WO2022025086A1 - 経路確認装置、経路確認方法および車両制御方法 - Google Patents
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Definitions
- the disclosure in this specification relates to a route confirmation device, a route confirmation method, and a vehicle control method for driving control so as to secure a safe distance.
- Patent Document 1 describes that in automatic driving, a safety distance that serves as a reference for evaluating safety is calculated, and the safety distance is maintained at a minimum with other vehicles and pedestrians. There is.
- the navigation system described in Patent Document 1 implements an emergency stop mode in which the vehicle makes an emergency stop when another vehicle violates the safety distance of the vehicle during automatic driving.
- the safe distance is calculated using the speed and acceleration of the other vehicle, but if the acceleration / deceleration of the other vehicle is irregular, the value of the safe distance is not stable, so if the acceleration / deceleration of the other vehicle is irregular, it will be instantaneous. It may violate the safe distance. This may result in unnecessary emergency control such as unnecessary emergency stop.
- the purpose of disclosure is made in view of the above-mentioned problems, and it is intended to provide a route confirmation device, a route confirmation method, and a vehicle control method capable of suppressing the implementation of unnecessary emergency control.
- the purpose is made in view of the above-mentioned problems, and it is intended to provide a route confirmation device, a route confirmation method, and a vehicle control method capable of suppressing the implementation of unnecessary emergency control. The purpose.
- the route confirmation device disclosed here is a vehicle including a route generation unit that generates a travel plan for driving the vehicle by automatic driving, and a travel control unit that controls the travel of the vehicle according to the generated travel plan.
- Safety that sets the minimum safety distance that the vehicle should keep between the obstacle and the vehicle, which is the vehicle on which the route confirmation device is used.
- the distance setting unit determines whether or not the vehicle is driving while securing the set safe distance, and if the distance between the vehicle and obstacles is smaller than the safe distance, follow the driving plan for the vehicle. If the obstacle is a peripheral vehicle traveling around the vehicle, a caution distance larger than the safe distance should be left between the emergency control unit that executes emergency control that is determined separately from the control.
- the emergency control unit including the caution distance setting unit that sets the distance, determines whether or not the vehicle is traveling with the set caution distance secured, and the distance between the vehicle and the obstacle is smaller than the caution distance.
- it is a route confirmation device that controls a traveling control unit so that the distance between the own vehicle and surrounding vehicles is equal to or greater than the caution distance.
- the caution distance is set by the caution distance setting unit as the distance to be separated from the surrounding vehicles.
- the attention distance is an interval larger than the safe distance.
- the emergency control unit secures a caution distance and determines whether or not the vehicle is traveling, and when the distance between the own vehicle and an obstacle is smaller than the caution distance, the distance between the own vehicle and surrounding vehicles is the caution distance.
- the travel control unit is controlled so as to be as described above.
- a route generation unit that generates a travel plan for driving the vehicle by automatic driving
- a travel control unit that controls the travel of the vehicle according to the generated travel plan
- a travel control unit that controls the travel of the vehicle according to the generated travel plan
- It is a route confirmation device used for a vehicle equipped with, and the safety distance that the vehicle should keep at least between the obstacle and the vehicle, which is the vehicle for which the route confirmation device is used, in order to avoid the proximity to the obstacle.
- the safety distance setting unit that sets the setting determines whether or not the vehicle is driving while ensuring the set safety distance.
- the emergency control unit includes an emergency control unit that executes emergency control determined separately from the control according to the driving plan, and the emergency control unit is a driving plan newly generated by the route generation unit while executing the emergency control. When you execute, it is judged whether or not you can drive with the set safe distance, and if you can drive with the safe distance, stop the emergency control and newly generated driving plan. It is a route confirmation device that controls the traveling control unit so as to execute
- a route confirmation device while the emergency control unit is executing emergency control, when the travel plan newly generated by the route generation unit is executed, the vehicle travels while ensuring the set safety distance. Whether or not it can be done is judged. Then, when the vehicle can travel while securing a safe distance, the emergency control unit controls the travel control unit so as to stop the emergency control and execute the newly generated travel plan. As a result, even during emergency control, it is possible to return to normal driving in which a new driving plan is implemented when driving with a safe distance secured.
