JP2018079823A - Movable body track setting device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の自動運転等を行う際の移動軌道を設定する移動体の軌道設定装置および方法に関する。 The present invention relates to a trajectory setting apparatus and method for a moving body that sets a trajectory for automatic driving of a vehicle.
近年、車両の自動運転を実現する各種の技術が開発中であり、走行レーンを逸脱しないように車両の走行軌道を設定するレーンキープ機能もその一つである。このレーンキープ機能に対応するものとして、従来から、レーン内の走行を維持しつつ、カーブ区間のカットを可能にした技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この技術では、走行レーンのカーブ部分の情報を受信した後、このカーブ部分に対応する軌跡をクロソイドセグメント、円弧セグメント、直線セグメントに当てはめ、さらにこれらの軌跡からカーブカットした全体軌跡を求めている。 In recent years, various technologies for realizing automatic driving of vehicles are under development, and one of them is a lane keeping function for setting a traveling track of a vehicle so as not to deviate from the traveling lane. As a technique corresponding to this lane keeping function, there has been conventionally known a technique that enables a curve section to be cut while maintaining traveling in the lane (see, for example, Patent Document 1). In this technique, after information on the curve portion of the traveling lane is received, the trajectory corresponding to the curve portion is applied to the clothoid segment, the arc segment, and the straight line segment, and the entire trajectory obtained by cutting the curve from these trajectories is obtained.
ところで、上述した特許文献１に開示された技術は、走行レーンの形状に合わせた走行軌跡に対してカーブカットした走行軌跡を得るためのものであるため、カーブを通過する際の位置の自由度が少ないという問題があった。例えば、路肩のある左側の走行レーンを走行中に左カーブに差し掛かる場合を考えると、短時間にカーブを抜ける場合にはカーブカットすることが望ましいが、道路の左端に歩行者や自転車がいるおそれがあるような道路を走行中の場合にはカーブカットせずに走行レーンの中央あるいは右寄りの位置を走行した方が望ましいこともある。このような場合には特許文献１に開示された技術では対処することはできない。 By the way, since the technique disclosed in Patent Document 1 described above is for obtaining a travel locus in which a curve is cut with respect to a travel locus adapted to the shape of the travel lane, the degree of freedom in position when passing through the curve. There was a problem that there were few. For example, considering the case where a left curve is reached while driving on the left lane with a shoulder, it is desirable to cut the curve when leaving the curve in a short time, but there are pedestrians and bicycles at the left end of the road When traveling on a road where there is a risk, it may be desirable to travel in the center or right side of the travel lane without cutting the curve. Such a case cannot be dealt with by the technique disclosed in Patent Document 1.
本発明は、このような点に鑑みて創作されたものであり、その目的は、移動軌道設定においてカーブ通過時の位置の自由度が大きい移動体の軌道設定装置および方法を提供することにある。 The present invention was created in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a trajectory setting apparatus and method for a moving body having a high degree of freedom in position when passing a curve in moving trajectory setting. .
上述した課題を解決するために、本発明の移動体の軌道設定装置は、移動体が移動するレーンを区画する白線形状を含むレーン情報を取得するレーン情報取得手段と、レーン情報に基づいて、白線形状に含まれる円弧形状とその前あるいは後に存在する直線形状を抽出する部分形状抽出手段と、円弧形状と同一の円心を有するとともに、第１の部分軌道を設定する第１の部分軌道設定手段と、一方の端部が第１の部分軌道の端部において同じ傾きとなり、他方の端部がレーン内において直線形状と平行となるように、第１の部分軌道の端部に接続されるクロソイド曲線形状を有する第２の部分軌道を設定する第２の部分軌道設定手段とを備えている。 In order to solve the above-described problem, the trajectory setting device for a mobile object of the present invention is based on lane information acquisition means for acquiring lane information including a white line shape that divides a lane in which the mobile object moves, and on the lane information. A partial shape extracting means for extracting an arc shape included in the white line shape and a linear shape existing before or after the arc shape, and a first partial trajectory setting having the same circle center as the arc shape and setting the first partial trajectory Means and one end is connected to the end of the first partial track so that one end has the same slope at the end of the first partial track and the other end is parallel to the linear shape in the lane Second partial orbit setting means for setting a second partial orbit having a clothoid curve shape.
