JP2019156194A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自車両を第2走行路に進入させた後に元の第1走行路に戻すことができるようにする車両制御装置を提供することを目的とする。【解決手段】自車両10が、第1走行路114に戻る際に、外界認識部54は、出口領域138における対向車両100oの有無と、出口領域138における対向車両100oの位置と、出口領域138における対向車両100oの挙動と、の情報を含む対向車両情報を認識する。行動計画部58(通過行動計画部64)は、対向車両情報に基づいて自車両10を第1走行路114に戻すための戻り開始位置172および戻り終了位置174、または、自車両10を第1走行路114に戻すための戻り走行軌道176を設定する。【選択図】図3
Description
本発明は、自車両を自動運転または運転支援する車両制御装置に関する。
特許文献1には、自車位置認識装置を搭載するナビゲーション装置が開示される。このナビゲーション装置は、地物等の認識結果に基づいて自車両の現在位置を示す自車位置情報を補正する一方で、工事等で地物が移動された場合には自車位置情報を補正しないことで精度の高い自車位置認識を行うようにしている。
特許文献1に示されるような工事区間の一形態として、例えば、片側の走行路のみを走行可能にする場合がある。例えば、互いに隣接し進行方向が相対する第1走行路と第2走行路のうち、自車両が走行する第1走行路の一部区間が工事等で閉鎖されると、自車両は工事区間を通過する際に第2走行路を走行する必要がある。
ところで、近年、自車両の駆動、制動、操舵の少なくとも一つの制御を車両制御装置が行う自動運転車両が開発されている。自動運転車両は交通規則に従って走行制御を行うように設計されるため、交通規則に従わない動作である第2走行路の逆走および第2走行路から第1走行路への移動を行わない。
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、自車両を第2走行路に進入させた後に元の第1走行路に戻すことができるようにする車両制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、
自車両の周辺状態を認識する外界認識部と、
前記外界認識部の認識結果に基づいて前記自車両が行うべき行動を判断する行動計画部と、
前記行動計画部の判断結果に基づいて前記自車両の走行制御を行う車両制御部と、を備える車両制御装置であって、
前記自車両が、工事区間の入口を含む入口領域で前記自車両が走行する第1走行路から前記第1走行路に隣接する第2走行路に進入し、前記工事区間の出口を含む出口領域で前記第1走行路に戻る際に、
前記外界認識部は、前記出口領域における対向車両の有無と、前記出口領域における前記対向車両の位置と、前記出口領域における前記対向車両の挙動と、の情報を含む対向車両情報を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に基づいて前記自車両を前記第1走行路に戻すための戻り開始位置および戻り終了位置、または、前記自車両を前記第1走行路に戻すための戻り走行軌道を設定する
ことを特徴とする。
自車両の周辺状態を認識する外界認識部と、
前記外界認識部の認識結果に基づいて前記自車両が行うべき行動を判断する行動計画部と、
前記行動計画部の判断結果に基づいて前記自車両の走行制御を行う車両制御部と、を備える車両制御装置であって、
前記自車両が、工事区間の入口を含む入口領域で前記自車両が走行する第1走行路から前記第1走行路に隣接する第2走行路に進入し、前記工事区間の出口を含む出口領域で前記第1走行路に戻る際に、
前記外界認識部は、前記出口領域における対向車両の有無と、前記出口領域における前記対向車両の位置と、前記出口領域における前記対向車両の挙動と、の情報を含む対向車両情報を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に基づいて前記自車両を前記第1走行路に戻すための戻り開始位置および戻り終了位置、または、前記自車両を前記第1走行路に戻すための戻り走行軌道を設定する
ことを特徴とする。
上記構成によれば、対向車両情報に基づいて自車両を第1走行路に戻すための戻り開始位置および戻り終了位置、または、戻り走行軌道を設定するため、出口領域の状況に適応した挙動で自車両を第1走行路に戻すことができる。
本発明において、
前記外界認識部は、前記自車両が前記工事区間を走行している最中に、レーン数が前記第1走行路側に増えることを認識することにより前記出口領域を認識してもよい。
前記外界認識部は、前記自車両が前記工事区間を走行している最中に、レーン数が前記第1走行路側に増えることを認識することにより前記出口領域を認識してもよい。
上記構成によれば、レーン数の増加に基づき出口領域を認識するため、第1走行路への移動を適切なタイミングで行うことができる。
本発明において、
前記外界認識部は、前記自車両が前記工事区間を走行している最中に、走行可能な走行路幅が前記第1走行路側に増えることを認識することにより前記出口領域を認識してもよい。
前記外界認識部は、前記自車両が前記工事区間を走行している最中に、走行可能な走行路幅が前記第1走行路側に増えることを認識することにより前記出口領域を認識してもよい。
上記構成によれば、道路幅の増加に基づき出口領域を認識するため、第1走行路への移動を適切なタイミングで行うことができる。
本発明において、
前記外界認識部は、前記工事区間に含まれる工事現場と前記対向車両との間に位置する走行可能領域の形状を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に加えて前記走行可能領域の形状に基づいて前記戻り開始位置および前記戻り終了位置、または、前記戻り走行軌道を設定してもよい。