- the inter-vehicle distance is extended while the emergency control is being executed to secure the safe distance and continue driving. can do. Therefore, unnecessary emergency control can be suppressed.
- the route confirmation method disclosed here is a route confirmation method executed by a processor used in the own vehicle, which is a vehicle that travels according to a travel plan for driving the vehicle by automatic driving, and includes the own vehicle and obstacles.
- a processor used in the own vehicle which is a vehicle that travels according to a travel plan for driving the vehicle by automatic driving, and includes the own vehicle and obstacles.
- Set a minimum safe distance between the vehicle and the obstacle in order to avoid the proximity of the vehicle secure a safe distance to determine whether the vehicle is traveling, and the distance between the vehicle and the obstacle is safe.
- the vehicle is subjected to emergency control that is determined separately from the control according to the driving plan, and if the obstacle is a peripheral vehicle traveling around the vehicle, it is better than the safe distance.
- Another disclosed route confirmation method is a route confirmation method executed by a processor used in the own vehicle, which is a vehicle that travels according to a travel plan for driving the vehicle by automatic driving, and is an obstacle with the own vehicle.
- a processor used in the own vehicle which is a vehicle that travels according to a travel plan for driving the vehicle by automatic driving, and is an obstacle with the own vehicle.
- set a minimum safe distance between the vehicle and the obstacle secure a safe distance to determine whether the vehicle is driving or not, and determine whether the vehicle is driving or not, and the distance between the vehicle and the obstacle is
- the vehicle is executed the emergency control that is determined separately from the control according to the driving plan, and the newly generated driving plan is executed while the emergency control is being executed.
- the newly generated driving plan is executed while the emergency control is being executed.
- the disclosed vehicle control method is a vehicle control method executed by a processor used in the own vehicle, which is a vehicle that travels according to a travel plan for driving the vehicle by automatic driving, and is self-reliant against obstacles.
- a safety envelope as a condition for the vehicle to perform an appropriate response to maintain a given risk level, determine if the current behavior of the obstacle is reasonably foreseeable, and determine if the obstacle is reasonably foreseeable.
- This is a vehicle control method for setting stabilization conditions for reducing the temporal instability of the safety envelope when the current behavior of the vehicle is not reasonably foreseeable.
- the block diagram which shows the route confirmation part 28. The figure explaining the caution distance 41 with the vehicle in front.
- the figure explaining the derivation of the equation shown in FIG. The figure explaining the caution distance 41 with the left-right car.
- a flowchart showing the setting process of the caution distance 41. A flowchart showing the setting end processing of the caution distance 41.
- the vehicle system 20 shown in FIG. 1 is used in an autonomous driving vehicle capable of autonomous driving.
- the vehicle system 20 includes a vehicle control device 21, a traveling control electronic control unit (Electronic Control Unit: abbreviated as ECU) 31, a locator 33, a map database 34, a peripheral monitoring sensor 35, a communication module 37, and a vehicle. It includes a status sensor 38, a manual operation unit 32, and an operation switching unit 30.
- ECU traveling control electronic control unit
- the self-driving vehicle may be any vehicle capable of self-driving as described above.
- the automation level which is the degree of automatic operation, there may be a plurality of levels as defined by SAE, for example.
- the automation level is divided into the following levels in the definition of SAE, for example.
- Level 0 is the level at which the driver performs all driving tasks without the intervention of the system. Driving tasks are, for example, steering and acceleration / deceleration. Level 0 corresponds to manual operation using the so-called manual operation unit 32. Level 1 is the level at which the system supports either steering or acceleration / deceleration. Level 2 is the level at which the system supports both steering and acceleration / deceleration. Level 1 and level 2 correspond to so-called driving support.