また、本発明の移動体の軌道設定方法は、移動体が移動するレーンの左右を区画する白線形状を含むレーン情報をレーン情報取得手段によって取得するステップと、レーン情報に基づいて、白線形状に含まれる円弧形状とその前あるいは後に存在する直線形状を部分形状抽出手段によって抽出するステップと、レーンの左右を区画する２つの円弧形状と同一の円心を有するとともに、これら２つの円弧形状の一方の半径よりも大きく他方の半径よりも小さい半径を有し、これら２つの円弧形状に挟まれる領域に存在する円弧形状からなる第１の部分軌道を第１の部分軌道設定手段によって設定するステップと、一方の端部が第１の部分軌道の端部において同じ傾きとなり、他方の端部が直線形状と平行となるように、第１の部分軌道の端部に接続されるクロソイド曲線形状を有する第２の部分軌道を第２の部分軌道設定手段によって設定するステップとを有している。 The trajectory setting method for a mobile object according to the present invention includes a step of acquiring lane information including a white line shape that divides the left and right sides of a lane to which the mobile object moves by a lane information acquisition unit, and a white line shape based on the lane information. A step of extracting by the partial shape extraction means the arc shape included and the linear shape existing before or after the arc shape, and having the same circular center as the two arc shapes dividing the left and right sides of the lane, and one of these two arc shapes A first partial trajectory setting means having a radius larger than the other radius and smaller than the other radius, the first partial trajectory having a circular arc shape existing in a region sandwiched between the two circular arc shapes; The end of the first partial trajectory is such that one end has the same inclination at the end of the first partial trajectory and the other end is parallel to the linear shape. And a step of setting a second portion trajectory having a clothoid curve shape which is continued by a second portion trajectory setting means.
カーブを有するレーンを移動する際の移動軌道を設定する際に、カーブに対応する第１の部分軌道の半径方向の位置をレーン内で自由に設定することができるため、移動体がカーブを通過する際の位置の自由度を大きくすることが可能となる。 When setting the movement trajectory when moving a lane with a curve, the radial position of the first partial trajectory corresponding to the curve can be freely set within the lane, so that the moving body passes through the curve. It is possible to increase the degree of freedom of the position when doing so.
また、上述した第１の部分軌道設定手段は、利用者の指示に応じて、第１の部分軌道の半径および／または第２の部分軌道側の端部位置を設定することが望ましい。あるいは、上述した第２の部分軌道設定手段は、利用者の指示に応じて、第２の部分軌道の他方の端部の位置を設定することが望ましい。あるいは、上述したレーンに沿って移動体が移動する際のレーン内の移動軌道について、利用者の指示に応じて利用者の好みを入力する操作手段をさらに備え、第１の部分軌道設定手段は、操作手段による入力内容に応じて、第１の部分軌道の半径および／または第２の部分軌道側の端部位置を設定し、第２の部分軌道設定手段は、操作手段による入力内容に応じて、第２の部分軌道の他方の端部の位置を設定することを特徴とすることが望ましい。これにより、移動体がカーブを移動する際の最内径側の移動軌道の位置や、直線状の移動軌道から離脱してカーブへの進入を開始する位置を、利用者の指示に応じて設定することができ、利用者の好みを反映した移動軌道の設定が可能となる。 Further, it is desirable that the first partial trajectory setting means described above sets the radius of the first partial trajectory and / or the end position on the second partial trajectory side in accordance with a user instruction. Alternatively, it is desirable that the second partial trajectory setting means described above sets the position of the other end of the second partial trajectory in accordance with a user instruction. Alternatively, the first partial trajectory setting unit further includes an operation unit that inputs a user's preference according to a user's instruction regarding the movement trajectory in the lane when the moving body moves along the lane described above. The radius of the first partial trajectory and / or the end position on the second partial trajectory side is set according to the input content by the operating means, and the second partial trajectory setting means is set according to the input content by the operating means. Thus, it is desirable to set the position of the other end of the second partial track. As a result, the position of the moving track on the innermost diameter side when the moving body moves along the curve and the position where the moving object moves away from the linear moving track and starts entering the curve are set according to the user's instruction. It is possible to set the movement trajectory reflecting the user's preference.