前記外界認識部は、前記工事区間に含まれる工事現場と前記対向車両との間に位置する走行可能領域の形状を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に加えて前記走行可能領域の形状に基づいて前記戻り開始位置および前記戻り終了位置、または、前記戻り走行軌道を設定してもよい。
上記構成によれば、走行可能領域の形状に基づいて戻り開始位置および戻り終了位置、または、戻り走行軌道を設定するため、更に出口領域の状況に適応した挙動で自車両を第1走行路に戻すことができる。
本発明において、
前記外界認識部は、前記出口領域の路面情報および/または天候情報を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に加えて前記路面情報および/または前記天候情報に基づいて前記戻り開始位置および前記戻り終了位置、または、前記戻り走行軌道を設定してもよい。
前記外界認識部は、前記出口領域の路面情報および/または天候情報を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に加えて前記路面情報および/または前記天候情報に基づいて前記戻り開始位置および前記戻り終了位置、または、前記戻り走行軌道を設定してもよい。
上記構成によれば、路面情報および/または天候情報に基づいて戻り開始位置および戻り終了位置、または、戻り走行軌道を設定するため、更に出口領域の状況に適応した挙動で自車両を第1走行路に戻すことができる。
本発明において、
前記自車両を前記第1走行路に戻す際に、前記自車両の乗員に対して前記工事区間を抜けることを知らせる報知制御を行う報知制御部を備えてもよい。
前記自車両を前記第1走行路に戻す際に、前記自車両の乗員に対して前記工事区間を抜けることを知らせる報知制御を行う報知制御部を備えてもよい。
上記構成によれば、乗員に対して工事区間を抜けることを報知するため、第1走行路へ戻る際に横Gが発生することを、乗員は予め知ることができる。
本発明によれば、工事区間の出口領域の状況に適応した挙動で自車両を第1走行路に戻すことができる。
以下、本発明に係る車両制御装置について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
[1.自車両10の構成]
図1に示されるように、自車両10は、各種情報を取得または記憶する入力系装置群14と、入力系装置群14から出力される情報を入力する制御機50と、制御機50から出力される各種指示に応じて動作する出力系装置群80と、を備える。本実施形態に係る車両制御装置12は、入力系装置群14と制御機50とを含む。自車両10は、制御機50により走行制御が行われる自動運転車両(完全自動運転車両を含む。)、または、一部の走行制御を支援する運転支援車両である。
図1に示されるように、自車両10は、各種情報を取得または記憶する入力系装置群14と、入力系装置群14から出力される情報を入力する制御機50と、制御機50から出力される各種指示に応じて動作する出力系装置群80と、を備える。本実施形態に係る車両制御装置12は、入力系装置群14と制御機50とを含む。自車両10は、制御機50により走行制御が行われる自動運転車両(完全自動運転車両を含む。)、または、一部の走行制御を支援する運転支援車両である。
[1.1.入力系装置群14]
入力系装置群14には、外界センサ16と自車通信装置28と地図ユニット34とナビゲーション装置36と車両センサ44とが含まれる。外界センサ16は、自車両10の周囲(外界)の状態を検出する。外界センサ16には、外界を撮像する複数のカメラ18と、自車両10と周囲の物体との距離および相対速度を検出する複数のレーダ24および1以上のLIDAR26と、が含まれる。自車通信装置28には、第1通信装置30と、第2通信装置32と、が含まれる。第1通信装置30は、他車両100に設けられる他車通信装置102との間で車車間通信を行い、他車両100の情報(車両の種類、走行状態、走行位置等)を含む外界情報を取得する。第2通信装置32は、道路110等のインフラに設けられる路側通信装置112との間で路車間通信を行い、道路情報(交通信号機に関する情報、渋滞情報等)を含む外界情報を取得する。地図ユニット34は、レーン数、レーン種類、レーン幅等の情報を含む高精度地図情報を記憶する。ナビゲーション装置36は、衛星航法および/または自立航法で自車両10の位置を計測する測位部38と、地図情報42と、地図情報42に基づいて自車両10の位置から目的地までの予定経路を設定する経路設定部40と、を備える。なお、以下では、特別な記載がない限り、地図ユニット34に記憶される高精度地図、および、ナビゲーション装置36に記憶される地図情報42を、まとめて地図情報42という。車両センサ44は、自車両10の走行状態を検出する。車両センサ44には、図示しない車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、傾斜センサ、走行距離センサ等が含まれる。
