveling predicted locus deriving method and road traveling predicted locus deriving program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、対象とする道路区間を走行する前に当該道路区間における走行予想軌跡を導出する、道路走行予想軌跡導出装置、道路走行予想軌跡導出方法および道路走行予想軌跡導出プログラムに関する。 The present invention relates to a predicted road travel trajectory derivation device, a predicted road travel trajectory derivation method, and a predicted road travel trajectory derivation program for deriving a predicted travel trajectory in a road section before traveling on a target road section.
従来、自車走行道路内における自車走行レーンを検出する技術(特許文献1)が知られている。
特許文献1の技術においては、走行道路内における自車両の走行位置を考慮した旋回半径を導出することが記載されている。しかし、自車走行レーンのレーン幅が大きい場合は、自車走行レーン内の位置によっては導出される旋回半径と実際の旋回半径との差は大きくなる。すなわち、自車走行レーンを特定するだけでは不十分な場合がある。
In the technique of
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、自車両の前方にある道路区間における走行予想軌跡を、走行の都度、より実際の走行軌跡に近い走行予想軌跡として導出することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a technique capable of deriving a predicted travel path in a road section ahead of the host vehicle as a predicted travel path closer to the actual travel path each time the vehicle travels. The purpose is to provide.
上記の目的を達成するため、本発明においては、自車両の走行位置における自車走行レーンのレーン幅と、前記自車両の前方の道路区間の形状を示す道路区間形状情報とを取得し、前記レーン幅に基づいて、前記走行位置において前記自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、前記自車両がいずれの領域に属すかを特定し、前記複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と前記道路区間形状情報とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点として前記道路区間を通る前記自車両の走行予想軌跡を導出する。この構成によると、走行予想軌跡を導出する対象となる道路区間に接近するときの自車走行レーンの幅方向における実際の走行位置に応じて走行予想軌跡を導出するため、当該道路区間の走行予想軌跡を、走行の都度、より実際の走行軌跡に近い走行予想軌跡として導出することができる。その結果、導出された走行予想軌跡に基づいて、当該道路区間の走行に際して様々な車両制御を行う場合に設定する制御量の精度を向上させることができる。車両制御とは例えば、減速制御や、車両安定制御、ライトの配光制御などを想定してよい。 In order to achieve the above object, in the present invention, the lane width of the own vehicle traveling lane at the traveling position of the own vehicle and road section shape information indicating the shape of the road section ahead of the own vehicle are acquired, Based on the lane width, the vehicle lane is divided into a plurality of regions divided in the width direction at the travel position, and the region to which the host vehicle belongs is determined. Based on the position of the specified area and the road section shape information, a predicted travel trajectory of the host vehicle passing through the road section is derived from a point in the specified area as a base point. According to this configuration, since the predicted travel trajectory is derived according to the actual travel position in the width direction of the host vehicle travel lane when approaching the road segment from which the predicted travel trajectory is derived, The trajectory can be derived as a predicted travel trajectory that is closer to the actual travel trajectory each time the vehicle travels. As a result, it is possible to improve the accuracy of the control amount set when performing various vehicle controls when traveling on the road section based on the derived predicted travel path. Vehicle control may be, for example, deceleration control, vehicle stability control, light distribution control, or the like.
道路情報取得手段においては、自車両の走行位置における自車走行レーンのレーン幅と、前記自車両の前方の道路区間の形状を示す道路区間形状情報とを取得することができればよい。具体的には例えば、自車両の位置を特定し、自車両が当該道路区間に所定距離まで接近したことを検出すると、その地点におけるレーン幅と所定距離前方の道路区間の道路区間形状情報とを取得する。自車両の位置を特定する構成は、例えば、車両の位置をセンサやカメラによって特定する構成や、GPSからの信号や地図上での自車両の軌跡、車車間通信、路車間通信等によって位置を取得する構成等を採用可能である。 The road information acquisition means only needs to be able to acquire the lane width of the host vehicle travel lane at the travel position of the host vehicle and the road section shape information indicating the shape of the road section ahead of the host vehicle. Specifically, for example, when the position of the host vehicle is specified and it is detected that the host vehicle has approached the road section to a predetermined distance, the lane width at that point and the road section shape information of the road section ahead of the predetermined distance are obtained. get. The configuration for specifying the position of the host vehicle is, for example, a configuration in which the position of the vehicle is specified by a sensor or a camera, the position of the host vehicle on a signal from a GPS or a map, inter-vehicle communication, road-to-vehicle communication, etc. It is possible to adopt a configuration to acquire.
ここで道路区間とは、例えば地図情報において、一つのリンクとして記憶されている区間や、連続する複数のリンクとして記憶されている区間や、リンク内または複数のリンクにまたがった所定距離内の区間や、交差点から前後所定距離以内の区間などを想定してよい。このような道路区間は、直線形状のものや、屈曲あるいはカーブ形状のものなどいずれであってもよい。道路区間に接近する自車両の走行位置における自車走行レーンのレーン幅とは、当該道路区間の入口あるいは当該道路区間の手前に予め設定されている地点を含む所定範囲の道路領域を通過するときの、自車走行レーンのレーン幅を意味する。 Here, the road section is, for example, a section stored as one link in the map information, a section stored as a plurality of continuous links, a section within a link or within a predetermined distance spanning a plurality of links. Alternatively, a section within a predetermined distance before and after the intersection may be assumed. Such a road section may be linear, bent, or curved. The lane width of the vehicle traveling lane at the traveling position of the vehicle approaching the road section is when the vehicle passes through a predetermined range of road area including an entrance of the road section or a preset point in front of the road section. This means the lane width of the vehicle lane.