- Level 3 is a level at which the system can perform all driving tasks in a specific place such as a highway, and the driver performs driving operations in an emergency. At level 3, the driver is required to be able to respond promptly when there is a request for a driver change from the system. Level 3 corresponds to so-called conditional automatic driving. Level 4 is a level at which the system can perform all driving tasks except under specific circumstances such as unresponsive roads and extreme environments. Level 4 corresponds to so-called highly automatic driving. Level 5 is the level at which the system can perform all driving tasks in any environment. Level 5 corresponds to so-called fully automatic operation. Levels 3 to 5 correspond to so-called automatic driving.
- the driving task referred to here may be a dynamic driving task (DDT).
- DDT dynamic driving task
- the autonomous driving vehicle of the present embodiment may be, for example, an autonomous driving vehicle having an automation level of level 3 or an autonomous driving vehicle having an automation level of level 4 or higher.
- the automation level may be switchable. In this embodiment, it is possible to switch between automatic operation of automation level 3 or higher and manual operation of level 0. It may be possible to switch from automation level 3 to automation level 2 and from automation level 3 to automation level 1. If automation levels 2 and 1 are possible, switching between automation levels 2, 1 and 0 may be possible.
- the locator 33 includes a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver and an inertial sensor.
- the GNSS receiver receives positioning signals from a plurality of positioning satellites.
- the inertial sensor includes, for example, a gyro sensor and an acceleration sensor.
- the locator 33 sequentially positions the vehicle position of the own vehicle by combining the positioning signal received by the GNSS receiver and the measurement result of the inertial sensor.
- the vehicle position shall be represented by, for example, the coordinates of latitude and longitude. For the positioning of the vehicle position, the mileage obtained from the signals sequentially output from the vehicle speed sensor mounted on the vehicle may be used.
- the map database 34 is a non-volatile memory and stores map data such as link data, node data, road shape, and structures.
- the link data is composed of data such as a link ID that identifies the link, a link length that indicates the length of the link, a link direction, a link travel time, a link shape, node coordinates between the start and end of the link, and road attributes.
- Ru As an example, the link shape may consist of a coordinate sequence indicating the coordinate positions of the shape interpolation points representing both ends of the link and the shape between them.
- Road attributes include road name, road type, road width, lane number information indicating the number of lanes, speed regulation value, and the like.
- the node data is composed of each data such as a node ID with a unique number for each node on the map, node coordinates, a node name, a node type, and a connection link ID in which the link ID of the link connecting to the node is described.
- the link data may be subdivided into lanes, that is, lanes, in addition to road sections.
- Two-way roads without a central line do not include one-way roads.
- the center line can also be rephrased as the center line.
- two-way road without a center line as used herein means a two-way road without a center line among general roads excluding expressways and motorways.
- the map data may also include a three-dimensional map consisting of point clouds of road shapes and feature points of structures.
- a three-dimensional map consisting of a point cloud of road shapes and feature points of a structure is used as map data
- the locator 33 uses the three-dimensional map and feature points of the road shape and structure without using a GNSS receiver.
- the position of the own vehicle may be specified by using LIDAR (Light Detection and Ranging / Laser Imaging Detection and Ranging) that detects the point cloud of the above or the detection result by the peripheral monitoring sensor 35 such as the peripheral monitoring camera.
- the three-dimensional map may be generated based on the captured image by REM (Road Experience Management).
- the peripheral monitoring sensor 35 is an autonomous sensor that monitors the periphery of the own vehicle.
- the peripheral monitoring sensor 35 is a own vehicle such as a pedestrian, an animal other than a human being, a moving moving object such as a vehicle other than the own vehicle, and a stationary stationary object such as a guardrail, a curb, a tree, or a falling object on the road. Detect surrounding objects. In addition, it also detects road markings such as driving lane markings around the vehicle.