また、上述したレーン情報取得手段は、移動体の移動方向前方を撮像するカメラを含んで構成され、部分形状抽出手段は、カメラによって撮像された画像の中から円弧形状と直線形状を抽出することが望ましい。これにより、レーン上に存在する実際のカーブ形状に対応した移動軌道の設定が可能となる。 The lane information acquisition unit described above includes a camera that captures the moving direction of the moving body, and the partial shape extraction unit extracts an arc shape and a linear shape from an image captured by the camera. Is desirable. This makes it possible to set a movement trajectory corresponding to the actual curve shape existing on the lane.
また、上述した第１および第２の部分軌道は、自車両を自動運転する際の走行軌道として用いられることが望ましい。これにより、自車両を自動運転する際に、レーン上の実際のカーブ形状に対応した自由度の大きな軌道設定を行うことができる。 In addition, the first and second partial tracks described above are preferably used as travel tracks when the host vehicle is automatically driven. Thereby, when the host vehicle is automatically driven, it is possible to perform a trajectory setting with a high degree of freedom corresponding to the actual curve shape on the lane.
以下、本発明を適用した一実施形態の車載システムについて、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an in-vehicle system according to an embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
図１は、一実施形態の車載システムの構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態の車載システムは、ナビゲーション装置１００、軌道設定装置２００、カメラ２１０、自動運転装置３００を備えている。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an in-vehicle system according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the in-vehicle system of this embodiment includes a
ナビゲーション装置１００は、格納している（あるいは、通信によって外部から取得した）地図情報を用いて、このナビゲーション装置１００が搭載された車両（自車両）の走行を案内するナビゲーション動作を行う。このナビゲーション動作には、利用者によって指定された目的地までの最適な走行経路を設定する経路探索動作が含まれている。設定された走行経路のデータは自動運転装置３００に入力される。
The
軌道設定装置２００は、カメラ２１０による撮像によって得られた自車両の進行方向前方の画像に基づいて、自車両が走行するレーン内の軌道を設定する。自動運転装置３００は、ナビゲーション装置１００から入力される走行経路に沿って、軌道設定装置２００によって設定された軌道上を走行する自車両の自動運転を行う。本実施形態では、レベル３あるいはレベル４の自動運転を想定している。また、自動運転を実現する技術的な手法については本発明の内容と直接関係がないため、具体的な説明は省略するが、現時点あるいは今後実現される各種の技術を用いた自動運転に本発明を適用することができる。
The
図２は、軌道設定装置２００の構成を示す図である。図２に示すように、軌道設定装置２００は、レーン情報取得部２２０、部分形状抽出部２３０、第１の部分軌道設定部２４０、第２の部分軌道設定部２５０、操作部２６０、軌道出力部２７０を備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the
レーン情報取得部２２０は、自車両が走行する走行レーンを区画する白線形状を含むレーン情報を取得する。具体的には、レーン情報取得部２２０は、自車両の走行方向前方を撮像するカメラ２１０から出力される前方画像をレーン情報として取得する。自車両の前部中央であって路面からｈ（例えば５０ｃｍ）の高さの位置にカメラ２１０が設置されているものとすると、このカメラ位置から路面を見下ろした前方画像がカメラ２１０から出力される。レーン情報取得部２２０は、この前方画像をレーン情報として取得した後、この前方画像に対して視点変換処理を行うことにより、自車両前方の路面を上空から見下ろした平面画像に変換する。
The lane
部分形状抽出部２３０は、レーン情報取得部２２０によって取得したレーン情報に基づいて、具体的には、取得した前方画像に対して視点変換処理が行われた後の平面画像に基づいて、走行レーンを区画する白線形状に含まれる円弧形状とその前あるいは後に存在する直線形状を抽出する。例えば、最近の設計による道路についてカーブとその前後の道路形状に着目すると、カーブ部分が円弧形状を有し、その前後の少し離れた位置において直線形状となり、これら円弧形状と直線形状の間がクロソイド曲線形状となっている場合が多い。ここで、「クロソイド曲線」は、車両の速度を一定にした状態でハンドルを一定の角速度で回したときに描かれる車両の走行軌跡に対応している。
The partial
なお、自然の地形を利用した道路などでは、必ずしもクロソイド曲線部分が含まれているわけではない。また、本実施形態では、走行経路として設定された道路（走行レーン）の形状としてクロソイド曲線部分が含まれることは必ずしも必要ではない。 A road using natural terrain does not necessarily include a clothoid curve portion. In the present embodiment, it is not always necessary that the clothoid curve portion is included as the shape of the road (travel lane) set as the travel route.
