JP2023099730A - Vehicle control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の発進を行う車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device for starting a vehicle.
従来、車両の発進を行う装置に関する技術文献として、特開2017-87784号公報が知られている。この公報には、渋滞が検出されて自車両が停止している場合において、先行車が発進して先行車と自車両との車間距離が所定距離以上となったとき、自車両をクリープ走行させる運転支援システムが示されている。 Conventionally, JP-A-2017-87784 is known as a technical document related to a device for starting a vehicle. In this publication, when a traffic jam is detected and the own vehicle is stopped, when the preceding vehicle starts moving and the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the own vehicle becomes equal to or greater than a predetermined distance, the own vehicle is caused to creep. A driving assistance system is shown.
ところで、先行車が停止することで先行車と自車両との車間距離が停止閾値以下となった場合に、自車両を自動で停止させる停止制御が知られている。このような自車両の停止制御と発進制御とは組み合わせて利用されることが考えられる。しかしながら、停止制御と発進制御とを単に組み合わせると、例えば先行車が微小な発進(僅かな前進)と停止を繰り返すような場合に自車両も追従して発進停止を繰り返すおそれがあり、改善の余地が存在する。 By the way, stop control is known that automatically stops the host vehicle when the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle becomes equal to or less than a stop threshold due to the stop of the preceding vehicle. It is conceivable that such stop control and start control of the vehicle may be used in combination. However, if stop control and start control are simply combined, for example, when the preceding vehicle repeats minute start (slight forward movement) and stop, the own vehicle may follow and repeat start and stop, and there is room for improvement. exists.
そこで、本技術分野では、先行車との車間距離に応じた自車両の発進停止を適切に行うことができる車両制御装置を提供することが望まれている。 Therefore, in this technical field, it is desired to provide a vehicle control device that can appropriately start and stop the own vehicle according to the inter-vehicle distance from the preceding vehicle.
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、停止している先行車と自車両との車間距離が停止閾値以下となった場合に自車両を停止させる車両制御装置であって、先行車及び自車両が停止している場合に、先行車が発進して先行車と自車両との車間距離が停止閾値より大きい値である発進閾値以上となったか否かを判定する発進判定部と、発進判定部により先行車と自車両との車間距離が発進閾値以上となったと判定された場合に、自車両を発進させる車両制御部と、自車両の走行車線に隣接する隣接車線にある周辺車両の状況を判定する他車両状況判定部と、を備え、発進判定部は、他車両状況判定部の判定結果に基づいて、停止閾値よりも大きい値の中で発進閾値を変更する。 In order to solve the above-described problems, one aspect of the present invention is a vehicle control device that stops an own vehicle when the inter-vehicle distance between the stopped preceding vehicle and the own vehicle becomes equal to or less than a stop threshold, the preceding vehicle: and a start determination unit that determines whether or not the distance between the preceding vehicle and the host vehicle becomes equal to or greater than a start threshold, which is a value larger than the stop threshold, when the host vehicle is stopped; A vehicle control unit that starts the host vehicle when the start determination unit determines that the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle is greater than or equal to the start threshold, and a surrounding vehicle that is in an adjacent lane adjacent to the travel lane of the host vehicle. The start determination unit changes the start threshold among values greater than the stop threshold based on the determination result of the other vehicle state determination unit.
本発明の一態様に係る車両制御装置によれば、先行車と自車両の車間距離に応じた自車両の発進停止を適切に行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the vehicle control apparatus which concerns on 1 aspect of this invention, starting and stopping of the own vehicle can be appropriately performed according to the inter-vehicle distance of the preceding vehicle and the own vehicle.
本発明の一態様に係る車両制御装置において、車両制御部は、前記先行車及び前記自車両が停止してから前記発進判定部により前記先行車と前記自車両の車間距離が前記発進閾値以上となったと判定されるまでは前記自車両を、前記車間距離が前記発進閾値以上となったと判定された場合と比較して発進しにくくするように構成されてもよい。 In the vehicle control device according to one aspect of the present invention, the vehicle control unit determines that the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the own vehicle is equal to or greater than the start threshold value by the start determination unit after the preceding vehicle and the own vehicle stop. Until it is determined that the inter-vehicle distance is greater than or equal to the start threshold, the host vehicle may be made more difficult to start.
本発明の一態様に係る車両制御装置において、車両制御部は、前記先行車及び前記自車両が停止してから前記発進判定部により前記先行車と前記自車両の車間距離が前記発進閾値以上となったと判定されるまでは前記自車両の停止状態を維持してもよい。 In the vehicle control device according to one aspect of the present invention, the vehicle control unit determines that the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the own vehicle is equal to or greater than the start threshold value by the start determination unit after the preceding vehicle and the own vehicle stop. The stopped state of the own vehicle may be maintained until it is determined that it has become.
本発明の一態様に係る車両制御装置において、他車両状況判定部は、信号機の手前で前記先行車及び前記自車両が停止している場合に、前記周辺車両の状況を判定するように構成されてもよい。本発明の一態様に係る車両制御装置において、隣接車線は、自車両の走行車線と進行方向が同じ車線であってもよい。本発明の一態様に係る車両制御装置において、周辺車両は信号機の手前に存在する他車両であってもよい。本発明の一態様に係る車両制御装置において、他車両状況判定部は、隣接車線にある周辺車両の走行状況を判定し、発進判定部は、判定結果に応じて、発進閾値を設定してもよい。本発明の一態様に係る車両制御装置において、他車両状況判定部は、隣接車線にある周辺車両が走行しているか否かを判定し、発進判定部は、判定結果に応じて、発進閾値を設定してもよい。 In the vehicle control device according to one aspect of the present invention, the other vehicle condition determination unit is configured to determine the condition of the surrounding vehicle when the preceding vehicle and the own vehicle are stopped before the traffic light. may In the vehicle control device according to the aspect of the present invention, the adjacent lane may be a lane that travels in the same direction as the travel lane of the host vehicle. In the vehicle control device according to one aspect of the present invention, the peripheral vehicle may be another vehicle that exists in front of the traffic signal. In the vehicle control device according to one aspect of the present invention, the other vehicle condition determination unit determines the running condition of the surrounding vehicle in the adjacent lane, and the start determination unit may set the start threshold according to the determination result. good. In the vehicle control device according to one aspect of the present invention, the other vehicle condition determination unit determines whether or not a surrounding vehicle in an adjacent lane is traveling, and the start determination unit sets a start threshold according to the determination result. May be set.