道路区間形状情報は、道路区間の形状を規定できる限りにおいて、種々の態様を採用可能である。例えば、当該道路区間の開始地点の地点情報、当該道路区間の終了地点の地点情報、開始地点と終了地点の間に設定された当該道路区間の形状を補間するための1以上の補間地点の地点情報などを含んでいてもよい。地点情報には、対象地点の座標と当該地点の属性などが含まれてよい。地点の属性には、例えば、道路と当該地点の位置関係を示す情報が含まれていてもよい。具体的には、対向する複数のレーンを含む道路内の幅方向の中央に設定されている地点であるか、進行方向が同一の複数のレーン群の中央に設定されている地点であるか、レーン毎にレーンの中央に設定されている地点であるか、などの位置関係を示す情報を含んでいてもよい。なお、道路区間形状情報は他にも、当該道路区間のレーン幅を含んでいてもよいし、また、当該道路区間がカーブ形状の区間である場合、当該カーブの形状を示す情報として予め設定されている曲率や曲率半径、カーブの中心角などを含んでいてもよい。 The road section shape information can adopt various modes as long as the shape of the road section can be defined. For example, the point information of the start point of the road section, the point information of the end point of the road section, the point of one or more interpolation points for interpolating the shape of the road section set between the start point and the end point Information may be included. The point information may include the coordinates of the target point and the attribute of the point. The point attribute may include, for example, information indicating the positional relationship between the road and the point. Specifically, whether it is a point set in the center of the width direction in the road including a plurality of lanes facing, or a point set in the center of a plurality of lane groups having the same traveling direction, Information indicating the positional relationship such as whether the point is set at the center of the lane for each lane may be included. In addition, the road section shape information may also include the lane width of the road section. If the road section is a curve-shaped section, the road section shape information is preset as information indicating the shape of the curve. It may include a curvature, a radius of curvature, a center angle of a curve, and the like.
走行領域特定手段においては、前記レーン幅に基づいて前記走行位置において前記自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、前記自車両がいずれの領域に属すかを特定することができればよい。例えば、車載カメラによって撮影された画像情報に基づいて領域を特定する構成を採用可能である。また例えば、道路側に設置された路側カメラによって撮影された画像情報を路車間通信によって取得し、当該情報に基づいて領域を特定する構成や、路側カメラによって撮影された画像情報に基づいて特定された領域を示す情報を路車間通信によって取得する構成も採用可能である。 The travel area specifying means may specify which area the host vehicle belongs to among a plurality of areas obtained by dividing the host vehicle travel lane in the width direction at the travel position based on the lane width. I can do it. For example, it is possible to adopt a configuration in which an area is specified based on image information captured by an in-vehicle camera. Also, for example, image information captured by a roadside camera installed on the road side is acquired by road-to-vehicle communication, and a region is specified based on the information, or specified based on image information captured by a roadside camera. It is also possible to adopt a configuration in which information indicating the area is acquired by road-to-vehicle communication.
走行予想軌跡導出手段は、複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と前記道路区間形状とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点とした前記道路区間を通る自車両の走行予想軌跡を導出する。複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置とは、自車走行レーンの幅方向に対する前記特定された領域の位置関係を示すものである。走行予想軌跡とは、例えば軌跡線を規定する2地点の座標であってもよいし、さらに、当該2地点間に存在し軌跡線の形状を補間する1以上の地点の座標が含まれていてもよい。なお、基点は領域内において任意に設定してよい。上記の他にもさらに、カーブ形状の道路区間であればその軌跡を走行する場合の車両の旋回半径が導出されてもよい。 The predicted travel trajectory deriving means includes a host vehicle passing through the road section based on a point in the specified area based on a position of the specified area and a shape of the road section among a plurality of areas. Deriving the predicted trajectory of The position of the specified area among a plurality of areas indicates the positional relationship of the specified area with respect to the width direction of the vehicle lane. The predicted travel trajectory may be, for example, coordinates of two points that define a trajectory line, and further includes coordinates of one or more points that exist between the two points and interpolate the shape of the trajectory line. Also good. The base point may be arbitrarily set within the region. In addition to the above, in the case of a curved road section, the turning radius of the vehicle when traveling along the trajectory may be derived.
本発明において走行領域特定手段は、前記自車両に搭載されたカメラが撮影した自車走行レーンを含む画像の画像情報を取得し、前記画像情報に基づいて、自車両が自車走行レーンを幅方向に2または3分割した領域のうちのいずれの領域に属すかを特定してもよい。カメラが撮影した画像の画像情報を取得するとき、レーン幅が当該カメラの撮影範囲の最大幅より大きい場合は、自車走行レーンの左右いずれか一方の端が画像内に含まれるパターンと、いずれの端も画像内に含まれないパターンと、他方の端が画像内に含まれるパターンの3パターンの画像の画像情報が取得されうる。この状況が発生しうるレーン幅である場合は、取得した画像情報に基づいて画像認識処理を行い、上述の3パターンのいずれであるかを判定し、3分割したうちのいずれの領域に自車両が属しているかを特定する。レーン幅がカメラの撮影範囲の幅より大きくない場合は、左右のどちらの端が画像内の中央に近くにあるかに応じて、自車走行レーンを2分割したうちのどちらの領域であるかを特定してもよい。なお、レーン幅がカメラの撮影範囲の幅より大きくない場合であっても3分割中のいずれの領域であるかを特定してもよい。このように車載カメラが撮影した画像情報を用いる構成では、自車走行レーン内における自車両の走行位置を含む領域を簡易な方法で特定することができる。 In the present invention, the travel area specifying means acquires image information of an image including the own vehicle travel lane taken by the camera mounted on the own vehicle, and the own vehicle widens the own vehicle travel lane based on the image information. It may be specified which of the two or three divided areas belongs to the direction. When acquiring image information of an image taken by a camera, if the lane width is larger than the maximum width of the camera's shooting range, a pattern in which one of the left and right ends of the vehicle lane is included in the image, It is possible to acquire image information of an image of three patterns, a pattern whose edge is not included in the image and a pattern whose other edge is included in the image. If the lane width is such that this situation can occur, image recognition processing is performed based on the acquired image information to determine which of the three patterns described above, and in which area the vehicle is divided into three areas. To determine if it belongs to. If the width of the lane is not larger than the width of the camera's shooting range, which area of the car lane is divided into two depending on which end of the left or right is closer to the center in the image May be specified. Even if the lane width is not larger than the width of the shooting range of the camera, it may be specified which region is divided into three. As described above, in the configuration using the image information captured by the in-vehicle camera, the region including the traveling position of the host vehicle in the host vehicle traveling lane can be specified by a simple method.