第１の部分軌道設定部２４０は、部分形状抽出部２３０によって抽出された円弧形状と同一の円心を有するとともに、円弧形状の第１の部分軌道を設定する。また、第２の部分軌道設定部２５０は、一方の端部が第１の部分軌道（円弧形状）の端部において同じ傾きとなり、他方の端部が走行レーン内において、部分形状抽出部２３０によって抽出された直線形状と平行となるように、第１の部分軌道の端部に接続されるクロソイド曲線形状を有する第２の部分軌道を設定する。
The first partial
図３は、第１および第２の部分軌道を含む軌道の説明図である。図３において、Ｓは走行レーン、Ｗ１はこの走行レーンＳの左端を区画する白線を、Ｗ２はこの走行レーンＳの右端を区画する白線を、Ｒは自車両がこれから走行しようとしている軌道をそれぞれ示している。 FIG. 3 is an explanatory diagram of a trajectory including the first and second partial trajectories. In FIG. 3, S is a traveling lane, W1 is a white line defining the left end of the traveling lane S, W2 is a white line defining the right end of the traveling lane S, and R is a track on which the vehicle is about to travel. Show.
一方の白線Ｗ１には、円弧形状部分Ｗ１３と、直線形状部分Ｗ１１と、これらを間をつなぐ部分Ｗ１２とが含まれる。また、他方の白線Ｗ２には、円弧形状部分Ｗ２３と、直線形状部分Ｗ２１と、これらを間をつなぐ部分Ｗ２２とが含まれる。 One white line W1 includes an arc-shaped portion W13, a linear-shaped portion W11, and a portion W12 connecting them. The other white line W2 includes an arc-shaped portion W23, a linear portion W21, and a portion W22 that connects them.
第１の部分軌道設定部２４０は、２つの円弧形状部分Ｗ１３、Ｗ２３と同一の円心Ｏを有するとともに、これら２つの円弧形状部分Ｗ１３、Ｗ２３に挟まれた領域に存在する円弧形状部分Ｒ３からなる第１の部分軌道を設定する。
The first partial
また、第２の部分軌道設定部２５０は、一方の端部が第１の部分軌道としての円弧形状部分Ｒ３の端部においてこの円弧形状部分Ｒ３と同じ傾きとなり、他方の端部が走行レーン内において上述した直線形状部分Ｗ１１、Ｗ２１と平行となるように、円弧形状部分Ｒ３の端部に接続されるクロソイド曲線形状部分Ｒ２からなる第２の部分軌道を設定する。この第２の部分軌道の他方の端部には、直線形状部分Ｒ１からなる部分軌道が配置されている。
Further, the second partial
ところで、上述した円弧形状部分Ｒ３の端部位置Ｐ１（図３）は、円心Ｏからこの端部位置Ｐ１までの距離や、周方向の位置を変更することにより、設定可能な位置が無数に存在する。同様に、上述したクロソイド曲線形状部分Ｒ２の端部位置Ｐ２（図３）も、直線形状部分Ｒ１の道路幅方向の位置を変更することにより、設定可能な位置が無数に存在する。そこで、本実施形態では、操作部２６０を用いた利用者の指示に応じて、これらの位置を設定するようになっている。
By the way, the end position P1 (FIG. 3) of the arc-shaped portion R3 described above has an infinite number of positions that can be set by changing the distance from the center O to the end position P1 and the circumferential position. Exists. Similarly, the end position P2 (FIG. 3) of the clothoid curved portion R2 described above has an infinite number of positions that can be set by changing the position of the linear portion R1 in the road width direction. Therefore, in the present embodiment, these positions are set in accordance with a user instruction using the