以上説明したように、本発明の一態様に係る車両制御装置によれば、先行車との車間距離に応じた自車両の発進停止を適切に行うことができる。 As described above, according to the vehicle control device according to one aspect of the present invention, it is possible to appropriately start and stop the own vehicle according to the inter-vehicle distance to the preceding vehicle.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示す車両制御装置100は、乗用車等の車両(自車両)に搭載されており、自車両の走行を制御する。車両制御装置100は、自車両の一つ前を走行する先行車と自車両との車間距離に基づいて、自車両の発進制御及び停止制御を行う。自車両の発進制御及び停止制御は、車両の走行を自動で行う自動運転の機能の一部として実行されてもよい。
A
[車両制御装置の構成]
以下、車両制御装置100の構成について図面を参照して説明を行う。図1に示すように、車両制御装置100は、自車両の走行を制御するECU[Electronic Control Unit]10を備えている。ECU10は、CPU[CentralProcessing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]等からなる電子制御ユニットである。ECU10では、ROMに記憶されているプログラムをRAMにロードし、CPUで実行することで、各種の車両制御を実行する。ECU10は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。
[Configuration of Vehicle Control Device]
The configuration of the
ECU10は、GPS受信部1、外部センサ2、内部センサ3、地図データベース4、及びアクチュエータ5と接続されている。
The
GPS受信部1は、3個以上のGPS衛星から信号を受信することにより、自車両の位置(例えば自車両の緯度及び経度)を測定する。GPS受信部1は、測定した自車両の位置情報をECU10へ送信する。
The
外部センサ2は、自車両の周辺の状況を検出する検出機器である。外部センサ2は、カメラ、レーダセンサのうち少なくとも一つを含む。
The
カメラは、自車両の外部状況を撮像する撮像機器である。カメラは、自車両のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、自車両の外部状況に関する撮像情報をECU10へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ステレオカメラは、両眼視差を再現するように配置された二つの撮像部を有している。ステレオカメラの撮像情報には、奥行き方向の情報も含まれている。
A camera is imaging equipment that captures an image of the external situation of the own vehicle. The camera is provided behind the windshield of the vehicle. The camera transmits to the
レーダセンサは、電波(例えばミリ波)又は光を利用して自車両の周辺の障害物を検出する検出機器である。レーダセンサには、例えば、ミリ波レーダ又はライダー[LIDAR:Light Detection and Ranging]が含まれる。レーダセンサは、電波又は光を自車両の周辺に送信し、障害物で反射された電波又は光を受信することで障害物を検出する。レーダセンサは、検出した障害物情報をECU10へ送信する。障害物には、ガードレール、建物等の固定障害物の他、歩行者、自転車、他車両等の移動障害物が含まれる。
A radar sensor is a detection device that uses radio waves (for example, millimeter waves) or light to detect obstacles around the vehicle. Radar sensors include, for example, millimeter wave radar or lidar [LIDAR: Light Detection and Ranging]. A radar sensor detects obstacles by transmitting radio waves or light around the vehicle and receiving radio waves or light reflected by the obstacles. The radar sensor transmits detected obstacle information to the
内部センサ3は、自車両の走行状態を検出する検出機器である。内部センサ3は、車速センサ、加速度センサ、及びヨーレートセンサを含む。車速センサは、自車両の速度を検出する検出器である。車速センサとしては、例えば、自車両の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサは、検出した車速情報(車輪速情報)をECU10に送信する。
The
加速度センサは、自車両の加速度を検出する検出器である。加速度センサは、例えば、自車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、自車両の横加速度を検出する横加速度センサとを含んでいる。加速度センサは、例えば、自車両の加速度情報をECU10に送信する。ヨーレートセンサは、自車両の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する検出器である。ヨーレートセンサとしては、例えばジャイロセンサを用いることができる。ヨーレートセンサは、検出した自車両のヨーレート情報をECU10へ送信する。
The acceleration sensor is a detector that detects acceleration of the own vehicle. The acceleration sensor includes, for example, a longitudinal acceleration sensor that detects the longitudinal acceleration of the vehicle and a lateral acceleration sensor that detects the lateral acceleration of the vehicle. An acceleration sensor transmits the acceleration information of the own vehicle to ECU10, for example. The yaw rate sensor is a detector that detects the yaw rate (rotational angular velocity) around the vertical axis of the center of gravity of the vehicle. A gyro sensor, for example, can be used as the yaw rate sensor. The yaw rate sensor transmits the detected yaw rate information of the host vehicle to the
地図データベース4は、地図情報を記憶するデータベースである。地図データベース4は、例えば、自車両に搭載されたHDD[Hard Disk Drive]内に形成されている。地図情報には、道路の位置情報(車線毎の位置情報)、道路形状の情報(例えばカーブと直線区間の種別、曲率等)、及び交差点及び分岐点の位置情報等が含まれる。また、地図情報には、信号機の位置情報と、信号機に対応する車線の情報とが含まれている。
The
アクチュエータ5は、自車両の制御に用いられる機器である。アクチュエータ5は、駆動アクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、及び操舵アクチュエータを少なくとも含む。駆動アクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量(スロットル開度)を制御し、自車両の駆動力を制御する。なお、自車両がハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、動力源としてのモータにECU10からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。自車両が電気自動車である場合には、動力源としてのモータにECU10からの制御信号が入力されて当該駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ5を構成する。
The
ブレーキアクチュエータは、ECU10からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、自車両の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。操舵アクチュエータは、電動パワーステアリングシステムのうち操舵トルクを制御するアシストモータの駆動を、ECU10からの制御信号に応じて制御する。これにより、操舵アクチュエータは、自車両の操舵トルクを制御する。