なお、本発明のように、自車両の走行位置における自車走行レーンのレーン幅と、前記自車両の前方の道路区間の形状を示す道路区間形状情報とを取得し、前記レーン幅に基づいて前記走行位置において前記自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、前記自車両がいずれの領域に属すかを特定し、前記複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と前記道路区間形状情報とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点として前記道路区間を通る前記自車両の走行予想軌跡を導出する手法は、この処理を行うプログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなナビゲーション装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、ナビゲーション装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。 As in the present invention, the lane width of the host vehicle traveling lane at the traveling position of the host vehicle and the road section shape information indicating the shape of the road section ahead of the host vehicle are acquired, and based on the lane width Among the plurality of areas obtained by dividing the own vehicle traveling lane in the width direction at the traveling position, the area to which the own vehicle belongs is specified, and the specified area of the plurality of areas is Based on the position and the road section shape information, a method for deriving a predicted travel trajectory of the host vehicle passing through the road section with a point in the specified area as a base point may be a program or a method for performing this process. Applicable. The navigation device, program, and method as described above may be realized as a single device, or may be realized using components shared with each part of the vehicle. Is included. Further, some changes may be made as appropriate, such as a part of software and a part of hardware. Furthermore, the invention is also established as a recording medium for a program for controlling the navigation device. Of course, the software recording medium may be a magnetic recording medium, a magneto-optical recording medium, or any recording medium to be developed in the future.
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
(1)ナビゲーション装置の構成:
(2)車両制御処理:
(3)他の実施形態:
Here, embodiments of the present invention will be described in the following order.
(1) Configuration of navigation device:
(2) Vehicle control processing:
(3) Other embodiments:
(1)ナビゲーション装置の構成:
図1は、本発明にかかる道路走行予想軌跡導出装置としてのナビゲーション装置10の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置10は、CPU、RAM、ROM等を備える制御部20と記憶媒体30とを備えており、記憶媒体30やROMに記憶されたプログラムを制御部20で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムの一つとしてナビゲーションプログラム21を実施可能であり、当該ナビゲーションプログラム21は、その機能として、走行予想軌跡を導出する機能を備えている。
(1) Configuration of navigation device:
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
自車両(ナビゲーション装置10が搭載された車両)には、ナビゲーションプログラム21による上記の機能を実現するために、GPS受信部40、車速センサ41、ジャイロセンサ42、カメラ43、車両制御装置44が備えられており、これらの各部と制御部20との信号の授受が図示しないインタフェースによって実現されている。
In order to realize the above functions by the
GPS受信部40は、GPS衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して自車両の現在位置を算出するための情報を出力する。制御部20は、この信号を取得して自車両の現在位置を取得する。車速センサ41は、自車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、自車両の速度を取得する。ジャイロセンサ42は、自車両の水平面内の旋回についての角速度(ヨーレート)を検出し、自車両の向きに対応した信号を出力する。制御部20は図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、自車両の走行方向を取得する。車速センサ41およびジャイロセンサ42は、GPS受信部40の出力信号から特定される自車両の現在位置を補正するなどのために利用される。また、自車両の現在位置は、後述する地図情報30aと照合することにより適宜補正される。
The
カメラ43は、自車両の後方の路面を視野に含むように自車両に対して取り付けられており、撮影した画像を示す画像情報を出力する。制御部20は、図示しないインタフェースを介してこの画像情報を取得して画像認識処理を行い、走行領域の特定に利用する。図2において二点鎖線で囲まれた領域50は、自車両に取り付けられた状態のカメラ43の撮影範囲を路面に投影した領域を示している。なお、カメラ43は自車両の前方の路面を視野に含むように自車両に対して取り付けられていてもよい。
The
車両制御装置44は、制御部20から取得した走行予想軌跡を示す情報を用いて、自車両を減速させるための制御を行う機能や、車両の姿勢を安定させるための制御を行う機能、ライトの配光方向の制御を行う機能などを備えている。
The
本実施形態においては、ナビゲーションプログラム21による道路走行予想軌跡導出機能を実現するために、道路情報取得部21aと走行領域特定部21bと走行予想軌跡導出部21cとを備えている。また、記憶媒体30には、ナビゲーションプログラム21による上述の機能を実現するために地図情報30aが記憶されている。
In the present embodiment, a road
