JP2022158005A - Travel control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両の走行を制御する走行制御装置に関する。 The present disclosure relates to a travel control device that controls travel of a vehicle.
車両の走行を自動的に制御する走行制御装置は、運転者の操作によらない自動運転により、複数車線を有する道路における一の車線から他の車線への車線変更を実行する。 2. Description of the Related Art A travel control device that automatically controls travel of a vehicle changes lanes from one lane to another on a multi-lane road by automatic driving without driver's operation.
特許文献1には、自動運転を支援する自動運転支援装置が記載されている。特許文献1に記載の自動運転支援装置は、車線変更が禁止された車線変更禁止区間の情報を取得し、車線変更禁止区間の区間外において自動運転によって車線変更するよう車両を制御する。
目的地へ向かう走行ルートに従った分岐のための車線変更が予定された区間に車線変更禁止区間が設定されている場合、車両が車線変更を行うために用いることのできる区間は予定されていたものよりも短くなる。そのため、車両の走行を制御する走行制御装置は、周辺の他車両との間隔を十分に保って車線変更を行うことができない場合がある。 If a lane change prohibition section is set in a section in which a lane change is scheduled for a branch along the driving route to the destination, the section that the vehicle can use to change lanes was scheduled. shorter than anything. Therefore, the travel control device that controls travel of the vehicle may not be able to change lanes while maintaining a sufficient distance from other vehicles in the vicinity.
本開示は、車線変更区間の有無にかかわらず適切に車両の車線変更を制御することができる走行制御装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a travel control device that can appropriately control a lane change of a vehicle regardless of the presence or absence of a lane change section.
本開示にかかる走行制御装置は、道路に含まれる複数の車線のうち車両が走行する第1の車線から第1の車線に隣接する第2の車線に車両の運転者の操作を必要としない自動運転により移動する車線変更が実行される車線変更区間を第1の車線に設定する設定部と、第1の車線において第1の車線から第2の車線への車線変更が制限される制限区間を検出し、車線変更区間内に制限区間が検出された場合、車線変更区間を第1区間および第2区間に分割し、第1区間および第2区間のそれぞれを制限区間の前後に配置する変更部と、車線変更区間で第1の車線から第2の車線への車線変更を実行する実行部と、を備える。 A traveling control device according to the present disclosure automatically moves a vehicle from a first lane, in which a vehicle travels, to a second lane adjacent to the first lane, among a plurality of lanes included in a road, without requiring an operation by the driver of the vehicle. A setting unit that sets a lane change section in which a lane change is executed by driving to the first lane, and a restricted section that restricts the lane change from the first lane to the second lane in the first lane. If a restricted section is detected in the lane change section, the lane change section is divided into a first section and a second section, and the first section and the second section are arranged before and after the restricted section. and an execution unit that executes a lane change from the first lane to the second lane in the lane change section.
本発明にかかる走行制御装置によれば、車線変更区間の有無にかかわらず適切に車両の車線変更を制御することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the cruise control apparatus concerning this invention, the lane change of a vehicle can be controlled appropriately irrespective of the presence or absence of the lane change area.
以下、図面を参照して、車線変更区間の有無にかかわらず適切に車両の車線変更を制御することができる走行制御装置について詳細に説明する。走行制御装置は、車両が走行する第1の車線から第1の車線に隣接する第2の車線に自動運転により移動する車線変更が実行される車線変更区間を第1の車線に設定する。また、車両制御装置は、第1の車線から第2の車線への車線変更が制限される制限区間を検出する。車両制御装置は、車線変更区間内に制限区間が検出された場合、第1区間および第2区間に車線変更区間を分割し、第1区間および第2区間のそれぞれを制限区間の前後に配置する。そして、車両制御装置は、車線変更区間で第1の車線から第2の車線への車線変更を実行する。 Hereinafter, with reference to the drawings, a detailed description will be given of a cruise control device that can appropriately control a lane change of a vehicle regardless of whether there is a lane change section. The travel control device sets, in the first lane, a lane change section in which the vehicle moves from the first lane in which the vehicle travels to the second lane adjacent to the first lane by automatic operation. Further, the vehicle control device detects a restricted section in which a lane change from the first lane to the second lane is restricted. When a restricted section is detected in the lane change section, the vehicle control device divides the lane change section into a first section and a second section, and arranges the first section and the second section respectively before and after the restricted section. . The vehicle control device then executes a lane change from the first lane to the second lane in the lane change section.