The brake actuator controls the brake system according to a control signal from the
次に、ECU10の機能的構成について説明する。ECU10は、車両位置認識部11、停止判定部12、信号機判定部13、他車両状況判定部14、発進判定部15、速度プロファイル生成部16、及び車両制御部17を有している。
Next, the functional configuration of the
車両位置認識部11は、GPS受信部1の位置情報及び地図データベース4の地図情報に基づいて、自車両の地図上の位置を認識する。また、車両位置認識部11は、地図データベース4の地図情報に含まれた電柱等の固定障害物の位置情報及び外部センサ2の検出結果を利用して、SLAM[Simultaneous Localization and Mapping]技術により自車両の位置を認識する。車両位置認識部11は、自車両の走行する走行車線の認識も行う。車両位置認識部11は、その他、周知の手法により自車両の地図上の位置を認識してもよい。
The vehicle
停止判定部12は、自車両の走行中に、停止している先行車と自車両との車間距離が停止閾値Ds以下となったか否かを判定する。停止閾値Dsは、予め設定された値である。停止閾値Dsは、自車両の車速その他のパラメータによって値が変更されてもよい。停止判定部12は、外部センサ2の検出結果に基づいて、停止している先行車と自車両との車間距離を認識することができる。
The
信号機判定部13は、信号機の手前で先行車と自車両が停止している場合に、信号機の点灯信号が通過許可信号であるか否かを判定する。信号機の手前とは、信号機又は信号機の基準に対応する基準地点(一時停止線、交差点等)から第1の距離以内とすることができる。第1の距離は予め設定された値の距離である。通過許可信号とは、車両の通過を許可する信号(例えば青信号)である。
The traffic
信号機判定部13は、一例として、地図データベース4の地図情報に含まれる信号機の位置情報と車両位置認識部11の認識した自車両の地図上の位置と外部センサ2の検出結果と内部センサ3の検出結果(車速センサの検出結果)とに基づいて、信号機の手前で先行車と自車両が停止しているか否かを判定する。
For example, the traffic
信号機判定部13は、信号機の手前で先行車と自車両が停止していると判定した場合、外部センサ2の検出結果(カメラの撮像画像)に基づいて、信号機の点灯信号が通過許可信号であるか否かを判定する。信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定されなかった場合とは、信号機の点灯状態が通過禁止信号(例えば赤信号)又は遷移信号(例えば黄信号)である場合又は信号機の点灯状態が不明である場合である。遷移信号とは、通過許可信号から通過禁止信号に遷移するときに点灯する信号である。遷移信号は必須ではない。
When the traffic
なお、信号機判定部13は、自車両の通信機器を介して無線ネットワーク(インターネット、光ビーコン等)との通信を行うことで、信号機の点灯信号の情報を取得することにより上記判定を行ってもよい。
Note that the traffic
他車両状況判定部14は、信号機の手前で先行車と自車両が停止している場合に、自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行しているか否かを判定する。自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線とは、自車両の走行車線の進行方向が直進である場合に右折専用の隣接車線等を含まないと言う意味である。
When the preceding vehicle and the own vehicle are stopped before the traffic signal, the other vehicle
周辺車両の判定において、信号機の手前とは、信号機又は信号機の基準に対応する基準地点(一時停止線、交差点等)から第2の距離以内とすることができる。第2の距離は予め設定された距離である。第2の距離は、自車両が信号機の手前に停止しているか否かの基準となる第1の距離と同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。 In the determination of the surrounding vehicle, "in front of the traffic signal" can be within a second distance from the traffic signal or a reference point (stop line, intersection, etc.) corresponding to the reference of the traffic signal. The second distance is a preset distance. The second distance may be the same as or different from the first distance, which serves as a reference for determining whether the host vehicle is stopped before the traffic light.
他車両状況判定部14は、地図データベース4の地図情報と車両位置認識部11の認識した自車両の地図上の位置とに基づいて、走行車線と進行方向が同じである隣接車線の有無を認識する。他車両状況判定部14は、外部センサ2の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行しているか否かを判定する。
The other vehicle
なお、他車両状況判定部14は、走行車線と進行方向が同じである隣接車線が存在しない場合又は隣接車線上に周辺車両が存在しない場合には、隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行していないと判定する。他車両状況判定部14は、周辺車両が存在していても、周辺車両の車速が第1の所定値(例えば3km/h)以下である場合には、周辺車両は走行していないと判定してもよい。また、他車両状況判定部14は、周辺車両の車速が第2の所定値(例えば10km/h)以下であり、周辺車両の減速度が所定値以上の場合には、周辺車両は走行していないと判定してもよい。
If there is no adjacent lane with the same traveling direction as the driving lane or if there is no surrounding vehicle on the adjacent lane, the other vehicle
また、他車両状況判定部14は、信号機の手前で先行車と自車両が停止している場合に、自車両の走行車線の対向車線で対向車線の信号機の手前の対向車両が走行しているか否かを判定する。他車両状況判定部14は、外部センサ2の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、上記判定を行うことができる。
In addition, when the preceding vehicle and the own vehicle are stopped before the traffic signal, the other vehicle
自車両の走行車線の対向車線とは、自車両の走行車線の進行方向と対向する進行方向を有する車線である。対向車線の信号機の手前とは、対向車線の信号機又は信号機の基準に対応する基準地点(一時停止線、交差点等)から第3の距離以内とすることができる。第3の距離は予め設定された距離である。第3の距離は、第1の距離と同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。また、第3の距離は、第2の距離と同じ距離であってもよく、異なる距離であってもよい。 The opposite lane of the travel lane of the host vehicle is a lane having a travel direction opposite to the travel direction of the travel lane of the host vehicle. Before the traffic light of the oncoming lane can be within a third distance from the traffic light of the oncoming lane or a reference point (stop line, intersection, etc.) corresponding to the reference of the traffic light. The third distance is a preset distance. The third distance may be the same distance as the first distance, or may be a different distance. Also, the third distance may be the same distance as the second distance, or may be a different distance.