地図情報30aは、道路上に設定されたノードを示すノードデータや、ノードとノードの連結を示すリンクデータなどを含み、自車位置の特定や自車両の前方の道路区間の走行予想軌跡の導出などのために利用される。ノードデータには、ノードの座標、ノードの属性などが含まれている。リンクデータには、リンクの形状を補間するための形状補間点の座標、当該形状補間点の属性、リンク長、道路幅、レーン数、レーン幅などの情報が含まれている。ノードの属性や形状補間点の属性には、道路と当該ノードや形状補間点との位置関係を示す情報が含まれている。具体的には例えば、対向する複数のレーンを含む道路内の幅方向中央に設定されている地点であるかや、進行方向が同一の複数のレーン群の幅方向中央に設定されている地点であるか、レーン毎にレーンの中央に設定されている地点であるか、交差点領域の中のどの位置に設定されている地点であるか、などを示す情報が含まれていてもよい。なお、形状補間点は、カーブ形状の道路区間において道路の形状を補間する以外にも、レーン数が増減する地点や、道路の幅員が変化する地点に設定されることもある。また、高速道路や幹線道路は、対向方向の道路のそれぞれが別のリンクとして扱われる。
The
ここで道路区間とは、例えば地図情報30aにおいて、一つのリンクとして記憶されている区間や、連続する複数のリンクとして記憶されている区間や、リンク内または複数のリンクにまたがった所定距離内の区間や、交差点から前後所定距離以内の区間などを想定してよい。このように設定される道路区間は、直線形状のものや、屈曲あるいはカーブ形状のものなどいずれであってもよい。
Here, the road section is, for example, a section stored as one link in the
また、記憶媒体30には、忌避誘発形状物情報が記憶されていてもよい。忌避誘発形状物情報は、道路区間の道路上あるいは道路外に存在し、運転者の忌避を誘発する忌避誘発形状物の位置を少なくとも含んでいる。すなわち忌避誘発形状物には例えば、道路上に存在し運転者に対して直接的に影響を与えるもの(回避が必要であるために走行経路の変動を強いるもの)や、道路外に存在し運転者に対して間接的に影響を与えるもの(運転者に対する心理的負担によって運転者が無意識のうちに走行経路を変動する傾向にあるもの)が含まれる。前者としては例えば、対象となる道路区間の路面上の凹凸部や、事故車両、駐停車中の車両などを想定してよい。後者としては例えば、カーブ先の視界を遮蔽するような地物(トンネル壁面、防音壁、崖(山)など)や、道路傍に形成されている崖(谷)などを想定してよい。忌避誘発形状物情報は、忌避誘発形状物の位置の他に忌避誘発形状物の大きさや種類などを含んでいてもよい。本実施形態においては、忌避誘発形状物情報は、地図情報30aのリンクデータやノードデータなどと予め対応付けて記憶媒体30に記憶されている。
The
道路情報取得部21aは、自車両の走行位置における自車走行レーンのレーン幅と、前記自車両の前方の道路区間の形状を示す道路区間形状情報とを取得する機能を制御部20に実現させるモジュールである。具体的には例えば、自車両の位置を特定し、自車両が当該道路区間に所定距離までに接近したことを検出すると、その地点におけるレーン幅と、所定距離前方に存在する道路区間の道路区間形状情報とを、地図情報30aを参照することにより取得する。
The road
道路区間形状情報は、道路区間の形状を規定する情報であり、本実施形態においては、当該道路区間の開始地点の地点情報、当該道路区間の終了地点の地点情報、開始地点と終了地点の間に設定された当該道路区間の形状を補間するための1以上の補間地点の地点情報などを含んでいる。これら開始地点、補間地点、終了地点は、本実施形態においては地図情報30aにノードや形状補間点として含まれているいずれかの地点が該当する。地点情報には、例えば対象地点の座標と当該地点の属性が含まれている。地点の属性としては、上述のように、道路と当該地点の位置関係を示す情報(道路内の幅方向の中央に設定されている地点かどうか、進行方向が同一の複数のレーン群の中央に設定されている地点かどうか、レーン毎にレーンの中央に設定されている地点であるかどうか、交差点領域の中のどの位置にある地点であるかなどを示す情報)が含まれる。なお、道路区間形状情報は上記の態様の情報の他にも、当該道路区間のレーン数やレーン幅を含んでいてもよいし、また、当該道路区間がカーブ形状の区間である場合、当該カーブ形状を示す情報として予め定められている曲率や曲率半径、カーブの中心角などを含んでいてもよい。
The road section shape information is information that defines the shape of the road section. In this embodiment, the point information of the start point of the road section, the point information of the end point of the road section, and between the start point and the end point. The point information of one or more interpolation points for interpolating the shape of the road section set to 1 is included. In the present embodiment, the start point, the interpolation point, and the end point correspond to any point included in the
走行領域特定部21bは、前記レーン幅に基づいて前記走行位置において前記自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、自車両がいずれの領域に属すかを特定する機能を制御部20に実現させるモジュールである。本実施形態では、カメラ43が撮影した自車走行レーンを含む画像の画像情報を取得し、前記画像情報に基づいて、自車両がどの領域に属すかを特定する。
The travel
さらに、本実施形態においては、制御部20に、前記道路区間の道路上あるいは道路外に存在し、運転者の忌避を誘発する忌避誘発形状物の位置を示す忌避誘発形状物情報を取得する機能を実現させる忌避誘発形状物情報取得部を備えていてもよい。本実施形態では、記憶媒体30に記憶されている忌避誘発形状物情報を取得してもよい。
Furthermore, in the present embodiment, the
走行予想軌跡導出部21cは、複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と前記道路区間形状とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点とした前記道路区間を通る自車両の走行予想軌跡を導出する機能を制御部20に実現させるモジュールである。複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置とは、自車走行レーンの幅方向に対する前記特定された領域の位置関係を示すものである。走行予想軌跡とは、例えば軌跡線を規定する2地点の座標であってもよいし、さらに、上記2点間に存在し軌跡線の形状を補間する1以上の点の座標が含まれていてもよい。さらに上記の他にも、カーブ形状の区間であればその軌跡を走行する場合の車両の旋回半径などが導出されてもよい。
以上、ナビゲーション装置10の構成を説明した。
The predicted travel
The configuration of the
(2)車両制御処理:
次に、以上の構成においてナビゲーション装置10が実施する車両制御処理について説明する。本実施形態では、カーブ形状の道路区間を、走行予想軌跡を導出する対象とする。図3は、車両制御処理の流れを示すフローチャートである。図3に示す処理は、所定時間経過ごとに繰り返し制御部20によって実行される。以降、図4を例に用いて処理内容を具体的に説明する。図4に示す道路区間Sは右カーブ形状を有し、単一のレーンを有している道路区間を示している。以降の各ステップの処理説明は、図4に示す道路区間Sまで自車両が所定距離以内に接近した時に行われる処理の具体的例を説明したものである。
(2) Vehicle control processing:
Next, a vehicle control process performed by the