入力系装置群14には、外界センサ16と自車通信装置28と地図ユニット34とナビゲーション装置36と車両センサ44とが含まれる。外界センサ16は、自車両10の周囲(外界)の状態を検出する。外界センサ16には、外界を撮像する複数のカメラ18と、自車両10と周囲の物体との距離および相対速度を検出する複数のレーダ24および1以上のLIDAR26と、が含まれる。自車通信装置28には、第1通信装置30と、第2通信装置32と、が含まれる。第1通信装置30は、他車両100に設けられる他車通信装置102との間で車車間通信を行い、他車両100の情報(車両の種類、走行状態、走行位置等)を含む外界情報を取得する。第2通信装置32は、道路110等のインフラに設けられる路側通信装置112との間で路車間通信を行い、道路情報(交通信号機に関する情報、渋滞情報等)を含む外界情報を取得する。地図ユニット34は、レーン数、レーン種類、レーン幅等の情報を含む高精度地図情報を記憶する。ナビゲーション装置36は、衛星航法および/または自立航法で自車両10の位置を計測する測位部38と、地図情報42と、地図情報42に基づいて自車両10の位置から目的地までの予定経路を設定する経路設定部40と、を備える。なお、以下では、特別な記載がない限り、地図ユニット34に記憶される高精度地図、および、ナビゲーション装置36に記憶される地図情報42を、まとめて地図情報42という。車両センサ44は、自車両10の走行状態を検出する。車両センサ44には、図示しない車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ、傾斜センサ、走行距離センサ等が含まれる。
[1.2.出力系装置群80]
出力系装置群80には、駆動力出力装置82と操舵装置84と制動装置86と報知装置88とが含まれる。駆動力出力装置82には、駆動力出力ECUと、エンジンや駆動モータ等の駆動源と、が含まれる。駆動力出力装置82は、乗員が行うアクセルペダルの操作または制御機50から出力される駆動の制御指示に応じて駆動力を発生させる。操舵装置84には、電動パワーステアリングシステム(EPS)ECUと、EPSアクチュエータと、が含まれる。操舵装置84は、乗員が行うステアリングホイールの操作または制御機50から出力される操舵の制御指示に応じて操舵力を発生させる。制動装置86には、ブレーキECUと、ブレーキアクチュエータと、が含まれる。制動装置86は、乗員が行うブレーキペダルの操作または制御機50から出力される制動の制御指示に応じて制動力を発生させる。報知装置88には、報知ECUと、情報伝達装置(表示装置、音響装置、触覚装置等)と、が含まれる。報知装置88は、制御機50または他のECUから出力される報知指示に応じて乗員に対する報知を行う。
出力系装置群80には、駆動力出力装置82と操舵装置84と制動装置86と報知装置88とが含まれる。駆動力出力装置82には、駆動力出力ECUと、エンジンや駆動モータ等の駆動源と、が含まれる。駆動力出力装置82は、乗員が行うアクセルペダルの操作または制御機50から出力される駆動の制御指示に応じて駆動力を発生させる。操舵装置84には、電動パワーステアリングシステム(EPS)ECUと、EPSアクチュエータと、が含まれる。操舵装置84は、乗員が行うステアリングホイールの操作または制御機50から出力される操舵の制御指示に応じて操舵力を発生させる。制動装置86には、ブレーキECUと、ブレーキアクチュエータと、が含まれる。制動装置86は、乗員が行うブレーキペダルの操作または制御機50から出力される制動の制御指示に応じて制動力を発生させる。報知装置88には、報知ECUと、情報伝達装置(表示装置、音響装置、触覚装置等)と、が含まれる。報知装置88は、制御機50または他のECUから出力される報知指示に応じて乗員に対する報知を行う。
[1.3.制御機50]
制御機50はECUにより構成され、プロセッサ等の演算装置52と、ROMやRAM等の記憶装置70と、を備える。制御機50は、演算装置52が記憶装置70に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。図2に示されるように、演算装置52は、外界認識部54と自車位置認識部56と行動計画部58と車両制御部66と報知制御部68として機能する。
制御機50はECUにより構成され、プロセッサ等の演算装置52と、ROMやRAM等の記憶装置70と、を備える。制御機50は、演算装置52が記憶装置70に記憶されるプログラムを実行することにより各種機能を実現する。図2に示されるように、演算装置52は、外界認識部54と自車位置認識部56と行動計画部58と車両制御部66と報知制御部68として機能する。
外界認識部54は、外界センサ16、自車通信装置28、地図ユニット34、ナビゲーション装置36から出力される情報に基づいて、自車両10の周辺状態を認識する。例えば、外界認識部54は、カメラ18により取得される画像情報、レーダ24およびLIDAR26により取得される情報、第1通信装置30により取得される外界情報に基づいて、自車両10の周辺で走行または停車する他車両100の存在、位置、大きさ、種類、進入方向を認識すると共に、自車両10と他車両100との距離、相対速度を認識する。また、外界認識部54は、カメラ18により取得される画像情報、レーダ24およびLIDAR26により取得される情報、地図情報42、第2通信装置32により取得される外界情報に基づいて、道路環境に含まれる認識対象の形状、種類、位置を認識する。また、外界認識部54は、カメラ18により取得される画像情報、または、第2通信装置32により取得される外界情報に基づいて、交通信号機や仮設信号機154が示す信号(進入可能状態、進入不可状態)を認識する。
自車位置認識部56は、地図ユニット34およびナビゲーション装置36から出力される情報に基づいて、自車両10の位置を認識する。
行動計画部58は、外界認識部54および自車位置認識部56の認識結果と、入力系装置群14の検出情報および記憶情報と、に基づいて自車両10が行うべき行動を判断する。走行制御を行う場合は走行軌道および目標速度を設定する。本実施形態において、行動計画部58には進入判定部60と回避行動計画部62と通過行動計画部64とが含まれる。進入判定部60は、自車両10が回避対象120(図3)の存在区間(工事区間130)に進入してよいか否かの判定処理を行う。回避行動計画部62は、自車両10に回避対象120を回避させるための処理を行う。通過行動計画部64は、自車両10を回避対象120の存在区間で走行させる処理、および、自車両10の道路幅方向の走行位置を回避位置から第1走行路114に戻すための処理を行う。