なお、他車両状況判定部14は、走行車線の対向車線が存在しない場合(トンネル等で対向車線を外部センサ2で検出できない場合も含む)又は対向車線上に対向車両が存在しない場合には、対向車線で信号機の手前の対向車両が走行していないと判定する。他車両状況判定部14は、対向車両が存在していても、対向車両の車速が第3の所定値(例えば3km/h)以下である場合には、対向車両は走行していないと判定してもよい。また、他車両状況判定部14は、対向車両の車速が第4の所定値(例えば10km/h)以下であり、対向車両の減速度が所定値以上の場合には、対向車両は走行していないと判定してもよい。
In addition, when there is no oncoming lane of the traveling lane (including cases where the oncoming lane cannot be detected by the
発進判定部15は、先行車と自車両とが停止している場合に、先行車が発進して先行車と自車両との車間距離が発進閾値Dth以上となったか否かを判定する。発進閾値Dthは、停止閾値Dsより大きい値として予め設定された閾値である。発進閾値Dthは、同じ条件下で停止閾値Dsより大きい値であれば、値が変更されてもよい。発進判定部15は、外部センサ2の検出結果に基づいて上記判定を行うことができる。
The
発進判定部15は、先行車と自車両とが信号機の手前に停止している場合に限られず、道路途中における渋滞、信号機の無い一時停止線等によって先行車と自車両とが停止していれば、車間距離が発進閾値以上となったか否かの判定を行う。
The
また、発進判定部15は、信号機の手前で先行車と自車両が停止し、信号機判定部13により信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定されない場合、信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定された場合と比べて、発進閾値を大きい値とする。
Further, when the preceding vehicle and the own vehicle stop before the traffic signal and the traffic
発進判定部15は、信号機の手前で先行車と自車両が停止し、他車両状況判定部14により自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行していないと判定された場合、当該周辺車両が走行していると判定された場合と比べて、発進閾値を大きい値とする。
The
発進判定部15は、隣接車線に複数台の周辺車両が連なっている場合には、信号機に最も近い周辺車両である先頭周辺車両を基準として発進閾値を設定してもよい。この場合、他車両状況判定部14は、外部センサ2の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、先頭周辺車両が走行しているか否かを判定する。発進判定部15は、先頭周辺車両が走行していないと判定されたとき、先頭周辺車両が走行していると判定されたときと比べて、発進閾値を大きな値とする。このときには、先頭周辺車両に後続する周辺車両の走行の有無を発進閾値の設定に用いる必要はない。
When there are a plurality of surrounding vehicles in the adjacent lane, the
発進判定部15は、自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線が複数存在する場合、各隣接車線の先頭周辺車両が全て走行していないとき、各隣接車線の先頭周辺車両が一台でも走行しているときと比べて、発進閾値を大きな値としてもよい。
When there are a plurality of adjacent lanes having the same traveling direction as the lane in which the vehicle is traveling, the
また、発進判定部15は、信号機の手前で先行車と自車両が停止し、他車両状況判定部14により自車両の走行車線の対向車線で対向車線の信号機の手前の対向車両が走行していないと判定された場合、対向車両が走行していると判定された場合と比べて、発進閾値を大きい値とする。
In addition, the
発進判定部15は、対向車線に複数台の対向車両が連なっている場合には、対向車線の信号機に最も近い対向車両である先頭対向車両を基準として発進閾値を設定してもよい。この場合、他車両状況判定部14は、外部センサ2の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、先頭対向車両が走行しているか否かを判定する。発進判定部15は、先頭対向車両が走行していないと判定されたとき、先頭対向車両が走行していると判定されたときと比べて、発進閾値を大きな値とする。このときには、先頭対向車両に後続する対向車両の走行の有無を発進閾値の設定に用いる必要はない。
When a plurality of oncoming vehicles are lined up in the oncoming lane, the
発進判定部15は、対向車線が複数存在する場合、各対向車線の先頭対向車両が全て走行していないとき、各対向車線の先頭対向車両が一台でも走行しているときと比べて、発進閾値を大きな値としてもよい。
When there are a plurality of oncoming lanes, the
発進判定部15は、信号機の手前で先行車と自車両が停止している場合において、自車両の走行車線で信号機に最も近い車両が先行車(自車両の一つ前の先行車)ではない場合、走行車線で信号機に最も近い先頭車両を基準として発進閾値を設定してもよい。この場合、発進判定部15は、先頭車両が走行していないと判定されたとき、先頭車両が走行していると判定されたときと比べて、発進閾値を大きな値とする。先頭車両の走行の有無は、外部センサ2の検出結果によって認識することができる。
When the preceding vehicle and the own vehicle are stopped before the traffic light, the
速度プロファイル生成部16は、自車両の速度プロファイルを生成する。速度プロファイルとは、自車両の車速の制御に用いられる車速計画である。速度プロファイルには、自車両の位置に応じた目標車速が含まれる。
A
以下、速度プロファイルの生成について詳細に説明する。速度プロファイル生成部16は、外部センサ2の検出結果から認識される自車両の周辺環境と、内部センサ3の検出結果から認識される自車両の走行状態と、地図データベース4の地図情報と、車両位置認識部11の認識した自車両の地図上の位置とに基づいて、速度プロファイルを生成する。
The generation of the velocity profile will be described in detail below. The
速度プロファイル生成部16は、予め設定された上限速度と、地図情報に含まれる速度制限地点における制限速度と、車両の走行車線の曲率に応じた曲率対応速度と、車両の周囲の移動障害物の状況に応じた障害物状況速度とをそれぞれ演算する。
The