はじめに、制御部20は、道路情報取得部21aの処理を実行することにより、自車両の現在位置を取得する(ステップS100)。具体的には制御部20は、GPS受信部40、車速センサ41、ジャイロセンサ42が出力する信号をもとに、地図情報30aを用いてマップマッチング処理を行うことにより自車走行道路および自車走行道路が複数のレーンを有する場合は自車走行道路内の自車走行レーンの位置、自車走行レーンの進行方向における自車両の現在位置を特定し、現在位置における自車走行レーンのレーン幅Wnを、対応するリンクデータを参照して取得する。なお、自車走行道路が複数のレーンを有する場合に、複数のレーンのうち自車走行レーンの位置を特定する方法は、上記の方法に加えて、カメラ43が撮影した画像情報に基づいて画像内に含まれるレーン区画線の線種を判定し、地図情報30aに含まれる線種情報(自車走行道路が有するレーンのレーン区画線の線種情報)と照合することによって自車走行レーンを特定する方法を採用してもよい。
First, the
次に、制御部20は、道路情報取得部21aの処理を実行することにより、自車両の前方の道路区間の道路区間形状情報を取得する(ステップS105)。具体的には例えば、自車走行道路上であって自車両の現在位置から所定距離前方にある任意の長さの道路区間のノードデータやリンクデータを取得する。経路案内中であれば、案内中の経路上の道路区間を選択する。また、このとき制御部20は、忌避誘発形状物情報取得部の処理を実行することにより、記憶媒体30から当該道路区間に対応する忌避誘発形状物情報を取得してもよい。
Next, the
図4に示すように、道路区間Sに所定距離接近した位置に自車両がいる場合、制御部20は、自車両の前方の道路区間の道路区間形状情報として、地点P1(カーブの開始地点)と地点P2(補間地点)と地点P3(終了地点)の地点情報(座標と属性)、および当該道路区間のレーン数や当該道路区間に対応付けて記憶されているその他の情報を、リンクデータやノードデータを参照して取得する。道路区間Sは単一のレーンを有する道路区間であり、この場合、地点P1・P2・P3はそれぞれ道路区間Sの幅方向の中央に設定された地点であるという属性を有している。
As shown in FIG. 4, when the host vehicle is at a position close to the road section S by a predetermined distance, the
次に、制御部20は、道路情報取得部21aの処理を実行することにより、自車両の前方にカーブ形状の道路区間が存在するか否かを判定する(ステップS110)。具体的には例えば、取得した道路区間形状情報に基づいて、対象の道路区間がカーブ形状の区間を含んでいるか否かを判定する。例えば、当該道路区間に対応付けて所定値以上の曲率が記憶されているかを判定する。自車両の前方にカーブがあると判定された場合、制御部20は、走行予想軌跡導出処理を実行する(ステップS115)。
Next, the
図5は、走行予想軌跡導出処理を示すフローチャートである。まず制御部20は走行領域特定部21bの処理を実行することにより、カメラ43が撮影した画像の画像情報を取得する(ステップS210)。続いて制御部20は、走行領域特定部21bの処理を実行することにより、自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、自車両がいずれの領域に属すかを特定する(ステップS215)。
FIG. 5 is a flowchart showing a predicted travel path derivation process. First, the
図2を用いて具体的に説明する。制御部20は、ステップS100で取得したレーン幅Wnに基づいて、対象となる道路区間に所定距離接近した位置において自車走行レーンを幅方向に分割する領域の個数を決定する。図6A、図6Bおよび図6Cはカメラ43が撮影した画像を示している。図6Aは、図2Aのように車両の進行方向を基準にして自車両が自車走行レーン内で右寄りを走行している場合に撮影される画像の一例を模式的に示している。図6Bは、図2Bのように、自車走行レーン内の中央付近を走行している場合に撮影される画像の一例を、図6Cは、図2Cに示すように、自車走行レーン内で左寄りを走行している場合に撮影される画像の一例を模式的に示している。
This will be specifically described with reference to FIG.
このように、自車両に取り付けられた状態のカメラ43の撮影範囲の最大幅Wcよりレーン幅Wnが大きいときは、分割数を3分割とする。この場合、自車走行レーンの左右いずれか一方の端が画像内に含まれるパターンと、いずれの端も画像内に含まれないパターンと、他方の端が画像内に含まれるパターンの3パターンの画像の画像情報が取得されうる。制御部20は取得した画像情報に基づいて画像認識処理を行い、レーン端を示す画像の検出を行う。画像内の右側にレーン端を検出した場合は、自車走行レーン内の左寄りの領域に、画像内にレーン端を示す画像が含まれない場合は、自車走行レーン内の中央付近の領域に、画像内の左側にレーン端を示す画像を検出した場合は、自車走行レーン内の右寄りの領域に属していると制御部20は判断する。もちろん、カメラ43が車両前方の路面の画像を撮影するように取り付けられている場合は、上述の逆となる。
Thus, when the lane width W n is larger than the maximum width W c of the photographing range of the
また、領域の特定には上述のように、カメラ43が撮影した画像内にレーン端を示す画像が含まれているか否かに応じて領域を特定する以外の方法を用いてもよい。例えば、カメラ43が撮影した画像内にレーン端を示す画像が含まれる場合は、当該画像内に含まれる当該レーン端画像の長さ(自車走行レーンとその外側の領域との境界線の長さ)および傾きを検出し、レーン端画像の長さおよび傾きに基づいてレーン端からの自車両の距離を推定し、レーン幅Wnを3分割したうちのどの領域に属すかを特定するようにしてもよい。
In addition, as described above, a method other than specifying the region may be used for specifying the region depending on whether or not an image showing the lane edge is included in the image captured by the
なお、レーン幅Wnがカメラの撮影範囲の最大幅Wcより大きくない場合は、分割数を2分割とする。そして、左右のどちらの端が画像内の中央に近くにあるかに応じて、自車走行レーンを2分割したうちのどちらの領域であるかを特定してもよい。また、レーン幅Wnがカメラの撮影範囲の最大幅Wcより大きくない場合であっても3分割中のいずれの領域であるかを特定してもよい。以上説明した方法によると、自車走行レーン内での幅方向の走行位置を簡易に特定することができる。 When the lane width W n is not larger than the maximum width W c of the camera shooting range, the number of divisions is set to two. Then, depending on which of the left and right ends is closer to the center in the image, it may be specified which region is the one of the two divided driving lanes. Even if the lane width W n is not larger than the maximum width W c of the photographing range of the camera, it may be specified which region is divided into three. According to the method described above, the traveling position in the width direction within the own vehicle traveling lane can be easily specified.
