JP7394904B2 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
(1):この発明の一態様に係る車両制御装置は、検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識する認識部と、前記認識部の認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、前記地図情報は、少なくとも本線と分岐車線とが接続される分岐区間の開始点、終了点、および区画線情報を有し、前記認識部は、前記自車両の前方の前記分岐区間において、前記認識部により分岐側の区画線が認識できない場合に、前記分岐区間における本線側の区画線の情報に基づいて前記分岐側に仮想区画線を設定し、前記運転制御部は、設定された前記仮想区画線に基づいて前記分岐区間における目標軌道を生成する、車両制御装置である。
[全体構成]
図1は、第1の実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両システム1の構成の一例を示す図である。車両システム1が搭載される車両(以下、自車両M)は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
運転操作子80には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、自動運転制御装置100、もしくは、走行駆動力出力装置200、ブレーキ装置210、およびステアリング装置220のうち一部または全部に出力される。
電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングECUは、第2制御部160から入力される情報、或いは運転操作子80から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
次に、認識部130、判定部140、および行動計画生成部150の機能の詳細について説明する。図3は、認識部130、判定部140、および行動計画生成部150の機能構成の一例を示す図である。認識部130は、例えば、仮想区画線設定部132と、分岐車線形状推定部134と、分岐残距離導出部136とを備える。
次に、第1実施形態における分岐車線形状推定部134の機能と、推定結果に基づく分岐区間での車線変更について具体的に説明する。図6は、分岐区間で車線変更する際の目標軌道の生成について説明するための図である。図6の例では、同一方向に進行可能な2つの車線(L1、L2)と、2つの分岐車線L3、L4とを有する道路RD2を示している。また、図6の例では、自車両Mの重心が車線L1の中央CL1上であって、分岐区間(分岐区間開始点SP1)よりも距離D1だけ手前の地点を速度VMで走行しているものとする。また、図6の例において、自車両Mの目的地方面は、分岐車線L3、L4側であるものとする。また、図6において、車線L1の幅員の半分の長さ(言い換えると区画線LLまたはLRから中央CL1までの横方向距離)をW11とし、分岐車線L4の幅員の半分(車線L4の区画線から車線L4の中央CL4までの横方向距離)をW12とし、分岐車線L3の幅員の半分の長さ(車線L3の区画線から車線L3の中央CL3までの横方向距離)をW14とし、長さW12とW14との和となる長さをW13とする。また、図6の例において、距離D1は、分岐残距離導出部136により導出された自車両Mの現在位置から分岐区間開始点SP1までの残距離である。
次に、第1の実施形態の自動運転制御装置100よって実行される処理の流れについて説明する。なお、以下では、自動運転制御装置100によって実行される処理のうち、主に仮想区画線の設定や分岐車線形状の推定結果に基づいて目標軌道を生成する処理を含む運転制御処理を中心として説明する。本フローチャートの処理は、例えば、所定のタイミングで繰り返し実行されてよい。
次に、図7に示す処理のうち、ステップS140に示す分岐車線形状の推定処理について具体的に説明する。図8は、第1の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。図8の例において、分岐車線形状推定部134は、認識部130の認識結果や地図情報から得られる分岐区間の形状や種別、分岐区間の先に存在する一以上の分岐車線のそれぞれの開始位置(分岐端部位置)を決定する(ステップS141A)。次に、分岐車線形状推定部134は、分岐車線のうち最外郭の分岐車線の区画線の形状(最外郭区画線形状)を推定する(ステップS141B)。