車両制御部66は、行動計画部58により計画される自車両10の挙動に基づいて出力系装置群80を制御する。例えば、車両制御部66は、行動計画部58で設定される走行軌道に応じた操舵指令値、および、目標速度に応じた加減速指令値を算出し、駆動力出力装置82、操舵装置84、制動装置86に対して制御指示を出力する。
報知制御部68は、行動計画部58により計画される報知行動に基づいて報知装置88に対して報知指示を出力する。
図1に示される記憶装置70は、演算装置52により実行される各種プログラムの他に、各処理の比較や判定等に用いられる閾値や所定値等の数値を記憶する。
[2.本実施形態で想定する状況]
本実施形態では主として図3に示される状況を想定する。図3に示されるように、道路110には互いに相反(対向)する方向を進行方向とする第1走行路114と第2走行路116が含まれる。第1走行路114と第2走行路116はセンターライン118により区画される。自車両10は第1走行路114を走行し、他車両100としての対向車両100oは第2走行路116を走行する。道路110の一部区間には工事現場122を含む工事区間130がある。工事現場122は第1走行路114を閉鎖する。このため、工事区間130は第2走行路116を用いた通行(片側交互通行)が可能とされている。
本実施形態では主として図3に示される状況を想定する。図3に示されるように、道路110には互いに相反(対向)する方向を進行方向とする第1走行路114と第2走行路116が含まれる。第1走行路114と第2走行路116はセンターライン118により区画される。自車両10は第1走行路114を走行し、他車両100としての対向車両100oは第2走行路116を走行する。道路110の一部区間には工事現場122を含む工事区間130がある。工事現場122は第1走行路114を閉鎖する。このため、工事区間130は第2走行路116を用いた通行(片側交互通行)が可能とされている。
本明細書では次のように定義する。工事現場122を、工事特有の設置物(コーン150、看板152、仮設信号機154等)、工事車両100c、誘導員160等を含む領域とする。また、工事現場122の境界124を、工事現場122の最外周に位置する設置物、工事車両100c、誘導員160等を結ぶことにより推測するものとする。また、第1走行路114の進行方向(図3の上方向)を順方向とし、第2走行路116の進行方向(図3の下方向)を逆方向とする。本明細書では、道路110のうち工事現場122が存在する区間を工事区間130という。そして、順方向に向かって工事区間130の走行可能領域に入る部分を工事区間130の入口130aとし、順方向に向かって工事区間130の走行可能領域から出る部分を工事区間130の出口130bとする。
工事現場122から逆方向側の第1走行路114には第1停止線140が設定される。工事現場122から順方向側の第2走行路116には第2停止線142が設定される。工事区間130の入口130aおよび第1停止線140を含み、工事現場122から逆方向側に所定距離X1だけ離れた第1位置132までの道路110を入口領域134とする。同様に、工事区間130の出口130bおよび第2停止線142を含み、工事現場122から順方向側に所定距離X2だけ離れた第2位置136までの道路110を出口領域138とする。
[3.車両制御装置12の動作]
[3.1.主処理]
図4を用いて車両制御装置12の動作を説明する。図4に示される主処理は車両制御装置12が自動運転を行う間の所定時間毎に実行される。なお、以下の処理中に外界認識部54が認識対象の有無を認識することができない場合、または、認識対象が回避対象120であるか否かを識別することができない場合、行動計画部58は、車両制御を乗員に引き継ぐ。このとき、報知制御部68は乗員に対して自車両10の運転を促す報知制御を行う。そして、所定時間経過しても乗員が運転操作を行わない場合に、車両制御部66は自車両10を走行路の端に寄せて停車させる。
[3.1.主処理]
図4を用いて車両制御装置12の動作を説明する。図4に示される主処理は車両制御装置12が自動運転を行う間の所定時間毎に実行される。なお、以下の処理中に外界認識部54が認識対象の有無を認識することができない場合、または、認識対象が回避対象120であるか否かを識別することができない場合、行動計画部58は、車両制御を乗員に引き継ぐ。このとき、報知制御部68は乗員に対して自車両10の運転を促す報知制御を行う。そして、所定時間経過しても乗員が運転操作を行わない場合に、車両制御部66は自車両10を走行路の端に寄せて停車させる。
ステップS1において、外界認識部54は、入力系装置群14から出力される最新の情報に基づいて自車両10の周辺状態を認識する。なお、外界認識部54は、以下の各処理と平行して定期的に自車両10の周辺状態を認識するものとする。