次に、制御部20は、走行予想軌跡導出部21cの処理を実行することにより、複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と道路区間形状情報とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点として前記道路区間を通る自車両の走行予想軌跡を導出する(ステップS220)。例えばステップS215にて3つの領域のうちの一番右側の領域に自車両が属していることが特定された場合(図4参照)、制御部20は、地点P1の座標とレーン幅Wnとに基づいて地点P1を幅方向の右側に長さ(1/3)Wnだけ移動させた地点P4の座標を求め、地点P4を基点とした走行予想軌跡を導出する。
Next, the
このように、対象道路区間に接近するときの自車走行レーンの幅方向における実際の走行位置に応じて走行予想軌跡を導出するため、当該道路区間の走行予想軌跡を、走行する都度、より実際の走行軌跡に近い走行予想軌跡として導出することができる。 Thus, in order to derive the predicted travel locus according to the actual travel position in the width direction of the host vehicle travel lane when approaching the target road section, the predicted travel path of the road section is more It can be derived as a predicted travel track that is close to the travel track.
なお、地点P2におけるレーン幅と地点P3におけるレーン幅とに基づいて、それぞれの地点で走行しうる幅方向の中央(P2、P3)から最も離れた地点(P5、P6、P7、P8)の座標を算出してもよい。地点P4を基点とし道路区間Sを通る走行予想軌跡は、地点P4・P5・P7を通る軌跡TLと、地点P4・P6・P8を通る軌跡TRの間で複数パターンの軌跡が想定しうる。例えば、地点P4を通過する車両が道路区間Sでの旋回半径を大きくする(曲率を小さくする)ために走行することが予想される軌跡を、地点P2、P6、P7、P3の座標から求めてもよい。すなわち、旋回半径を大きくする軌跡として、地点P4と、地点P2・P6の間の任意の地点と、地点P7・P3の間の任意の地点とを通る軌跡を導出してもよい。 Incidentally, on the basis of the lane width in the lane width and the point P 3 at the point P 2, farthest point from the center in the width direction capable of traveling at the respective point (P 2, P 3) ( P 5, P 6, The coordinates of P 7 and P 8 ) may be calculated. It predicted traveling locus through the road section S to the point P 4 and the base point, a plurality among the trajectory T R through the trajectory T L passing through the point P 4 · P 5 · P 7 , the point P 4 · P 6 · P 8 A pattern trajectory can be assumed. For example, a trajectory that a vehicle passing through the point P 4 is expected to travel to increase the turning radius (decrease the curvature) in the road section S is represented by points P 2 , P 6 , P 7 , P 3. It may be obtained from the coordinates. That is, as a trajectory for increasing the turning radius, a trajectory passing through the point P 4 , an arbitrary point between the points P 2 and P 6 , and an arbitrary point between the points P 7 and P 3 is derived. Good.
また、忌避誘発形状物が道路外または道路上に存在する場合は、忌避誘発形状物の位置や大きさや種類に応じて、道路区間Sの道路上に設定された地点のうちの少なくともいずれか一つを忌避誘発形状物から遠ざかる位置に移動させ、基点P4と移動させた地点とその他の地点とを通る線を走行予想軌跡としてもよい。例えば、地点P4を通過し道路区間Sでの旋回半径を大きくする(曲率を小さくする)軌跡として、地点P4・P2・P7を通過する軌跡を想定する場合を考える。この場合に例えば道路区間Sのカーブ外周寄り側の道路外に忌避誘発形状物としての谷が形成されているとすると、運転者は道路上においてカーブ外周寄りに進路を取る可能性は低いと考えられる。道路傍に存在する谷の地形が運転者の恐怖心を誘い、忌避を誘発しやすいと考えられるためである。そのため、地点P7を自車走行レーンの幅方向にカーブ内周寄りへ所定距離ずらした地点(例えば地点P3)と、地点P2と、地点P4を通る軌跡Tcを走行予想軌跡として導出してもよい。 In addition, when the avoidance-inducing shape is present outside or on the road, at least one of the points set on the road in the road section S according to the position, size, and type of the avoidance-inducing shape. One was moved to a position away from the repellent induced dimensional object, a line passing through the other point and the point of moving the base point P 4 may be predicted traveling locus. For example, through the point P 4 to increase the turning radius of the road section S (smaller curvature) as the locus, consider a case to assume a trajectory passing through the point P 4 · P 2 · P 7 . In this case, for example, if a valley as an avoidance-inducing shape is formed outside the road near the curve outer periphery of the road section S, the driver is unlikely to take a course near the curve outer periphery on the road. It is done. This is because the topography of the valley that exists near the road invites the driver's fear and is likely to induce avoidance. For this reason, a point (for example, point P 3 ) where the point P 7 is shifted by a predetermined distance toward the inner periphery of the curve in the width direction of the host vehicle travel lane, a point T 2, and a trajectory T c passing through the point P 4 are used as a predicted travel route. It may be derived.