例えば、走行レーンの中央位置を基準にしたときに、直線形状部分Ｒ１が外側（円心Ｏと反対側）に、円弧形状部分Ｒ３が内側（円心Ｏ側）にある場合を「アウト−イン」、反対に、直線形状部分Ｒ１が内側（円心Ｏ側）に、円弧形状部分Ｒ３が外側（円心Ｏと反対側）にある場合を「イン−アウト」と表現するものとする。利用者は、操作部２６０を操作することにより、「アウト−イン」と「イン−アウト」のいずれか一方を選択することができる。このような場合に、「アウト−イン」と「イン−アウト」のそれぞれに対応して、上述した端部位置Ｐ１、Ｐ２（図３）が一意に決まるようにしておけばよい。例えば、「アウト」に対応する端部位置Ｐ１、Ｐ２を道路幅方向に沿って内側から３／５の位置に、「イン」に対応する端部位置Ｐ１、Ｐ２を道路幅方向に沿って内側から２／５の位置に設定するとともに、端部位置Ｐ１を円弧形状部分Ｗ１３、Ｗ２３の開始位置からα（例えば１０°）ずれた位置に設定する。このように利用者の指示に応じた設定を行うことにより、走行時の利用者の好みを反映させることができる。
For example, when the center position of the traveling lane is used as a reference, a case where the linear portion R1 is on the outer side (opposite the center O) and the arc-shaped portion R3 is on the inner side (the center O side) is referred to as “out-in”. On the contrary, the case where the linear shape portion R1 is on the inner side (circular center O side) and the arc-shaped portion R3 is on the outer side (opposite side of the circular center O) is expressed as “in-out”. The user can select either “out-in” or “in-out” by operating the
なお、上述した「アウト−イン」と「イン−アウト」は分かりやすい例を示したものであって、それ以外に「アウト−アウト」や「イン−イン」を選択肢に加えたり、「アウト−イン」においてさらに複数種類に再分類したりしてもよい。あるいは、「アウト−イン」の場合を「コーナーを攻める」という名称に置き換えるなどして選択肢の内容が利用者に理解しやすいようにした上で、利用者に選択させるようにしてもよい。 The above-mentioned “out-in” and “in-out” are easy-to-understand examples. In addition, “out-out” and “in-in” can be added to the options, or “out- In-in may be further reclassified into a plurality of types. Alternatively, the user may select the “out-in” case after replacing it with the name “attack the corner” so that the contents of the options can be easily understood by the user.
軌道出力部２７０は、図３に示す直線形状部分Ｒ１、クロソイド曲線形状部分Ｒ２（第２の部分軌道）、円弧形状部分Ｒ３（第１の部分軌道）を、自車両が走行する軌道として、自動運転装置３００に向けて出力する。
The
上述したレーン情報取得部２２０がレーン情報取得手段に、部分形状抽出部２３０が部分形状抽出手段に、第１の部分軌道設定部２４０が第１の部分軌道設定手段に、第２の部分軌道設定部２５０が第２の部分軌道設定手段に、操作部２６０が操作手段にそれぞれ対応する。
The lane
本実施形態の車載システムおよび軌道設定装置２００はこのような構成を有しており、次に、軌道設定の詳細動作について説明する。
The in-vehicle system and the
図４は、軌道設定装置２００によって軌道設定を行う動作手順を示す流れ図である。カメラ２１０によって自車両の走行方向前方が撮像されて前方画像が出力されると、レーン情報取得部２２０は、この前方画像をレーン情報として取得し（ステップ１００）、平面画像に変換する（ステップ１０２）。
FIG. 4 is a flowchart showing an operation procedure for performing trajectory setting by the
次に、部分形状抽出部２３０は、変換後の平面画像に含まれる白線Ｗ１、Ｗ２（図３）を抽出した後（ステップ１０４）、これら白線Ｗ１、Ｗ２のそれぞれについて、例えば最小二乗法を用いて、直線とみなせる範囲を特定することにより、直線形状部分Ｗ１１、Ｗ２１を抽出する（ステップ１０６）。また、部分形状抽出部２３０は、抽出済みの直線形状部分Ｗ１１、Ｗ２１を除いた白線Ｗ１、Ｗ２のそれぞれについて、例えば最小二乗法を用いて、円弧とみなせる範囲を特定することにより、円弧形状部分Ｗ１３、Ｗ２３を抽出する（ステップ１０８）。