ステップS2において、外界認識部54は、工事区間130の有無を認識すると共に工事区間130がある場合には片側交互通行であるか否かを認識する。例えば、カメラ18で取得した画像情報に基づいて工事現場122に特有の設置物(コーン150、看板152、仮設信号機154等)、工事車両100c、誘導員160等を識別することにより工事区間130の有無を認識する。外界認識部54は、ヘルメット162と発光する作業服164のいずれかを着用する人、または、手旗166と誘導棒(不図示)のいずれかを持つ人を誘導員160として識別する。更に、外界認識部54は、誘導員160や仮設信号機154等の認識対象が工事区間130に進入してよいか否かを表す進入可否情報を示している場合に、その工事区間130が片側交互通行であることを認識する。また、工事現場122の幅方向の境界124がセンターライン118を第2走行路116側に超えるか、または、境界124とセンターライン118との離間距離Dが所定距離以下である場合に、その工事区間130が片側交互通行であることを認識することも可能である。また、工事区間130に工事情報を発信する路側通信装置112(図1)が設置される場合は、その工事情報に基づいて工事区間130が片側交互通行であることを認識することも可能である。
外界認識部54が片側交互通行の工事区間130を認識する場合(ステップS2:YES)、処理はステップS3に移行する。一方、外界認識部54が片側交互通行の工事区間130を認識しない場合(ステップS2:NO)、一連の処理は終了する。このとき、行動計画部58は、第1走行路114で自車両10を走行させる走行軌道および目標速度を設定し、自車両10を第1走行路114で走行させる。
ステップS2からステップS3に移行すると、進入判定処理が行われる。ここでは自車両10が工事区間130に進入可能であるか否かの判定が行われる。進入判定処理については下記[3.2]で説明する。
進入判定処理の結果、自車両10が工事区間130に進入可能である場合(ステップS4:YES)、処理はステップS6に移行する。一方、進入判定処理の結果、自車両10が工事区間130に進入不可である場合(ステップS4:NO)、処理はステップS5に移行する。
ステップS4からステップS5に移行すると、回避行動計画部62は、自車両10を工事区間130の入口領域134で一時停止させる行動を判断する。自車両10が未だ第1停止線140に到達していない場合、回避行動計画部62は、第1停止線140または工事現場122から所定の停止距離だけ離れた位置で自車両10を停止させるための走行軌道および目標速度を設定する。車両制御部66は、自車両10を走行軌道に沿って目標速度で走行させるために必要な加減速指令値および操舵指令値を算出し、出力系装置群80に出力する。駆動力出力装置82、操舵装置84、制動装置86は、車両制御部66から出力される指示に応じて動作する。なお、自車両10が既に一時停止している場合、回避行動計画部62は、停止を継続させる。そして、処理はステップS3の進入判定処理に戻る。
ステップS4からステップS6に移行すると、回避行動計画部62は、自車両10を工事区間130に進入させる行動を判断する。回避行動計画部62は、工事現場122を回避して自車両10を第2走行路116に進入させるための走行軌道を設定する。例えば、通行可能な道路110(工事現場122の境界124と第2走行路116の最側端116eとの間)の幅方向中央位置を道路110の延在方向にわたって判定し、その各中央位置および自車両10の走行位置を滑らかな曲線でつないで走行軌道とする。更に、目標速度を所定速度以内に設定する。車両制御部66は、自車両10を走行軌道に沿って目標速度で走行させるために必要な加減速指令値および操舵指令値を算出し、出力系装置群80に出力する。駆動力出力装置82、操舵装置84、制動装置86は、車両制御部66から出力される指示に応じて動作する。そして、処理はステップS7に移行する。
ステップS7において、工事区間通過処理が行われる。ここでは工事区間130で自車両10を走行させる制御が行われ、また、出口領域138で自車両10を第1走行路114に戻す制御が行われる。工事区間通過処理については下記[3.3]で説明する。ステップS7が終了すると、自車両10は第1走行路114に戻り、走行を継続する。
[3.2.進入判定処理]
図5を用いて主処理のステップS3で行われる進入判定処理を説明する。以下の処理では、誘導員160が示す進入可否情報の信頼度が最も高いという観点で、誘導員160が示す進入可否情報を優先的に使用して、自車両10が工事区間130に進入可能であるか否かの判定を行う。また、仮設信号機154が示す進入可否情報の信頼度が2番目に高いという観点で、誘導員160の認識が不可である場合に、仮設信号機154が示す進入可否情報を優先的に使用して、自車両10が工事区間130に進入可能であるか否かの判定を行う。
図5を用いて主処理のステップS3で行われる進入判定処理を説明する。以下の処理では、誘導員160が示す進入可否情報の信頼度が最も高いという観点で、誘導員160が示す進入可否情報を優先的に使用して、自車両10が工事区間130に進入可能であるか否かの判定を行う。また、仮設信号機154が示す進入可否情報の信頼度が2番目に高いという観点で、誘導員160の認識が不可である場合に、仮設信号機154が示す進入可否情報を優先的に使用して、自車両10が工事区間130に進入可能であるか否かの判定を行う。
外界認識部54が誘導員160を認識する場合(ステップS11:YES)、処理はステップS12に移行する。一方、外界認識部54が誘導員160を認識しない場合(ステップS11:NO)、処理はステップS13に移行する。
なお、誘導員160がヘルメット162と作業服164のいずれも着用しない場合や、手旗166と誘導棒等のいずれも所持しない場合、外界認識部54は、信頼性が低い誘導員160として認識する。ステップS11において、外界認識部54が誘導員160を認識するもののその信頼性が低い場合、処理はステップS13に移行する。
ステップS11からステップS12に移行すると、外界認識部54は、画像情報に基づいて誘導員160が持つ手旗166または誘導棒の動きを認識し、その動きに基づいて工事区間130への進入の可否を判定する。手旗166または誘導棒が進入可能であることを表す動作をする場合は、工事区間130への進入が可能であると判定する。一方、進入不可であることを表す動作をする場合は、工事区間130への進入が不可であると判定する。そして、処理は主処理のステップS4に移行する。