- Peripheral monitoring sensors 35 include, for example, peripheral monitoring cameras that capture a predetermined range around the vehicle, millimeter wave radars that transmit exploration waves to a predetermined range around the vehicle, sonar, and range-finding sensors such as LIDAR.
- the vehicle state sensor 38 is a group of sensors for detecting various states of the own vehicle.
- the vehicle state sensor 38 includes a vehicle speed sensor, a steering sensor, an acceleration sensor, a yaw rate sensor, and the like.
- the vehicle speed sensor detects the vehicle speed of the own vehicle.
- the steering sensor detects the steering angle of the own vehicle.
- the acceleration sensor detects accelerations such as front-rear acceleration and lateral acceleration of the own vehicle.
- the accelerometer may also detect deceleration, which is an acceleration in the negative direction.
- the yaw rate sensor detects the angular velocity of the own vehicle.
- the communication module 37 performs vehicle-to-vehicle communication, which is information transmission / reception via wireless communication, with the communication module 37 of the vehicle system 20 mounted on the peripheral vehicles of the own vehicle. Further, the communication module 37 may perform road-to-vehicle communication, which is the transmission / reception of information, via wireless communication with the roadside unit installed on the roadside. In this case, the communication module 37 may receive information on the peripheral vehicle transmitted from the communication module 37 of the vehicle system 20 mounted on the peripheral vehicle of the own vehicle via the roadside unit.
- the communication module 37 may perform wide-area communication, which is transmission / reception of information, via wireless communication with a center outside the own vehicle.
- wide-area communication which is transmission / reception of information, via wireless communication with a center outside the own vehicle.
- vehicles send and receive information between vehicles via the center by wide area communication, by transmitting and receiving information including the vehicle position, vehicle information is sent and received between vehicles within a certain range based on this vehicle position at the center. Should be adjusted so that is transmitted and received.
- the communication module 37 receives information on vehicles around the own vehicle by at least one of vehicle-to-vehicle communication, road-to-vehicle communication, and wide area communication will be described as an example.
- the communication module 37 may receive the map data distributed from the external server that distributes the map data by, for example, wide area communication, and store the map data in the map database 34.
- the map database 34 may be used as a volatile memory, and the communication module 37 may be configured to sequentially acquire map data of an area corresponding to the position of the own vehicle.
- the manual operation unit 32 is a part operated by the driver to drive the own vehicle, and includes a steering wheel, an accelerator pedal, and a brake pedal.
- the manual operation unit 32 outputs the operation amount operated by the driver to the operation switching unit 30.
- the operation amount is an accelerator operation amount, a brake operation amount, and a steering operation amount.
- the vehicle control device 21 outputs an instruction value for executing the automatic driving.
- the operation switching unit 30 switches the operation mode between the automatic operation mode in which the automatic operation is performed and the manual operation mode in which the manual operation is performed.
- the driving switching unit 30 switches whether the authority to drive and operate the own vehicle is the vehicle control device 21 or the driver.
- the operation switching unit 30 transmits the instruction value output from the vehicle control device 21 to the travel control ECU 31.
- the operation switching unit 30 transmits the operation amount to the travel control ECU 31.
- the operation switching unit 30 switches the operation mode to the automatic operation mode or the manual operation mode according to the mode switching request.
- mode switching requests There are two types of mode switching requests: a manual operation mode switching request for changing the operation mode from the automatic operation mode to the manual operation mode, and an automatic operation mode switching request for changing the operation mode from the manual operation mode to the automatic operation mode.
- the mode switching request is generated, for example, by the driver's switch operation, and is input to the operation switching unit 30. Further, the mode switching request is generated by the judgment of the vehicle control device 21, for example, and is input to the operation switching unit 30.
- the operation switching unit 30 switches the operation mode in response to the mode switching request.
- the travel control ECU 31 is a travel control unit and is an electronic control device that controls the travel of the own vehicle. Examples of the traveling control include acceleration / deceleration control and / or steering control.