Next, after extracting the white lines W1 and W2 (FIG. 3) included in the converted planar image (step 104), the partial
次に、第１の部分軌道設定部２４０は、操作部２６０を用いた利用者の指示に応じて、円弧形状部分Ｒ３（図３）からなる第１の部分軌道を設定する（ステップ１１０）。また、第２の部分軌道設定部２５０は、第１の部分軌道の一方端に接続されるクロソイド形状部分Ｒ２（図３）からなる第２の部分軌道を設定する（ステップ１１２）。その後、軌道出力部２７０は、直線形状部分Ｒ１、クロソイド曲線形状部分Ｒ２、円弧形状部分Ｒ３からなる軌道を自動運転装置３００に向けて出力する（ステップ１１４）。
Next, the first partial
このようにして、カメラ２１０によって撮像された前方画像を用いた一連の軌道設定動作が終了する。この軌道設定動作は、前方画像が撮像される毎、あるいは、所定の時間間隔で繰り返される。
In this way, a series of trajectory setting operations using the front image captured by the
次に、ステップ１１２において第２の部分軌道設定部２５０によって行われるクロソイド形状部分Ｒ２の算出動作について説明する。
Next, the calculation operation of the clothoid-shaped portion R2 performed by the second partial
クロソイド曲線の始点（図３ではＰ２）を座標原点とし、ｘ軸をこの座標原点におけるクロソイド曲線の接線方向にとると、無次元化された座標（ｘ，ｙ）は、以下の（Ｋ−１）式で表される。 When the origin of the clothoid curve (P2 in FIG. 3) is taken as the coordinate origin and the x axis is taken in the tangential direction of the clothoid curve at this coordinate origin, the dimensionless coordinates (x, y) are expressed by the following (K-1 ) Expression.
但し、比（ｙl／ｘl）が決まっても、実際の軌道は、スケールファクＡによって無数に存在することになる。例えば、図５において、２つのクロソイド曲線Ｃ１、Ｃ２は同じ比（ｙl／ｘl）を有するが、それぞれの始点Ｋ１、Ｋ２は異なっている。しかし、本実施形態では、第２の部分軌道設定部２５０は、操作部２６０を用いた利用者の指示に応じて直線形状部分Ｒ１の道路幅方向の位置を設定することにより、クロソイド曲線の始点位置を決定することができる。
However, even if the ratio (y 1 / x 1 ) is determined, there are innumerable actual trajectories due to the scale factor A. For example, in FIG. 5, two clothoid curves C1 and C2 have the same ratio (y 1 / x 1 ), but their starting points K1 and K2 are different. However, in the present embodiment, the second partial
なお、上述した説明では、（Ｋ−４）式を用いて比（ｙl／ｘl）を計算する場合について説明したが、例えば、スケールファクタＡ＝１としたときの複数のθ（＝ｌ（エル））の値についてｘ0、ｙ0、ＲA、ｍlなどや（ｙl／ｘl）の値をあらかじめ計算した結果をテーブルの形式で格納しておいて、このテーブルを用いることにより、ステップ１１０において設定した円弧形状部分Ｒ３に対応する比（ｙl／ｘl）を特定するようにしてもよい。 In the above description, the ratio (y 1 / x 1 ) is calculated using the equation (K-4). For example, a plurality of θ (= l when the scale factor A = 1 is set. (L)) For the value of x 0 , y 0 , R A , ml, etc. and the result of calculating the value of (y l / x l ) in advance is stored in the form of a table, and this table is used Thus, the ratio (y 1 / x 1 ) corresponding to the arc-shaped portion R3 set in step 110 may be specified.