ステップS11からステップS13に移行し、外界認識部54が仮設信号機154を認識する場合(ステップS13:YES)、処理はステップS14に移行する。一方、外界認識部54が仮設信号機154を認識しない場合(ステップS13:NO)、処理はステップS15に移行する。
なお、仮設信号機154が日光に曝される場合等、仮設信号機154の表示を認識しづらい場合、外界認識部54は、信頼性が低い仮設信号機154として認識する。ステップS13において、外界認識部54が仮設信号機154を認識するもののその信頼性が低い場合、処理はステップS15に移行する。
ステップS13からステップS14に移行すると、外界認識部54は、画像情報に基づいて仮設信号機154の表示、例えば表示色や時間表示を認識し、その表示内容に基づいて工事区間130への進入の可否を判定する。仮設信号機154が進入可能であることを表示する場合は、工事区間130への進入が可能であると判定する。一方、仮設信号機154が進入不可であることを表示する場合は、工事区間130への進入が不可であると判定する。そして、処理は主処理のステップS4に移行する。
ステップS13からステップS15に移行し、外界認識部54が自車両10の前方を走行する先行車両100pを認識する場合(ステップS15:YES)、処理はステップS16に移行する。一方、外界認識部54が先行車両100pを認識しない場合(ステップS15:NO)、処理はステップS17に移行する。
ステップS15からステップS16に移行すると、外界認識部54は、画像情報または他車通信装置102により取得する外界情報に基づいて他車両100の挙動を認識し、その挙動に基づいて工事区間130への進入の可否を判定する。先行車両100pが工事区間130に進入する場合は、工事区間130への進入が可能であると判定する。一方、先行車両100pが工事区間130の手前で停止する場合は、工事区間130への進入が不可であると判定する。そして、処理は主処理のステップS4に移行する。
ステップS15からステップS17に移行すると、外界認識部54は、その他の認識対象が示す進入可否情報に基づいて他車両100の挙動を認識し、その挙動に基づいて工事区間130への進入の可否を判定する。そして、処理は主処理のステップS4に移行する。
[3.3.工事区間通過処理]
図6を用いて主処理のステップS7で行われる工事区間通過処理を説明する。
図6を用いて主処理のステップS7で行われる工事区間通過処理を説明する。
ステップS21において、自車両10を工事区間130で走行させる走行制御が行われる。外界認識部54は、工事区間130の境界124、センターライン118、第2走行路116の最側端116eのレーンマーク、道路構造物等を認識し、走行可能な走行路幅を認識する。通過行動計画部64は、外界認識部54の認識結果に基づいて自車両10の走行位置、例えば走行路の中心位置等を決定し、走行軌道および目標速度を設定する。車両制御部66は、自車両10を走行軌道に沿って目標速度で走行させるために必要な加減速指令値および操舵指令値を算出し、出力系装置群80に出力する。駆動力出力装置82、操舵装置84、制動装置86は、車両制御部66から出力される指示に応じて動作する。
ステップS22において、外界認識部54は、自車両10が工事区間130を走行している最中に、常時または一定時間毎に出口領域138の有無を認識する。例えば、外界認識部54は、コーン150等の工事現場122の特有の設置物を認識しなくなった場合、言い換えると、レーン数が第1走行路114側に増えることを認識することにより出口領域138を認識する。または、外界認識部54は、走行可能な走行路幅が第1走行路114側に所定量以上または所定率以上増えることを認識することにより出口領域138を認識する。その他に、先行車両100pが第1走行路114側に移動することや、工事区間130が終了することを示す道路標識を認識することにより出口領域138を認識することも可能である。
外界認識部54が出口領域138を認識する場合(ステップS22:YES)、処理はステップS23に移行する。一方、外界認識部54が出口領域138を認識しない場合(ステップS22:NO)、処理はステップS21に戻り工事区間130での走行制御が継続される。
ステップS22からステップS23に移行すると、通過行動計画部64は、図7、図8に示されるように、自車両10を第1走行路114に戻すための戻り開始位置172、戻り終了位置174、戻り走行軌道176を設定する。このとき、外界認識部54は、出口領域138における対向車両100oの有無と、出口領域138における対向車両100oの位置と、出口領域138における対向車両100oの挙動(速度、加減速度等)と、の情報を含む対向車両情報を認識する。通過行動計画部64は、対向車両情報に基づいて対向車両100oと接触する可能性を示すリスクポテンシャルを推定する。リスクポテンシャルは予め行われるシミュレーションの結果に基づいて推定可能である。
図7は対向車両100oが停止している場合のリスクポテンシャルの等高線180を示す。対向車両100oが第2停止線142の周辺で停止している場合、通過行動計画部64は、対向車両100oの停止位置周辺を接触の可能性が高いと判定し、対向車両100oから遠ざかるほど接触の可能性が低いと判定する。図8は対向車両100oが走行している場合のリスクポテンシャルの等高線180を示す。対向車両100oが走行している場合、通過行動計画部64は、対向車両100oが停止している場合と比較して、対向車両100oの進行方向のより広い範囲を接触の可能性が高いと判定する。このため、通過行動計画部64は、対向車両100oが走行している場合のリスクポテンシャルの等高線180を、対向車両100oが停止している場合のリスクポテンシャルの等高線180と比較して、自車両10側に拡げる。