具体的に、速度プロファイル生成部16は、車両の走行車線の設定最高速度(例えば、法定最高速度)を上限速度として設定する。また、速度プロファイル生成部16は、車両の地図上の位置と地図情報とに基づいて、地図情報に含まれる速度制限地点における制限速度を認識する。速度制限地点とは、一時停止線、横断歩道標示等の速度が制限される地点である。例えば、一時停止線の制限速度は0km/h、横断歩道標示の制限速度は20km/hとすることができる。制限速度は、地図情報に含まれていてもよく、地図データベース4とは別のデータベース(例えばトラフィックルールマップデータベース)に記憶されていてもよい。
Specifically, the
速度プロファイル生成部16は、車両の地図上の位置と地図情報とに基づいて、車両の走行車線の曲率に応じた曲率対応速度を演算する。速度プロファイル生成部16は、一例として、曲率及び車速を予め関連付けた曲率-車速マップを利用して、曲率から曲率対応速度を演算する。
The speed
速度プロファイル生成部16は、外部センサ2の検出結果から認識される自車両の周辺環境に基づいて、車両の周囲の移動障害物の状況に応じた障害物状況速度を演算する。速度プロファイル生成部16は、一例として、先行車が走行中である場合、先行車の車速を障害物状況速度として上限速度に採用する。その他、速度プロファイル生成部16は、様々な周知の手法により、車両の周囲の移動障害物の状況に応じた障害物状況速度を演算することができる。
The
速度プロファイル生成部16は、走行車線に沿って予め設定された設定位置毎に、上限速度、制限速度、曲率対応速度、障害物状況速度の中の最小の速度以下の目標車速を設定する。走行車線に沿って予め設定された設定位置とは、走行車線上で一定間隔毎に設定された位置である。目標車速は、一例として最小の速度と同じ値とすることができる。なお、自動運転の場合には、予め設定された目標ルートに沿って設定位置を設定することができる。
The
速度プロファイル生成部16は、予め設定された円滑補間処理により、設定位置毎の目標車速を補間することで速度プロファイルを生成する。円滑補間処理には、一例として、スプライン補間を用いることができる。
The speed
速度プロファイル生成部16は、自車両の発進停止の速度プロファイルを生成する。発進時の速度プロファイルは、例えば、クリープトルクによるクリープ走行より早い加速となるように生成されている。なお、速度プロファイル生成部16は、上述した速度プロファイルの生成方法に限られず、様々な周知の速度プロファイルの生成方法を採用してもよい。
The speed
車両制御部17は、停止判定部12により停止している先行車と自車両との車間距離が停止閾値Ds以下となったと判定された場合、自車両の停止制御を行う。車両制御部17は、速度プロファイルに基づいて、アクチュエータ5に制御信号を送信することにより、自車両を減速させて停止させる。
When the
車両制御部17は、発進判定部15により先行車と自車両との車間距離が発進閾値以上となったと判定された場合、自車両の発進制御を行う。車両制御部17は、速度プロファイルに基づいて、アクチュエータ5に制御信号を送信することにより、自車両を発進させる。車両制御部17は、先行車と自車両とが停止している場合、発進判定部15により先行車と自車両との車間距離が発進閾値Dth以上となったと判定されるまでは、自車両の停止状態を維持する。
When the
ここで、図2は、交差点の手間で先行車と自車両とが停止している状況を示す平面図である。図2に、自車両M、先行車Ns、自車両Mと先行車Nsとの車間距離L、自車両Mの走行する走行車線R1、走行車線R1に隣接する隣接車線R2、走行車線R1と対向する対向車線R3,R4、自車両Mの前方の信号機TL1、対向車線の信号機TL2を示す。図2において、信号機TL1及び信号機TL2は、点灯信号が通過禁止信号(例えば赤信号)になっているものとする。 Here, FIG. 2 is a plan view showing a situation in which the preceding vehicle and the own vehicle are stopped in the middle of an intersection. FIG. 2 shows the own vehicle M, the preceding vehicle Ns, the inter-vehicle distance L between the own vehicle M and the preceding vehicle Ns, the driving lane R1 in which the own vehicle M is traveling, the adjacent lane R2 adjacent to the driving lane R1, and the driving lane R1. Oncoming lanes R3 and R4, a traffic light TL1 in front of the host vehicle M, and a traffic light TL2 in the oncoming lane are shown. In FIG. 2, it is assumed that the lighting signals of traffic lights TL1 and TL2 are passage prohibition signals (for example, red lights).
走行車線R1には、自車両M及び先行車Nsの他に、先行車Nsの前方の先々行車Na、自車両Mの後続車Nbが停止している。隣接車線R2には、周辺車両Nr1~Nr4が停止している。対向車線R3には、対向車両Ntが停止している。図2において、先々行車Naは、走行車線R1で信号機TL1に最も近い先頭車両となる。周辺車両Nr1は、隣接車線R2で信号機TL1に最も近い先頭周辺車両となる。対向車両Ntは、対向車線R3で信号機TL2に最も近い先頭対向車両となる。 In addition to the own vehicle M and the preceding vehicle Ns, the pre-preceding vehicle Na in front of the preceding vehicle Ns and the following vehicle Nb of the own vehicle M are stopped on the traveling lane R1. Peripheral vehicles Nr1 to Nr4 are stopped in the adjacent lane R2. An oncoming vehicle Nt is stopped in the oncoming lane R3. In FIG. 2, the pre-preceding vehicle Na is the leading vehicle closest to the traffic light TL1 on the traveling lane R1. The peripheral vehicle Nr1 is the leading peripheral vehicle closest to the traffic light TL1 on the adjacent lane R2. The oncoming vehicle Nt is the leading oncoming vehicle closest to the traffic light TL2 in the oncoming lane R3.