このように、本実施形態の軌道設定装置２００では、カーブを有する走行レーンを走行するときの移動軌道を設定する際に、カーブに対応する第１の部分軌道の半径方向の位置を走行レーン内で自由に設定することができるため、自車両がカーブを通過する際の位置の自由度を大きくすることが可能となる。
As described above, in the
また、利用者の指示に応じて第１の部分軌道の半径や第２の部分軌道側の端部位置などを設定することにより、自車両がカーブを走行する際の最内径側の軌道の位置や、直線状の軌道から離脱してカーブへの進入を開始する位置を、利用者の指示に応じて設定することができ、利用者の好みを反映した軌道の設定が可能となる。 Further, by setting the radius of the first partial track, the end position on the second partial track side, etc. according to the user's instruction, the position of the track on the innermost diameter side when the vehicle travels the curve Alternatively, the position at which the vehicle departs from the straight track and starts entering the curve can be set according to the user's instruction, and the track reflecting the user's preference can be set.
また、カメラによる撮像で得られた前方画像に基づいて、走行レーンを区画する白線に含まれる円弧形状や直線形状を抽出することにより、走行レーン上に存在する実際のカーブ形状に対応した軌道の設定が可能となる。 In addition, by extracting the arc shape and the straight line shape included in the white line that divides the travel lane based on the front image obtained by imaging with the camera, the trajectory corresponding to the actual curve shape existing on the travel lane is extracted. Setting is possible.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の変形実施が可能である。上述した実施形態では、利用者の指示に応じて、円弧形状部分Ｒ３の端部位置Ｐ１やクロソイド曲線形状部分Ｒ２の端部位置Ｐ２を設定するようにしたが、軌道設定装置２００が一定の設定基準に従って自動的に設定するようにしてもよい。例えば、自車両の速度が基準速度よりも遅い場合には走行レーンの中央よりに軌道を設定し、速い場合には「アウト−イン」の軌道を設定したり、歩道の有無や都市部か否か等に応じて（これらの判断は、カメラ２１０による撮像によって得られる前方画像やナビゲーション装置１００から取得する情報等に基づいて行うことができる）、路肩から遠ざかるように円弧形状部分や直線形状部分を含む軌道を設定したりする場合などが考えられる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation implementation is possible within the range of the summary of this invention. In the above-described embodiment, the end position P1 of the arc-shaped portion R3 and the end position P2 of the clothoid curve-shaped portion R2 are set according to the user's instruction. You may make it set automatically according to a reference | standard. For example, if the speed of your vehicle is slower than the reference speed, set a track from the center of the lane, and if it is fast, set a track of “out-in”, whether there is a sidewalk or whether it is in an urban area. (These determinations can be made based on a front image obtained by imaging by the
また、上述した実施形態では、自車両が走行する軌道に沿ってカーブに進入する場合を想定したが、カーブから脱出する場合についても同様に考えることができる。この場合には、直線形状部分と円弧形状部分の順番が反対になるだけであり、円弧形状の終点側にクロソイド形状部分を配置すればよい。 In the above-described embodiment, it is assumed that the vehicle enters the curve along the track along which the host vehicle travels. However, the case where the vehicle escapes from the curve can be considered in the same manner. In this case, the order of the linear shape portion and the arc shape portion is merely reversed, and the clothoid shape portion may be arranged on the end point side of the arc shape.
また、上述した実施形態では、車両に搭載される場合について説明したが、車道あるいは歩道を走行する電動車イス等において軌道を設定する場合など、車両以外の移動体の軌道を設定する場合について本発明を適用してもよい。 In the embodiment described above, the case where the vehicle is mounted on the vehicle has been described. However, the case where the track of a moving body other than the vehicle is set, such as when the track is set on an electric wheelchair traveling on a roadway or a sidewalk, is described. The invention may be applied.
上述したように、本発明によれば、カーブを有するレーンを移動する際の移動軌道を設定する際に、カーブに対応する第１の部分軌道の半径方向の位置をレーン内で自由に設定することができるため、移動体がカーブを通過する際の位置の自由度を大きくすることが可能となる。 As described above, according to the present invention, when setting a moving trajectory when moving a lane having a curve, the radial position of the first partial trajectory corresponding to the curve is freely set within the lane. Therefore, it is possible to increase the degree of freedom of the position when the moving body passes the curve.