このように、対象道路区間の走行予想軌跡を導出する際に当該道路区間の走行に影響を与えうる忌避誘発形状物が存在する場合は、当該道路区間の形状を示す地点情報を用いて当該忌避誘発形状物から遠ざかるような走行予想軌跡を導出することにより、当該道路区間の走行予想軌跡を、より実際の走行軌跡に近い走行予想軌跡として導出することができる。その結果、導出された走行予想軌跡に基づいて、当該道路区間の走行に際して、後述する様々な車両制御を行う場合に設定する制御量を最適化することができる。 As described above, when there is a repelling-induced shape object that can affect the traveling of the road section when deriving the predicted traveling path of the target road section, the repelling is performed using the point information indicating the shape of the road section. By deriving a predicted travel path that moves away from the induced shape object, the predicted travel path of the road section can be derived as a predicted travel path that is closer to the actual travel path. As a result, it is possible to optimize the control amount that is set when performing various vehicle controls, which will be described later, when traveling on the road section, based on the derived predicted travel path.
なお、走行予想軌跡として導出された3地点の座標から、当該3地点上を通過する円の半径(自車両の旋回半径に相当)を求めてもよい。具体的には例えば、当該3地点を結ぶ2つの線分に対する2つの垂直二等分線の交点の座標を算出し、当該交点と3地点のうちのいずれかの地点との距離を旋回半径としてもよい。
以上、走行予想軌跡導出処理について説明した。図3の車両制御処理の説明に戻る。
Note that the radius of a circle passing over the three points (corresponding to the turning radius of the host vehicle) may be obtained from the coordinates of the three points derived as the predicted travel locus. Specifically, for example, the coordinates of the intersection of two perpendicular bisectors with respect to two line segments connecting the three points are calculated, and the distance between the intersection and any one of the three points is set as the turning radius. Also good.
The travel prediction locus derivation process has been described above. Returning to the description of the vehicle control process of FIG.
走行予想軌跡が導出された後、制御部20は、導出された走行予想軌跡に基づいて車両制御装置44に対象道路区間の走行に備えた車両制御処理を実行させる(ステップS120)。車両制御装置44は例えば、旋回半径に基づいて減速制御を実施する。具体的には、旋回半径から目標車速を設定し、現在の車速との差を算出する。そして、エンジン出力低減制御や、変速機のシフトダウン制御、制動装置によるブレーキ制御などのうちのいずれかを実行する。また、旋回半径に基づいて、車両の姿勢を安定させるための制御を実施してもよい。具体的には旋回半径が小さいほどサスペンションユニットの減衰力を大きくしてもよい。また、夜間やトンネル内走行中であればライト配光制御を実施してもよい。すなわち、導出した走行予想軌跡上を中心に照射できるように配光方向を制御してもよい。
After the predicted travel locus is derived, the
(3)他の実施形態:
以上の実施形態は、本発明を実施するための一例であり、自車両の走行位置における自車走行レーンのレーン幅と、前記自車両の前方の道路区間の形状を示す道路区間形状情報とを取得し、前記レーン幅に基づいて前記走行位置において前記自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、前記自車両がいずれの領域に属すかを特定し、前記複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と前記カーブ形状情報とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点として前記道路区間を通る前記自車両の走行予想軌跡を導出する限りにおいて他にも種々の実施形態を採用可能である。
(3) Other embodiments:
The above embodiment is an example for carrying out the present invention, and the lane width of the own vehicle traveling lane at the traveling position of the own vehicle and the road section shape information indicating the shape of the road section ahead of the own vehicle. Acquired and identifies which region the host vehicle belongs to among the plurality of regions obtained by dividing the host vehicle travel lane in the width direction at the travel position based on the lane width, and the plurality of regions As long as the predicted travel trajectory of the host vehicle passing through the road section is derived based on a point in the specified area based on the position of the specified area and the curve shape information. Various embodiments can also be adopted.
例えば、走行予想軌跡を導出する対象とする道路区間は、カーブ形状の区間に限らず、直線形状の区間でもよい。この場合、道路区間形状情報は、当該道路区間の道路上に設定された2地点の地点情報であってもよい。そして制御部は、直線形状の対象道路区間に所定距離接近した走行位置おいてレーン幅方向の分割領域のうち自車両の走行領域を特定し、当該特定された領域内の点を基点として当該道路区間を通る走行予想軌跡を導出してもよい。図7Aは、道路区間Sの道路区間形状情報として道路の幅方向中央に地点P11と地点P12が設定されており、道路区間Sの手前において幅方向に一番左の領域に自車両が属していることを示している。また、道路区間Sの道路上に忌避誘発形状物E1(例えば路面の整備不良部)が存在することを示している。このような場合、忌避誘発形状物E1を避けるために忌避誘発形状物E1に近いP12を忌避誘発形状物E1から離れる方向に移動させ、移動させた地点P14と、前記特定された領域内の地点P13とを通る軌跡を走行予想軌跡としてもよい。 For example, the road section from which the predicted travel trajectory is derived is not limited to a curved section, but may be a straight section. In this case, the road section shape information may be point information of two points set on the road of the road section. Then, the control unit identifies the traveling area of the host vehicle in the divided area in the lane width direction at a traveling position that is close to the straight target road section by a predetermined distance, and the road is based on a point in the identified area. A predicted travel trajectory passing through the section may be derived. 7A is a point P 11 and the point P 12 as the road segment shape information center in the width direction of the road of the road section S is set, the vehicle leftmost region in the width direction in front of the road section S It shows that it belongs. Further, it is indicated that the avoidance-induced shape object E 1 (for example, a poorly maintained road surface portion) exists on the road in the road section S. In this case, the P 12 near repellent induced dimensional object E 1 to avoid repellent induced shaped article E 1 is moved away from the repellent induced dimensional object E 1, a point P 14 which is moved, is the specific and the trajectory that passes through the point P 13 in the region may be predicted traveling locus.