図2に示す状況において、先行車Nsが僅かに前進して停止した場合を考える。ここで、図3(a)は、先行車Nsの速度及び自車両Mの速度の時間変化を示すグラフである。図3(a)の縦軸は速度[km/h]、横軸は時間[sec]である。図3(a)に、先行車速度Vn(一点鎖線)、従来の自車両速度Vp(破線)、今回の自車両速度Vm(実線)を示す。従来として、停止判定部12による停止閾値Dsと発進判定部15による発進閾値Dthとが同じ値である場合を説明する。
In the situation shown in FIG. 2, consider the case where the preceding vehicle Ns moves slightly forward and stops. Here, FIG. 3(a) is a graph showing temporal changes in the speed of the preceding vehicle Ns and the speed of the host vehicle M. FIG. The vertical axis of FIG. 3A is speed [km/h], and the horizontal axis is time [sec]. FIG. 3A shows the preceding vehicle speed Vn (chain line), the conventional vehicle speed Vp (broken line), and the current vehicle speed Vm (solid line). Conventionally, the case where the stop threshold value Ds determined by the
また、図3(b)は、先行車Nsと自車両Mとの車間距離の時間変化を示すグラフである。図3(b)の縦軸は車間距離[m]、横軸は時間[sec]である。図3(b)に、従来の車間距離Lp(破線)と今回の車間距離L(実線)とを示す。縦軸に停止閾値Ds及び発進閾値Dthを示す。 FIG. 3(b) is a graph showing changes in inter-vehicle distance between the preceding vehicle Ns and the own vehicle M over time. The vertical axis of FIG. 3(b) is the inter-vehicle distance [m], and the horizontal axis is time [sec]. FIG. 3B shows the conventional inter-vehicle distance Lp (broken line) and the current inter-vehicle distance L (solid line). The vertical axis indicates the stop threshold Ds and the start threshold Dth.
また、横軸に時点T1~T7を示す。時点T1は、先行車Nsが発進した時点である。時点T2は、従来の自車両Mが先行車Nsに追従して発進する時点である。時点T3は、先行車Nsが停止した時点である。時点T4は、従来の自車両Mが先行車Nsに追従して停止する時点である。時点T5は、信号機TL1の点灯信号が通過許可信号に切り換わった時点である。時点T6は、先行車Nsが発進した時点である。時点T7は、今回の自車両Mが先行車Nsに追従して発進した時点である。 Also, the horizontal axis indicates time points T1 to T7. Time T1 is the time when the preceding vehicle Ns has started. Time T2 is the time when the conventional own vehicle M starts following the preceding vehicle Ns. Time T3 is the time when the preceding vehicle Ns stops. Time T4 is the time at which the conventional host vehicle M stops following the preceding vehicle Ns. Time T5 is the time when the lighting signal of the traffic light TL1 is switched to the passage permission signal. Time T6 is the time when the preceding vehicle Ns has started. Time T7 is the time when the present vehicle M starts following the preceding vehicle Ns.
図2に示す状況において、従来のように停止閾値Dsと発進閾値Dthとを同じ値としている場合には、先行車Nsが僅かに前進して先行車Nsと自車両Mとの車間距離Lpが停止閾値Dsを上回ると(図3(b)参照)、自車両Mも直ぐに追従して発進してしまう。その後、図3(a)に示すように、先行車Nsが減速すると従来の自車両Mも減速して停止することで、不要な自車両Mの発進停止が生じる。 In the situation shown in FIG. 2, when the stop threshold value Ds and the start threshold value Dth are set to the same value as in the conventional art, the preceding vehicle Ns moves slightly forward and the inter-vehicle distance Lp between the preceding vehicle Ns and the own vehicle M becomes When the stop threshold value Ds is exceeded (see FIG. 3(b)), the own vehicle M immediately follows and starts. After that, as shown in FIG. 3(a), when the preceding vehicle Ns decelerates, the conventional own vehicle M also decelerates and stops, causing unnecessary starting and stopping of the own vehicle M.
これに対して、図3(a)及び図3(b)に示すように、車両制御装置100では、発進閾値Dthを停止閾値Dsより大きい値としているので、先行車Nsが僅かに前進して停止したとしても今回の自車両Mが追従して発進停止を行ってしまうことを抑制することができる。このような車両制御装置100の作用効果について詳細は後述する。
On the other hand, as shown in FIGS. 3(a) and 3(b), in the
なお、図3(a)及び図3(b)では、先行車Nsと自車両Mとの車間距離Lが停止閾値Dsを下回ってから自車両Mが減速を開始するまでに時間差が生じている。また、図3(b)では、信号機TL1の点灯信号が通過許可信号に切り換わったことによる発進閾値Dthの値の変更は行っていない。 3(a) and 3(b), there is a time lag between when the inter-vehicle distance L between the preceding vehicle Ns and the own vehicle M falls below the stop threshold value Ds and when the own vehicle M starts decelerating. . In addition, in FIG. 3(b), the value of the start threshold value Dth is not changed due to the switching of the lighting signal of the traffic light TL1 to the passage permission signal.