１００ ナビゲーション装置
２００ 軌道設定装置
２１０ カメラ
２２０ レーン情報取得部
２３０ 部分形状抽出部
２４０ 第１の部分軌道設定部
２５０ 第２の部分軌道設定部
２６０ 操作部
２７０ 軌道出力部
３００ 自動運転装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記レーン情報に基づいて、前記白線形状に含まれる円弧形状とその前あるいは後に存在する直線形状を抽出する部分形状抽出手段と、
前記円弧形状と同一の円心を有するとともに、前記円弧形状に対応する前記レーン内に存在する円弧形状からなる第１の部分軌道を設定する第１の部分軌道設定手段と、
一方の端部が前記第１の部分軌道の端部において同じ傾きとなり、他方の端部が前記レーン内において前記直線形状と平行となるように、前記第１の部分軌道の端部に接続されるクロソイド曲線形状を有する第２の部分軌道を設定する第２の部分軌道設定手段と、
を備えることを特徴とする移動体の軌道設定装置。 Lane information acquisition means for acquiring lane information including a white line shape that divides a lane in which the moving body moves;
Based on the lane information, a partial shape extraction means for extracting an arc shape included in the white line shape and a linear shape existing before or after the arc shape,
First partial trajectory setting means for setting a first partial trajectory having the same circular center as the arc shape and having an arc shape existing in the lane corresponding to the arc shape;
Connected to the end of the first partial track so that one end has the same slope at the end of the first partial track and the other end is parallel to the linear shape in the lane. Second partial trajectory setting means for setting a second partial trajectory having a clothoid curve shape;
A trajectory setting device for a moving object comprising:
前記第１の部分軌道設定手段は、前記操作手段による入力内容に応じて、前記第１の部分軌道の半径および／または前記第２の部分軌道側の端部位置を設定し、
前記第２の部分軌道設定手段は、前記操作手段による入力内容に応じて、前記第２の部分軌道の前記他方の端部の位置を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の移動体の軌道設定装置。 About the movement trajectory in the lane when the moving body moves along the lane, further comprising an operation means for inputting the user's preference according to the user's instruction,
The first partial trajectory setting means sets the radius of the first partial trajectory and / or the end position on the second partial trajectory side according to the input content by the operating means,
The said 2nd partial track setting means sets the position of the said other end part of the said 2nd partial track according to the input content by the said operation means, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. Trajectory setting device for moving objects.
前記部分形状抽出手段は、前記カメラによって撮像された画像の中から前記円弧形状と前記直線形状を抽出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動体の軌道設定装置。 The lane information acquisition means is configured to include a camera that captures an image in front of the moving body in the moving direction.
The trajectory setting of the moving body according to any one of claims 1 to 4, wherein the partial shape extracting unit extracts the arc shape and the linear shape from an image captured by the camera. apparatus.
前記レーン情報に基づいて、前記白線形状に含まれる円弧形状とその前あるいは後に存在する直線形状を部分形状抽出手段によって抽出するステップと、
前記レーンの左右を区画する２つの前記円弧形状と同一の円心を有するとともに、これら２つの前記円弧形状の一方の半径よりも大きく他方の半径よりも小さい半径を有し、これら２つの前記円弧形状に挟まれる領域に存在する円弧形状からなる第１の部分軌道を第１の部分軌道設定手段によって設定するステップと、
一方の端部が前記第１の部分軌道の端部において同じ傾きとなり、他方の端部が前記直線形状と平行となるように、前記第１の部分軌道の端部に接続されるクロソイド曲線形状を有する第２の部分軌道を第２の部分軌道設定手段によって設定するステップと、
を有していることを特徴とする移動体の軌道設定方法。 A step of acquiring lane information including a white line shape that divides the left and right of the lane in which the moving body moves by a lane information acquisition unit;
Based on the lane information, extracting a circular arc shape included in the white line shape and a linear shape existing before or after the partial shape extraction means;
The two circular arcs have the same circle center as the two arc shapes that define the left and right sides of the lane, and have a radius that is larger than one radius of the two arc shapes and smaller than the other radius. Setting a first partial trajectory having an arc shape existing in a region sandwiched between the shapes by first partial trajectory setting means;
A clothoid curve shape connected to the end of the first partial track so that one end has the same inclination at the end of the first partial track and the other end is parallel to the linear shape. Setting a second partial trajectory having the second partial trajectory setting means;
A trajectory setting method for a moving object, comprising:
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