図1は、走行制御装置が実装される車両の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle in which a cruise control device is mounted.
車両1は、周辺カメラ2と、GNSS受信機3と、ストレージ装置4と、走行制御装置5とを有する。周辺カメラ2、GNSS受信機3、およびストレージ装置4と、走行制御装置5とは、コントローラエリアネットワークといった規格に準拠した車内ネットワークを介して通信可能に接続される。
The
周辺カメラ2は、車両1の周辺状況に応じた周辺データを生成するためのセンサの一例である。周辺カメラ2は、CCDあるいはC-MOSなど、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された2次元検出器と、その2次元検出器上の撮影対象となる領域の像を結像する結像光学系とを有する。周辺カメラ2は、例えば車室内の前方上部に、前方を向けて配置される。周辺カメラ2は、所定の撮影周期(例えば1/30秒~1/10秒)ごとにフロントガラスまたはリヤガラスを介して車両1の周辺の状況を撮影し、周辺の状況が表された周辺画像を周辺データとして出力する。
The
GNSS受信機3は、所定の周期ごとにGNSS(Global Navigation Satellite System)衛星からのGNSS信号を受信し、受信したGNSS信号に基づいて車両1の自己位置を測位する。GNSS受信機3は、所定の周期ごとに、GNSS信号に基づく車両1の自己位置の測位結果を表す測位信号を、車内ネットワークを介して走行制御装置5へ出力する。
The GNSS
ストレージ装置4は、記憶装置の一例であり、例えば、ハードディスク装置、または不揮発性の半導体メモリを有する。ストレージ装置4は、高精度地図を記憶する。高精度地図には、例えば、その高精度地図に表される道路における車線変更可否を表す情報が含まれる。
The
走行制御装置5は、通信インタフェースと、メモリと、プロセッサとを備えるECU(Electronic Control Unit)である。走行制御装置5は、通信インタフェースを介して周辺カメラ2から受信する周辺画像から車線区画線および他車両を検出し、車線区画線に従って車両1の走行を制御する。また、走行制御装置5は、目的地に向かう走行ルートに従って車両1が現在走行している車線から隣接する他車線へと車線変更を行うように、車両1の走行を制御する。
The
図2は、走行制御装置5のハードウェア模式図である。
FIG. 2 is a hardware schematic diagram of the
通信インタフェース51は、通信部の一例であり、走行制御装置5を車内ネットワークへ接続するための通信インタフェース回路を有する。通信インタフェース51は、受信したデータをプロセッサ53に供給する。また、通信インタフェース51は、プロセッサ53から供給されたデータを外部に出力する。
The
メモリ52は、記憶部の一例であり、揮発性の半導体メモリおよび不揮発性の半導体メモリを有する。メモリ52は、プロセッサ53による処理に用いられる各種データを保存する。メモリ52に記憶されるデータは、例えば、目的地に向かう走行ルート、周辺画像から車線区画線および他車両を識別する識別器として用いられるニューラルネットワークのパラメータなどである。また、メモリ52は、各種アプリケーションプログラム、例えば走行制御処理を実行する走行制御用コンピュータプログラム等を保存する。
The
プロセッサ53は、制御部の一例であり、1以上のプロセッサおよびその周辺回路を有する。プロセッサ53は、論理演算ユニット、数値演算ユニット、またはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路をさらに有していてもよい。
The
図3は、走行制御装置5が有するプロセッサ53の機能ブロック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
走行制御装置5のプロセッサ53は、機能ブロックとして、設定部531と、変更部532と、実行部533とを有する。プロセッサ53が有するこれらの各部は、プロセッサ53上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。プロセッサ53の各部の機能を実現するコンピュータプログラムは、半導体メモリ、磁気記録媒体または光記録媒体といった、コンピュータ読取可能な可搬性の記録媒体に記録された形で提供されてもよい。あるいは、プロセッサ53が有するこれらの各部は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、またはファームウェアとして走行制御装置5に実装されてもよい。
The
設定部531は、GNSS受信機3から受信する測位信号により特定される現在位置の周辺の道路の車線情報を、高精度地図を記憶するストレージ装置4から取得する。また、設定部531は、道路に含まれる複数の車線のうち車両1が走行する第1の車線に、車線変更区間を設定する。車線変更区間は、第1の車線から第1の車線に隣接する第2の車線に、車両1の運転者の操作を必要としない自動運転により移動する車線変更が実行される区間である。
The
図4は、車線変更の第1の例を説明する図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating a first example of lane change.