通過行動計画部64は、工事現場122と対向車両100oとの間に位置する走行可能領域170の形状(幅、長さ等)とリスクポテンシャルに基づいて、自車両10が工事現場122および対向車両100oと接触するリスクを最小化する走行位置を設定する。そして、走行位置の開始位置および終了位置を戻り開始位置172および戻り終了位置174とし、各走行位置を滑らかな曲線でつないで戻り走行軌道176とする。
ステップS24において、自車両10を第1走行路114に戻す戻り制御が行われる。車両制御部66は、自車両10を戻り開始位置172から戻り終了位置174まで戻り走行軌道176に沿って目標速度で走行させるために必要な加減速指令値および操舵指令値を算出し、出力系装置群80に出力する。駆動力出力装置82、操舵装置84、制動装置86は、車両制御部66から出力される指示に応じて動作する。更に、報知制御部68は、自車両10の乗員に対して工事区間130を抜けることを知らせる報知制御を行う。そして、処理は主処理に戻り、一連の処理は終了する。
[4.変形例]
通過行動計画部64は、対向車両情報に加えて、出口領域138の路面の状態を示す路面情報および/または天候情報に基づいて戻り開始位置172、戻り終了位置174、戻り走行軌道176を設定することもできる。例えば、路面に鉄板が敷設されている場合と路面がアスファルトの場合とでは路面の滑りやすさが異なる。また、雨の場合と晴れの場合とでは路面の滑りやすさが異なる。通過行動計画部64は、外界認識部54により路面が滑りやすい路面情報や天候情報が認識される場合に、路面が滑りにくい路面情報や天候情報を認識する場合と比較して、戻り走行軌道176の曲率を小さくし、また、目標速度を低速度にする。
通過行動計画部64は、対向車両情報に加えて、出口領域138の路面の状態を示す路面情報および/または天候情報に基づいて戻り開始位置172、戻り終了位置174、戻り走行軌道176を設定することもできる。例えば、路面に鉄板が敷設されている場合と路面がアスファルトの場合とでは路面の滑りやすさが異なる。また、雨の場合と晴れの場合とでは路面の滑りやすさが異なる。通過行動計画部64は、外界認識部54により路面が滑りやすい路面情報や天候情報が認識される場合に、路面が滑りにくい路面情報や天候情報を認識する場合と比較して、戻り走行軌道176の曲率を小さくし、また、目標速度を低速度にする。
外界認識部54は、画像情報やレーダ24またはLIDAR26の反射率により路面情報を認識する。また、第2通信装置32により取得される外界情報に天候に関する情報が含まれる場合に天候情報を認識する。また、広域の天候情報を取得してもよいし、雨滴センサや日射センサ等で現場の天候を直接検出することも可能である。
なお、自車両10の所定距離内に先行車両100pが存在する場合は、先行車両100pの走行軌跡をトレースする軌跡トレース制御を行い、工事区間130を通過することも可能である。
[5.本実施形態の要点]
車両制御装置12は、自車両10の周辺状態を認識する外界認識部54と、外界認識部54の認識結果に基づいて自車両10が行うべき行動を判断する行動計画部58と、行動計画部58の判断結果に基づいて自車両10の走行制御を行う車両制御部66と、を備える。自車両10が、工事区間130の入口130aを含む入口領域134で自車両10が走行する第1走行路114から第1走行路114に隣接する第2走行路116に進入し、工事区間130の出口130bを含む出口領域138で第1走行路114に戻る際に、外界認識部54は、出口領域138における対向車両100oの有無と、出口領域138における対向車両100oの位置と、出口領域138における対向車両100oの挙動と、の情報を含む対向車両情報を認識する。行動計画部58(通過行動計画部64)は、対向車両情報に基づいて自車両10を第1走行路114に戻すための戻り開始位置172および戻り終了位置174、または、自車両10を第1走行路114に戻すための戻り走行軌道176を設定する。
車両制御装置12は、自車両10の周辺状態を認識する外界認識部54と、外界認識部54の認識結果に基づいて自車両10が行うべき行動を判断する行動計画部58と、行動計画部58の判断結果に基づいて自車両10の走行制御を行う車両制御部66と、を備える。自車両10が、工事区間130の入口130aを含む入口領域134で自車両10が走行する第1走行路114から第1走行路114に隣接する第2走行路116に進入し、工事区間130の出口130bを含む出口領域138で第1走行路114に戻る際に、外界認識部54は、出口領域138における対向車両100oの有無と、出口領域138における対向車両100oの位置と、出口領域138における対向車両100oの挙動と、の情報を含む対向車両情報を認識する。行動計画部58(通過行動計画部64)は、対向車両情報に基づいて自車両10を第1走行路114に戻すための戻り開始位置172および戻り終了位置174、または、自車両10を第1走行路114に戻すための戻り走行軌道176を設定する。
上記構成によれば、対向車両情報に基づいて自車両10を第1走行路114に戻すための戻り開始位置172および戻り終了位置174、または、戻り走行軌道176を設定するため、出口領域138の状況に適応した挙動で自車両10を第1走行路114に戻すことができる。
外界認識部54は、自車両10が工事区間130を走行している最中に、レーン数が第1走行路114側に増えることを認識することにより出口領域138を認識する。