なお、忌避誘発形状物情報は、上記実施形態では地図情報と関連づけて予め記憶されている情報を取得する構成を採用したが、例えばプローブカーが収集した忌避誘発形状物情報を情報センタから無線通信にて取得してもよい。また例えば、路車間通信や車車間通信によって忌避誘発形状物情報を取得してもよい。 In the above-described embodiment, the repelling induction shape information is configured to acquire information stored in advance in association with the map information. For example, the repelling induction shape information collected by the probe car is wirelessly communicated from the information center. It may be obtained at. Further, for example, the avoidance induction shape information may be acquired by road-to-vehicle communication or vehicle-to-vehicle communication.
また、カーブ形状の道路区間は、一定曲率のカーブの区間に限らずクロソイドカーブの区間であってもよい。図7Bに示すように、道路区間S内のレーン幅が、道路区間Sの手前におけるレーン幅Wnより小さくなっていたり、一定曲率のカーブでないなど、単純な形状の道路区間でない場合、道路区間Sの範囲を一律の長さで区切るのではなく、ノードや形状補間点の個数で区切ってもよい。 The curved road section is not limited to a curve section having a constant curvature, and may be a clothoid curve section. As shown in FIG. 7B, when the lane width in the road section S is smaller than the lane width W n before the road section S, or is not a road section having a simple curvature, such as a road section, The range of S may not be delimited by a uniform length, but may be delimited by the number of nodes and shape interpolation points.
10:ナビゲーション装置、20:制御部、21:ナビゲーションプログラム、21a:道路情報取得部、21b:走行領域特定部、21c:走行予想軌跡導出部、30:記憶媒体、30a:地図情報、40:GPS受信部、41:車速センサ、42:ジャイロセンサ、43:カメラ、44:車両制御装置、50:領域、E1:忌避誘発形状物、S:道路区間、Wn:レーン幅。 10: navigation device, 20: control unit, 21: navigation program, 21a: road information acquisition unit, 21b: travel region specifying unit, 21c: predicted travel locus deriving unit, 30: storage medium, 30a: map information, 40: GPS Receiving unit, 41: vehicle speed sensor, 42: gyro sensor, 43: camera, 44: vehicle control device, 50: area, E 1 : repellent induction shape, S: road section, W n : lane width.
Claims (4)
前記レーン幅に基づいて前記走行位置において前記自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、前記自車両がいずれの領域に属すかを特定する走行領域特定手段と、
前記複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と前記道路区間形状情報とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点として前記道路区間を通る前記自車両の走行予想軌跡を導出する走行予想軌跡導出手段と、
を備える道路走行予想軌跡導出装置。 Road information acquisition means for acquiring the lane width of the host vehicle traveling lane at the traveling position of the host vehicle and road section shape information indicating the shape of the road section ahead of the host vehicle;
A travel region specifying means for specifying which region the host vehicle belongs to among a plurality of regions obtained by dividing the host vehicle travel lane in the width direction at the travel position based on the lane width;
Based on the position of the specified area of the plurality of areas and the road section shape information, a predicted trajectory of the host vehicle passing through the road section with a point in the specified area as a base point Deriving predicted driving trajectory deriving means,
A road travel prediction trajectory derivation device comprising:
請求項1に記載の道路走行予想軌跡導出装置。 The traveling area specifying means acquires image information of an image including the own vehicle traveling lane taken by a camera mounted on the own vehicle, and the own vehicle uses the own vehicle traveling lane based on the image information. Specify which of the two or three divided areas in the width direction belongs to
The road traveling expected locus deriving device according to claim 1.
前記レーン幅に基づいて前記走行位置において前記自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、前記自車両がいずれの領域に属すかを特定する走行領域特定工程と、
前記複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と前記道路区間形状情報とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点として前記道路区間を通る前記自車両の走行予想軌跡を導出する走行予想軌跡導出工程と、
を含む道路走行予想軌跡導出方法。 A road information acquisition step of acquiring the lane width of the host vehicle travel lane at the travel position of the host vehicle and road section shape information indicating the shape of the road section ahead of the host vehicle;
A travel region specifying step for specifying which region the host vehicle belongs to among a plurality of regions obtained by dividing the host vehicle travel lane in the width direction at the travel position based on the lane width;
Based on the position of the specified area of the plurality of areas and the road section shape information, a predicted trajectory of the host vehicle passing through the road section with a point in the specified area as a base point Deriving expected driving trajectory deriving step,
A method for deriving a predicted road running trajectory including
前記レーン幅に基づいて前記走行位置において前記自車走行レーンを幅方向に分割した複数個の領域のうち、前記自車両がいずれの領域に属すかを特定する走行領域特定機能と、
前記複数個の領域のうちの前記特定された領域の位置と前記道路区間形状情報とに基づいて、前記特定された領域内の点を基点として前記道路区間を通る前記自車両の走行予想軌跡を導出する走行予想軌跡導出機能と、
をコンピュータに実現させる道路走行予想軌跡導出プログラム。 A road information acquisition function for acquiring the lane width of the host vehicle driving lane at the driving position of the host vehicle and road section shape information indicating the shape of the road section ahead of the host vehicle;
A travel region specifying function for specifying which region the host vehicle belongs to among a plurality of regions obtained by dividing the host vehicle travel lane in the width direction at the travel position based on the lane width;
Based on the position of the specified area of the plurality of areas and the road section shape information, a predicted trajectory of the host vehicle passing through the road section with a point in the specified area as a base point Derived driving trajectory derivation function,
This is a program for deriving the expected trajectory of road running on a computer.
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