[車両制御装置の発進判定処理] [Start Determination Processing of Vehicle Control Device]
次に、一実施形態に係る車両制御装置100の発進判定処理について図4を参照して説明する。図4は、発進処理を示すフローチャートである。図4に示すフローチャートの処理は、先行車と自車両とが停止している場合に実行される。このフローチャートの処理は、信号機の手前で先行車と自車両とが停止している場合に限られない。
Next, a start determination process of the
図4に示すように、車両制御装置100のECU10は、S10として、発進判定部15により先行車が発進して先行車と自車両との車間距離が発進閾値Dth以上となったか否かを判定する。発進閾値Dthは、停止閾値Dsより大きい値として予め設定された閾値である。ECU10は、先行車と自車両との車間距離が発進閾値Dth以上となったと判定されなかった場合(S10:NO)、今回の処理を終了する。ECU10は、一定時間の経過後に再びS10から処理を繰り返す。ECU10は、先行車と自車両との車間距離が発進閾値Dth以上となったと判定された場合(S10:YES)、S12に移行する。
As shown in FIG. 4, the
S12において、ECU10は、車両制御部17により自車両の発進制御を行う。車両制御部17は、予め生成された速度プロファイルに基づいて、アクチュエータ5に制御信号を送信することにより自車両を発進させる。その後、ECU10は、今回の処理を終了する。
In S<b>12 , the
なお、速度プロファイルは、先行車と自車両とが停止したときに生成されてもよく、発進判定部15により車間距離が発進閾値Dth以上となったと判定されたときに生成されてもよい。
Note that the speed profile may be generated when the preceding vehicle and the host vehicle stop, or when the
[車両制御装置の発進閾値設定処理]
続いて、車両制御装置100の発進閾値設定処理について図5を参照して説明する。図5は、発進閾値設定処理を示すフローチャートである。図5に示すフローチャートの処理は、一例として自車両が停止した場合に実行される。
[Start threshold setting process of vehicle control device]
Next, the start threshold setting process of the
図5に示すように、ECU10は、S20として、信号機判定部13により信号機の手前で先行車と自車両が停止しているか否かが判定される。信号機判定部13は、地図データベース4の地図情報に含まれる信号機の位置情報と車両位置認識部11の認識した自車両の地図上の位置と外部センサ2の検出結果と内部センサ3の検出結果(車速センサの検出結果)とに基づいて、信号機の手前で先行車と自車両が停止しているか否かを判定することができる。
As shown in FIG. 5, in S20, the
ECU10は、信号機の手前で先行車と自車両が停止していると判定されなかった場合(S20:NO)、今回の処理を終了する。この場合、発進閾値Dthは例えば初期値が採用される。ECU10は、信号機の手前で先行車と自車両が停止していると判定された場合(S20:YES)、S22に移行する。
If the
S22において、ECU10は、信号機判定部13により信号機の点灯信号が通過許可信号であるか否かを判定する。信号機判定部13は、外部センサ2の検出結果(カメラの撮像画像)に基づいて、上記判定を行うことができる。ECU10は、信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定された場合(S22:YES)、S24に移行する。ECU10は、信号機の点灯信号が通過許可信号であると判定されなかった場合(S22:NO)、S26に移行する。
In S<b>22 , the
S24において、ECU10は、発進判定部15により発進閾値Dthの値をD1に設定する。その後、ECU10は、今回の処理を終了する。
In S24, the
S26において、ECU10は、他車両状況判定部14により自車両の走行車線と進行方向が同じである隣接車線で信号機の手前の周辺車両が走行しているか否かを判定する。他車両状況判定部14は、外部センサ2の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて上記判定を行うことができる。ECU10は、周辺車両が走行していると判定された場合(S26:YES)、S32に移行する。ECU10は、周辺車両が走行していると判定されなかった場合(S26:NO)、S28に移行する。
At S26, the
S28において、ECU10は、他車両状況判定部14により自車両の走行車線の対向車線で対向車線の信号機の手前の対向車両が走行しているか否かを判定する。他車両状況判定部14は、外部センサ2の検出結果と地図情報と自車両の地図上の位置とに基づいて、上記判定を行うことができる。ECU10は、対向車両が走行していないと判定された場合(S28:YES)、S30に移行する。ECU10は、対向車両が走行していると判定された場合(S28:NO)、S24に移行する。
In S28, the
S30において、ECU10は、発進判定部15により発進閾値Dthの値をD2に設定する。D2はD1より大きい値である。その後、ECU10は、今回の処理を終了する。
In S<b>30 , the
S32において、ECU10は、他車両状況判定部14により自車両の走行車線の対向車線で対向車線の信号機の手前の対向車両が走行しているか否かを判定する。S32とS28は同じ判定処理である。ECU10は、対向車両が走行していると判定された場合(S32:NO)、S30に移行する。ECU10は、対向車両が走行していないと判定された場合(S32:YES)、S34に移行する。
In S32, the
S34において、ECU10は、発進判定部15により発進閾値Dthの値をD3に設定する。D3はD2及びD1より大きい値である。その後、ECU10は、今回の処理を終了する。
In S<b>34 , the
なお、図5に示すフローチャートにおいて、発進閾値Dthを三つの値D1~D3に変更しているが、二つの値であってもよい。車両制御装置100は、周辺車両及び対向車両の何れも走行していないと判定された場合、発進閾値Dthの値をD1に設定し、周辺車両又は対向車両の何れかが走行していると判定された場合、発進閾値Dthの値をD2に設定してもよい。
In the flowchart shown in FIG. 5, the starting threshold value Dth is changed to three values D1 to D3, but it may be two values. When it is determined that neither the surrounding vehicle nor the oncoming vehicle is running, the
[車両制御装置の作用効果]
以上説明した一実施形態に係る車両制御装置100によれば、停止している先行車Nsと自車両Mとの車間距離Lが停止閾値Ds以下となった場合に自車両Mを停止させ、先行車Nsが発進して先行車Nsと自車両Mとの車間距離Lが停止閾値Dsより大きい値である発進閾値Dth以上となるまでは自車両Mの停止状態を維持するので、停止閾値Dsと発進閾値Dthが同じ値である場合と比べて、先行車Nsが微小な発進(僅かな前進)と停止を行ったときに自車両Mが追従して発進停止を行うことが抑制され、先行車Nsと自車両Mの車間距離Lに応じた自車両Mの発進停止を適切に行うことができる。
[Action and effect of vehicle control device]
According to the
すなわち、図3(a)及び図3(b)に示すように、車両制御装置100では、先行車Nsが僅かに前進しても、先行車Nsと自車両Mとの車間距離Lが停止閾値Dsより大きい発進閾値Dthに至るまでは発進することなく停止状態を維持する。これにより、自車両Mが不要な発進停止を行うことを抑制することができるので、自車両Mのドライバビリティの悪化を低減できる。また、車両制御装置100によれば、自車両Mの後続車が自車両Mにつられて不要な発進停止を行うことも抑制できるので、後続車のドライバビリティが悪化することが避けられる。