車両1は、車線L11、L12、L13、L14を含む道路を走行している。車線L14は、車線L11から分岐する車線である。車両1の目的地に向う走行ルートは車線L14を経由する。そのため、車線L12を走行する車両1は、車線L14が分岐する車線L11へと車線変更を行う必要がある。
設定部531は、ストレージ装置4に保存された高精度地図を参照し、車線L11から車線L14が分岐する位置を特定する。そして、設定部531は、車線L11において、車線L14へ分岐する位置よりも所定距離(例えば100m)手前の所定の位置から距離D1(例えば1km)手前の区間を、車線変更区間LCS1とする。車線変更区間LCS1には、変更先車線として、車線L12の左側に隣接する車線L11が関連付けられている。
The
変更部532は、GNSS受信機3から受信する測位信号により特定される現在位置の周辺の道路の車線変更可否を表す情報を、高精度地図を記憶するストレージ装置4から取得する。変更部532は、車線L12から隣接する車線L11またはL13への車線変更が不可とされる区間を、車線L12における制限区間として検出する。
The changing
車線変更の第1の例では、車線L12において、車線L14へ分岐する位置よりも先の位置に、車線L12から車線L11への車線変更が不可とされる制限区間RS1が検出される。 In the first example of lane change, a restricted section RS1 in which a lane change from lane L12 to lane L11 is prohibited is detected at a position ahead of the position where the vehicle diverges to lane L14 in lane L12.
変更部532は、車線変更区間LCS1内に制限区間が検出されるか否かを判定する。図4に示す車線変更の第1の例では、車線L12において、制限区間RS1は車線変更区間LCS1の外であり、車線変更区間LCS1内に制限区間は検出されない。したがって、変更部532は車線変更区間LCS1の分割を行わない。
Changing
実行部533は、車線変更区間LCS1において、周辺カメラ2が生成する周辺画像を車両が表された領域を検出するように予め学習された識別器に入力することにより、車両1の周辺を走行する他車両を検出する。そして、実行部533は、他車両との間隔を所定間隔以上に保つように車両1の走行機構(不図示)に制御信号を出力することにより、車両1が車線L12から車線L11へと車線変更するように車両1の走行を制御する。走行機構には、例えば車両1に動力を供給するエンジンまたはモータ、車両1の走行速度を減少させるブレーキ、および車両1を操舵するステアリング機構が含まれる。
The
識別器は、例えば、入力側から出力側に向けて直列に接続された複数の畳み込み層を有する畳み込みニューラルネットワーク(CNN)とすることができる。予め車両が表された画像を教師データとして用いてCNNに入力し、学習を行うことにより、CNNは画像から車両が表された領域を識別する識別器として動作する。 The discriminator can be, for example, a convolutional neural network (CNN) having multiple convolutional layers serially connected from the input side to the output side. By using an image representing a vehicle in advance as teacher data and inputting it to the CNN for learning, the CNN operates as a discriminator that identifies an area representing the vehicle from the image.