次に、車両制御装置の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態と比較して、分岐区間における車線増加開始位置の探索方法が異なる。具体的には、第1の実施形態では、分岐区間開始点SP1側(自車両M)側から分岐車線に向かって、自車両Mの車幅および分岐車線の幅員に基づいて車線増加開始位置を探索したが、第2の実施形態では、分岐車線側から分岐区間開始点SP1側に向かって、分岐区間の幅に基づいて車線増加開始位置を探索する点で相違する。したがって、以下では、主に上記の相違点を中心として説明し、その他の説明は省略する。なお、第2の実施形態は、第1の実施形態と同様の車両システム1の構成を適用することができるため、以下では、上述した車両システム1の構成を用いて説明する。
図10は、第2の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。
次に、車両制御装置の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態は、第1および第2の実施形態と比較して、車線増加位置探索部134aが車線増加開始位置を決定することに代えて、車線の増加が終了する位置(車線増加終了位置)を決定する点で相違する。更に、第3の実施形態では、自車両Mが決定した車線増加終了位置に到達するまでに走行する分岐車線への進路変更が完了するように目標軌道を生成する点で相違する。したがって、以下では、主に上記の相違点を中心として説明し、その他の説明は省略する。なお、第3の実施形態は、第1の実施形態と同様の車両システム1の構成を適用することができるため、以下では、上述した車両システム1の構成を用いて説明する。
図11は、第1の道路形状パターンにおける車線増加終了位置の決定方法について説明するための図である。図11の例では、本線L1、L2と、二つの分岐車線L7、L8とを有する道路RD4を示している。また、図11の例では、一つの分岐区間開始点SP1と、二つの分岐区間終了点EP1、EP2とが存在し、仮想区画線設定部132により分岐区間開始点SP1と分岐区間終了点EP1とを線形に結ぶ仮想区画線VL1と、分岐区間開始点SP1と分岐区間終了点EP2とを線形に結ぶ仮想区画線VL2とが設定されているものとする。更に図11の例では、分岐区間終了点EP1、EP2がハードノーズであり、その手前側(分岐区間開始点SP1側または自車両M側)に、ソフトノーズSNが存在するものとする。ソフトノーズSNから分岐区間終了点EP1、EP2までの領域にはゼブラゾーンZZ1が設けられている。また、図11の例において、自車両Mは車線L1を速度VMで分岐区間に向かって走行しているものとする。
図13は、第2の道路形状パターンにおける車線増加終了位置の決定方法について説明するための図である。図13の例では、本線L1、L2と、二つの分岐車線L9、L10とを有する道路RD5を示している。また、図13の例では、一つの分岐区間開始点SP1と、ソフトノーズSNとが存在し、仮想区画線設定部132により分岐区間開始点SP1とソフトノーズSNとを線形に結ぶ仮想区画線VL1が設定されているものとする。なお、ソフトノーズSNに代えて分岐区間終了点であってもよい。また、図13の例において、自車両Mは車線L1を速度VMで分岐区間に向かって走行しているものとする。
図14は、第3の実施形態における分岐車線形状の推定処理の一例を示すフローチャートである。
上述した第1~第3の実施形態のそれぞれは、他の実施形態の一部または全部を組み合わせてもよい。例えば、第1の実施形態と第2の実施形態における車線増加開始位置の決定手法について、例えば、分岐区間の道路形状や分岐車線数等に応じて何れかの決定手法を選択的に切り替えて車線増加開始位置を決定してもよく、それぞれの決定手法で求めた車線増加開始位置の中央位置(平均値)を最終的な車線増加開始位置としてもよい。
コンピュータによって読み込み可能な命令(computer-readable instructions)を格納する記憶媒体(storage medium)と、
前記記憶媒体に接続されたプロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記コンピュータによって読み込み可能な命令を実行することにより(the processor executing the computer-readable instructions to:)、
検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識し、
認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、
前記地図情報は、少なくとも本線と分岐車線とが接続される分岐区間の開始点、終了点、および区画線情報を有し、
前記自車両の前方の前記分岐区間において、分岐側の区画線が認識できない場合に、前記分岐区間における本線側の区画線の情報に基づいて前記分岐側に仮想区画線を設定し、