That is, as shown in FIGS. 3(a) and 3(b), in the
また、図3(b)に示すように、車両制御装置100では、先行車Nsが僅かに前進して停止したとしても自車両Mが追従しないので、先行車Nsと自車両Mとの車間距離Lが発進閾値Dthに近づいた状態で維持される。このため、図3(a)に示すように、信号機TL1の点灯状態が通過許可信号となって先行車Nsが発進した場合に、従来の場合と比べて、早期に先行車Nsの発進に追従することができ、隣接車線R2から自車両Mの前方への割り込みが発生する可能性を低減できる。
Further, as shown in FIG. 3B, in the
以下、車両制御装置100の更なる作用効果について説明を行う。なお、図3(a)及び図3(b)においては、以下に説明する信号機判定部13の判定結果による発進閾値Dthの値の変更、及び他車両状況判定部14による判定結果による発進閾値Dthの値の変更は反映していない。
Further effects of the
車両制御装置100では、信号機判定部13により信号機TL1の点灯信号が通過許可信号であると判定されない場合、信号機TL1の点灯信号が通過許可信号であると判定された場合と比べて、発進した先行車Nsが信号機TL1の前で再停止する可能性が高いことから、発進閾値Dthを大きい値とすることで、先行車Nsの微小な発進と停止に自車両Mが追従することを適切に抑制することができる。一方で、車両制御装置100によれば、信号機TL1の点灯信号が通過許可信号であると判定された場合には、発進した先行車Nsが信号機TL1を通過する可能性が高いことから、発進閾値Dthを小さい値とすることで、先行車Nsの発進に応じたスムーズな自車両Mの発進を実現することが可能となる。
In the
車両制御装置100では、他車両状況判定部14により自車両Mの走行車線R1と進行方向が同じである隣接車線R2で信号機TL1の手前の周辺車両Nr1が走行していない場合、周辺車両Nr1が走行している場合と比べると、発進した先行車Nsが信号機TL1の前で再停止する可能性が高いことから、発進閾値Dthを大きい値とすることで、先行車Nsの微小な発進と停止に自車両Mが追従することを適切に抑制することができる。
In the
また、車両制御装置100では、対向車線R3で信号機TL1の手前の対向車両Ntが走行していない場合には、対向車両Ntが走行している場合と比べると、発進した先行車Nsが信号機の前で再停止する可能性が高いことから、発進閾値Dthを大きい値とすることで、先行車Nsの微小な発進と停止に自車両Mが追従することを適切に抑制することができる。
In addition, in the
車両制御装置100では、走行車線R1で信号機TL1に最も近い先頭車両Naが走行していない場合には、先頭車両Naが走行している場合と比べると、発進した先行車Nsが信号機の前で再停止する可能性が高いことから、発進閾値Dthを大きい値とすることで、先行車Nsの微小な発進と停止に自車両Mが追従することを適切に抑制することができる。
In the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention can be embodied in various forms with various modifications and improvements based on the knowledge of those skilled in the art, including the embodiment described above.
車両制御装置100は、必ずしも信号機判定部13を有する必要はなく、信号機の点灯状態に応じて発進閾値Dthを変更する必要はない。この場合には、地図情報に信号機の位置情報と信号機の対応する車線の情報が含まれている必要はない。
The
車両制御装置100は、必ずしも他車両状況判定部14はなく、周辺車両、対向車両、先頭車両(自車両の走行車線の先頭車両)の走行の有無によって発進閾値Dthを変更する必要はない。
The
或いは、車両制御装置100は、周辺車両、対向車両、及び先頭車両のうち少なくとも一つを用いて発進閾値Dthを変更してもよい。この場合、他車両状況判定部14は、周辺車両、対向車両、及び先頭車両のうち少なくとも一つの走行の有無を判定すればよい。なお、他車両状況判定部14は、外部センサ2の検出結果に限らず車々間通信によって各車両の情報を取得することで周辺車両、対向車両、及び先頭車両のうち少なくとも一つの走行の有無を判定してもよい。
Alternatively, the
1…GPS受信部、2…外部センサ、3…内部センサ、4…地図データベース、5…アクチュエータ、10…ECU、11…車両位置認識部、12…停止判定部、13…信号機判定部、14…他車両状況判定部、15…発進判定部、16…速度プロファイル生成部、17…車両制御部、100…車両制御装置。
REFERENCE SIGNS
Claims (8)
前記先行車及び前記自車両が停止している場合に、前記先行車が発進して前記先行車と前記自車両との車間距離が前記停止閾値より大きい値である発進閾値以上となったか否かを判定する発進判定部と、
前記発進判定部により前記先行車と前記自車両との車間距離が前記発進閾値以上となったと判定された場合に、前記自車両を発進させる車両制御部と、
前記自車両の走行車線に隣接する隣接車線にある周辺車両の状況を判定する他車両状況判定部と、
を備え、
前記発進判定部は、前記他車両状況判定部の判定結果に基づいて、前記停止閾値よりも大きい値の中から前記発進閾値を設定する車両制御装置。 A vehicle control device for stopping the own vehicle when the inter-vehicle distance between the stopped preceding vehicle and the own vehicle becomes equal to or less than a stop threshold,
When the preceding vehicle and the host vehicle are stopped, whether the preceding vehicle starts and the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle becomes equal to or greater than the start threshold, which is a value larger than the stop threshold. A start determination unit that determines
a vehicle control unit that starts the host vehicle when the start determination unit determines that the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the host vehicle is greater than or equal to the start threshold;
an other vehicle condition determination unit that determines the condition of surrounding vehicles in an adjacent lane adjacent to the driving lane of the own vehicle;
with
The vehicle control device, wherein the start determination unit sets the start threshold value from among values larger than the stop threshold value based on the determination result of the other vehicle condition determination unit.
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