図5は、車線変更の第2の例を説明する図である。車線変更の第2の例における道路に含まれる車線の構成は、車線変更の第1の例における道路に含まれる車線の構成と同様であるので、説明を省略する。設定部531は、車線変更の第1の例と同様の車線変更区間LCS1を設定する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a second example of lane change. The configuration of the lanes included in the road in the second example of lane change is the same as the configuration of the lanes included in the road in the first example of lane change, so description thereof will be omitted. Setting
変更部532は、制限区間RS2を検出する。車線変更の第2の例では、制限区間RS2は、車線変更区間LCS1内に検出される。
The changing
変更部532は、車線変更区間LCS1を第1区間LCS21および第2区間LCS22に分割する。変更部532は、第1区間LCS21を制限区間RS2の先に、第2区間LCS22を制限区間RS2の手前に配置することにより、車線変更区間LCS1を変更する。
Changing
第1区間LCS21の進行方向の長さはD21であり、第2区間LCS22の進行方向の長さはD22である。変更部532は、車線L11において、車線L14へ分岐する位置よりも所定距離手前の所定の位置から制限区間RS2の進行方向の先側の端部までの区間を第1区間LCS21に設定する。
The length of the traveling direction of the first section LCS21 is D21, and the length of the traveling direction of the second section LCS22 is D22. The changing
変更部532は、第1区間LCS21の長さD21を用いて求めた長さが第2区間LCS22の長さとなるように、制限区間RS2の進行方向の手前側に第2区間LCS22を設定する。例えば、変更部532は、車線変更区間LCS1の長さD1から第1区間LCS21の長さD21を引くことにより長さD22を求める。このように第2区間LCS22を設定することで、実行部533は、制限区間RS2がある場合であっても、制限区間RS2のない状態の車線変更区間LCS1と同様の長さの区間で車線変更を実行することができる。
The changing
変更部532は、車線変更区間LCS1の長さD1と第1区間LCS21の長さD21との差にオフセット長さ(例えば100m、または、D1の長さの5%)を加えた長さが第2区間LCS22の長さD22となるように、第2区間LCS22を設定してもよい。
The changing
また、変更部532は、第2区間LCS22の長さD22を、第1区間LCS21の長さD21から独立して定めてもよい。例えば、長さD22は、固定値(例えば500m)または自車速度に所定時間(例えば20秒)を乗じた値であってよい。
Further, the changing
また、変更部532は、第1区間LCS21の長さD21を用いて求めた長さと第1区間LCS21の長さD21から独立して定めた長さのうち長い方を長さD22としてもよい。このように長さD22を定めることにより、変更部532は、十分な長さを有する第2区間LCS22を設定することができる。
Further, the changing
実行部533は、分割された車線変更区間LCS1のうちの第1区間LCS21または第2区間LCS22において車両1の走行機構に制御信号を出力することにより、車両1が車線L12から車線L11へと車線変更するように車両1の走行を制御する。図5に示す車線変更の第2の例では、実行部533は、第2区間LCS22において車線変更を実行するよう車両1を制御する。
図6は、車線変更の第3の例を説明する図である。車線変更の第3の例における道路に含まれる車線の構成は、車線変更の第1の例および第2の例における道路に含まれる車線の構成と同様であるので、説明を省略する。車線変更の第3の例では、車両1は車線L23を走行している点が、車線変更の第1の例および第2の例と相違する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a third example of lane change. The configuration of the lanes included in the road in the third example of lane change is the same as the configuration of the lanes included in the road in the first example and the second example of lane change, so description thereof will be omitted. The third example of lane change is different from the first and second examples of lane change in that
設定部531は、車線変更の第2の例と同様に、車線L22について車線変更区間LCS1を設定する。また、変更部532は、車線変更の第2の例と同様に、車線L22における車線変更区間LCS1内に制限区間RS2を検出し、車線変更区間LCS1を分割した第1区間LCS21および第2区間LCS22を制限区間RS2の前後に配置する。
Setting
設定部531は、車線L23について車線変更区間LCS31を設定する。変更部532は、車線L22についての車線変更区間LCS1の分割と第1区間LCS21および第2区間LCS22の配置とに応じて、車線変更区間LCS31を変更する。変更部532は、車線L23において車線L22における車線変更区間の手前側の端点(第2区間LCS22の手前側の端点)に対応する位置から間隔d(例えば200m)手前側の位置まで車線変更区間LCS31の手前側の端点を移動するよう変更することで、車線変更区間LCS32を設定する。間隔dは、車線変更区間内に制限区間がない場合に設定される車線L22と車線L23における車線変更区間の手前側の端点の間隔と同一の値であってよい。