設定した前記仮想区画線に基づいて前記分岐区間における目標軌道を生成する、
車両制御装置。
Claims (8)
- 検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識する認識部と、
前記認識部の認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御部と、を備え、
前記地図情報は、少なくとも本線と分岐車線とが接続される分岐区間の開始点、終了点、および区画線情報を有し、
前記認識部は、前記自車両の前方の前記分岐区間において、前記認識部により分岐側の区画線が認識できない場合に、前記分岐区間における本線側の区画線の情報に基づいて前記分岐側に仮想区画線を設定し、
前記運転制御部は、設定された前記仮想区画線に基づいて前記分岐区間における目標軌道を生成し、
前記認識部は、前記終了点が複数存在する場合に、前記終了点ごとに前記開始点から前記終了点までの前記仮想区画線を設定する、
車両制御装置。 - 前記認識部は、前記本線側の区画線から前記開始点と前記終了点とを結ぶ仮想区画線までのオフセット量を、前記開始点から前記終了点まで所定の変化量で変化させる、
請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記運転制御部は、前記自車両が分岐区間に到達する前に本線を走行し、且つ、前記分岐区間において前記本線から分岐車線側に進路変更する場合に、前記分岐区間において設定された前記仮想区画線に基づいて、前記自車両が進路変更するための目標軌道を生成する、
請求項1または2に記載の車両制御装置。 - 前記運転制御部は、前記分岐区間に複数の仮想区画線が設定されている場合であって、且つ、前記自車両の進路変更時に目標軌道を生成するための基準となる仮想区画線を切り替える場合に、切り替え前後における前記自車両の移動量が所定量未満になるように目標軌道を調整する、
請求項3に記載の車両制御装置。 - 前記認識部は、前記分岐区間における車線増加開始位置および車線増加終了位置のうち少なくとも一つを決定し、
前記運転制御部は、前記認識部により決定された位置を通過して分岐車線に到達するように前記目標軌道を生成する、
請求項1から4のうち何れか1項に記載の車両制御装置。 - 前記車線増加開始位置は、前記目標軌道に沿って走行する前記自車両が前記分岐区間における区画線上および前記仮想区画線上を走行しない位置、または、前記分岐区間における区画線および前記仮想区画線と前記目標軌道との距離が所定距離以上となる位置に設定され、
前記車線増加終了位置は、前記分岐車線が複数存在する場合に、前記本線側から各分岐車線へ進路変更するためのそれぞれの目標軌道同士の干渉度合が小さくなる位置に設定される、
請求項5に記載の車両制御装置。 - コンピュータが、
検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識し、
認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成し、生成した目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行し、
前記地図情報は、少なくとも本線と分岐車線とが接続される分岐区間の開始点、終了点、および区画線情報を有し、
前記自車両の前方の前記分岐区間において分岐側の区画線が認識できない場合に、前記分岐区間における本線側の区画線の情報に基づいて前記分岐側に仮想区画線を設定し、
設定した前記仮想区画線に基づいて前記分岐区間における目標軌道を生成し、
前記終了点が複数存在する場合に、前記終了点ごとに前記開始点から前記終了点までの前記仮想区画線を設定する、
車両制御方法。 - コンピュータに、
検知デバイスまたは地図情報のうち少なくとも一方から得られる情報に基づいて自車両の周辺状況を認識させ、
認識結果に基づいて前記自車両の目標軌道を生成させ、生成された目標軌道に沿って前記自車両が走行するように前記自車両の速度または操舵のうち一方または双方を制御する運転制御を実行させ、
前記地図情報は、少なくとも本線と分岐車線とが接続される分岐区間の開始点、終了点、および区画線情報を有し、
前記自車両の前方の前記分岐区間において分岐側の区画線が認識できない場合に、前記分岐区間における本線側の区画線の情報に基づいて前記分岐側に仮想区画線を設定させ、
設定された前記仮想区画線に基づいて前記分岐区間における目標軌道を生成させ、
前記終了点が複数存在する場合に、前記終了点ごとに前記開始点から前記終了点までの前記仮想区画線を設定させる、
プログラム。
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