上記構成によれば、レーン数の増加に基づき出口領域138を認識するため、第1走行路114への移動を適切なタイミングで行うことができる。
外界認識部54は、自車両10が工事区間130を走行している最中に、走行可能な走行路幅が第1走行路114側に増えることを認識することにより出口領域138を認識する。
上記構成によれば、道路幅の増加に基づき出口領域138を認識するため、第1走行路114への移動を適切なタイミングで行うことができる。
外界認識部54は、工事区間130に含まれる工事現場122と対向車両100oとの間に位置する走行可能領域170の形状を認識する。行動計画部58(通過行動計画部64)は、対向車両情報に加えて走行可能領域170の形状に基づいて戻り開始位置172および戻り終了位置174、または、戻り走行軌道176を設定する。
上記構成によれば、走行可能領域170の形状に基づいて戻り開始位置172および戻り終了位置174、または、戻り走行軌道176を設定するため、更に出口領域138の状況に適応した挙動で自車両10を第1走行路114に戻すことができる。
外界認識部54は、出口領域138の路面情報および/または天候情報を認識する。行動計画部58(通過行動計画部64)は、対向車両情報に加えて路面情報および/または天候情報に基づいて戻り開始位置172および戻り終了位置174、または、戻り走行軌道176を設定する。
上記構成によれば、路面情報および/または天候情報に基づいて戻り開始位置172および戻り終了位置174、または、戻り走行軌道176を設定するため、更に出口領域138の状況に適応した挙動で自車両10を第1走行路114に戻すことができる。
車両制御装置12は、自車両10を第1走行路114に戻す際に、自車両10の乗員に対して工事区間130を抜けることを知らせる報知制御を行う報知制御部68を備える。
上記構成によれば、乗員に対して工事区間130を抜けることを報知するため、第1走行路114へ戻る際に横Gが発生することを、乗員は予め知ることができる。
なお、本発明に係る車両制御装置は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10…自車両 12…車両制御装置
54…外界認識部 58…行動計画部
64…通過行動計画部 66…車両制御部
100o…対向車両 114…第1走行路
116…第2走行路 130…工事区間
134…入口領域 138…出口領域
172…戻り開始位置 174…戻り終了位置
176…戻り走行軌道
54…外界認識部 58…行動計画部
64…通過行動計画部 66…車両制御部
100o…対向車両 114…第1走行路
116…第2走行路 130…工事区間
134…入口領域 138…出口領域
172…戻り開始位置 174…戻り終了位置
176…戻り走行軌道
Claims (6)
- 自車両の周辺状態を認識する外界認識部と、
前記外界認識部の認識結果に基づいて前記自車両が行うべき行動を判断する行動計画部と、
前記行動計画部の判断結果に基づいて前記自車両の走行制御を行う車両制御部と、を備える車両制御装置であって、
前記自車両が、工事区間の入口を含む入口領域で前記自車両が走行する第1走行路から前記第1走行路に隣接する第2走行路に進入し、前記工事区間の出口を含む出口領域で前記第1走行路に戻る際に、
前記外界認識部は、前記出口領域における対向車両の有無と、前記出口領域における前記対向車両の位置と、前記出口領域における前記対向車両の挙動と、の情報を含む対向車両情報を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に基づいて前記自車両を前記第1走行路に戻すための戻り開始位置および戻り終了位置、または、前記自車両を前記第1走行路に戻すための戻り走行軌道を設定する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記外界認識部は、前記自車両が前記工事区間を走行している最中に、レーン数が前記第1走行路側に増えることを認識することにより前記出口領域を認識する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記外界認識部は、前記自車両が前記工事区間を走行している最中に、走行可能な走行路幅が前記第1走行路側に増えることを認識することにより前記出口領域を認識する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記外界認識部は、前記工事区間に含まれる工事現場と前記対向車両との間に位置する走行可能領域の形状を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に加えて前記走行可能領域の形状に基づいて前記戻り開始位置および前記戻り終了位置、または、前記戻り走行軌道を設定する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記外界認識部は、前記出口領域の路面情報および/または天候情報を認識し、
前記行動計画部は、前記対向車両情報に加えて前記路面情報および/または前記天候情報に基づいて前記戻り開始位置および前記戻り終了位置、または、前記戻り走行軌道を設定する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両制御装置において、
前記自車両を前記第1走行路に戻す際に、前記自車両の乗員に対して前記工事区間を抜けることを知らせる報知制御を行う報知制御部を備える
ことを特徴とする車両制御装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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