Setting
実行部533は、変更された車線変更区間LCS32において車両1の走行機構に制御信号を出力することにより、車両1が車線L13から車線L12へと車線変更するように車両1の走行を制御する。また、実行部533は、車線L13からの車線変更後に車線L12で到達した車線変更区間(図6では第1区間LCS21)において車両1の走行機構に制御信号を出力することにより、車両1が車線L12から車線L11へと車線変更するように車両1の走行を制御する。
Executing
図7は、走行制御処理のフローチャートである。走行制御装置5は、車両1が自動運転制御による走行を行う間、図7に示す処理を所定の時間間隔(例えば1秒間隔)で繰り返し実行する実行する。
FIG. 7 is a flowchart of travel control processing. While the
まず、設定部531は、車両1が走行する第1の車線から隣接する第2の車線に自動運転により移動する車線変更が実行される車線変更区間を第1の車線に設定する(ステップS1)。
First, the
次に、変更部532は、第1の車線において第1の車線から第2の車線への車線変更が制限される制限区間を検出する(ステップS2)。
Next, the changing
変更部532は、車線変更区間内に制限区間が検出されたか否かを判定する(ステップS3)。車線変更区間内に制限区間が検出された場合(ステップS3:Y)、変更部532は車線変更区間を第1区間および第2区間に分割し、前記第1区間および前記第2区間のそれぞれを前記制限区間の前後に配置する(ステップS4)。車線変更区間内に制限区間が検出されない場合(ステップS3:Y)、変更部532は車線変更区間を変更しない。
Changing
実行部533は、車線変更区間で車線変更を実行し(ステップS5)、走行制御処理を終了する。
The
このように走行制御処理を実行することにより、走行制御装置5は、車線変更区間の有無にかかわらず適切に車両の車線変更を制御することができることができる。
By executing the cruise control process in this manner, the
変形例によれば、変更部532は、周辺カメラ2が生成する周辺画像から制限区間を検出してもよい。車線L11と車線L12との間の車線変更が制限される制限区間は、車線L11と車線L12とを区画する車線区画線を黄色に着色して示される。変形例において、変更部532は、周辺カメラ2が生成する周辺画像を車線区画線が表された領域を検出するように予め学習された識別器に入力することにより車線区画線を検出する。変更部532は、検出された車線区画線のうち黄色に着色された車線区画線に対応する区間を制限区間として検出する。
According to a modification, the changing
当業者は、本発明の精神および範囲から外れることなく、種々の変更、置換および修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。 It should be understood by those skilled in the art that various changes, substitutions and modifications can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention.
1 車両
5 走行制御装置
531 設定部
532 変更部
533 実行部
1
Claims (1)
前記第1の車線において前記第1の車線から前記第2の車線への車線変更が制限される制限区間を検出し、前記車線変更区間内に前記制限区間が検出された場合、前記車線変更区間を第1区間および第2区間に分割し、前記第1区間および前記第2区間のそれぞれを前記制限区間の前後に配置する変更部と、
前記車線変更区間で前記第1の車線から前記第2の車線への車線変更を実行する実行部と、
を含む走行制御装置。 A lane change that moves from a first lane in which a vehicle travels among a plurality of lanes included in a road to a second lane adjacent to the first lane by automatic driving that does not require the operation of the driver of the vehicle. a setting unit that sets the lane change section to be executed to the first lane;
detecting a restricted section in which a lane change from the first lane to the second lane is restricted in the first lane, and if the restricted section is detected in the lane change section, the lane change section; is divided into a first section and a second section, and each of the first section and the second section is arranged before and after the restricted section;
an execution unit that executes a lane change from the first lane to the second lane in the lane change section;
cruise control device including;
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