- the travel control ECU 31 includes a steering ECU that performs steering control, a power unit control ECU that performs acceleration / deceleration control, a brake ECU, and the like.
- the travel control ECU 31 performs travel control by outputting control signals to each travel control device such as an electronically controlled throttle, a brake actuator, and an EPS (Electric Power Steering) motor mounted on the own vehicle.
- EPS Electronic Power Steering
- the vehicle control device 21 includes, for example, a processor, a memory, an I / O, and a bus connecting these, and executes a process related to automatic driving by executing a control program stored in the memory. Executing the process related to automatic driving means executing the vehicle control method for automatically controlling the traveling of the own vehicle 40.
- the memory referred to here is a non-transitory tangible storage medium that stores programs and data that can be read by a computer non-temporarily. Further, the non-transitional substantive storage medium is realized by a semiconductor memory, a magnetic disk, or the like.
- the vehicle control device 21 includes a vehicle position acquisition unit 19, a sensing information acquisition unit 22, a map data acquisition unit 23, a communication information acquisition unit 24, a driving environment acquisition unit 25, and an automatic driving unit 26. It is provided as a functional block. It should be noted that a part or all of the functions executed by the vehicle control device 21 may be configured in terms of hardware by one or a plurality of ICs or the like. Further, a part or all of the functional blocks included in the vehicle control device 21 may be realized by executing software by a processor and a combination of hardware members.
- the vehicle control device 21 corresponds to an in-vehicle device.
- the own vehicle position acquisition unit 19 acquires the vehicle position of the own vehicle to be sequentially positioned by the locator 33.
- the sensing information acquisition unit 22 acquires the sensing information which is the detection result sequentially detected by the peripheral monitoring sensor 35. Further, the sensing information acquisition unit 22 acquires vehicle state information which is a detection result sequentially detected by the vehicle state sensor 38.
- the map data acquisition unit 23 acquires the map data stored in the map database 34.
- the map data acquisition unit 23 may acquire map data around the own vehicle according to the vehicle position of the own vehicle acquired by the own vehicle position acquisition unit 19. It is preferable that the map data acquisition unit 23 acquires map data for a range wider than the detection range of the peripheral monitoring sensor 35.
- the communication information acquisition unit 24 acquires information on vehicles around the own vehicle using the communication module 37.
- the peripheral vehicle information include peripheral vehicle identification information, speed information, acceleration information, yaw rate information, position information, and the like.
- the identification information is information for identifying an individual vehicle.
- the identification information may include, for example, classification information indicating a predetermined classification such as a vehicle type and a vehicle class to which the own vehicle corresponds.
- the driving environment acquisition unit 25 acquires the driving environment of the own vehicle and generates a virtual space simulating the driving environment acquired by the automatic driving unit 26. Specifically, the driving environment acquisition unit 25 acquires the vehicle position of the own vehicle acquired by the own vehicle position acquisition unit 19, the sensing information and vehicle state information acquired by the sensing information acquisition unit 22, and the map data acquisition unit 23. The traveling environment of the own vehicle is recognized from the map data, the information of the surrounding vehicles acquired by the communication information acquisition unit 24, and the like. As an example, the driving environment acquisition unit 25 recognizes the position, shape, moving state, etc. of objects around the vehicle, the position of road markings around the vehicle, etc., using these information. , Generate a virtual space that reproduces the actual driving environment.
- the driving environment acquisition unit 25 From the sensing information acquired by the sensing information acquisition unit 22, the driving environment acquisition unit 25 also recognizes the distance to the peripheral object of the own vehicle, the relative speed of the peripheral object with respect to the own vehicle, the shape and size of the peripheral object, and the like as the driving environment. It should be. Further, the traveling environment acquisition unit 25 may be configured to recognize the traveling environment by using the information of the peripheral vehicle when the communication information acquisition unit 24 can acquire the information of the peripheral vehicle. For example, the position, speed, acceleration, yaw rate, etc. of the peripheral vehicle may be recognized from the information such as the position, speed, acceleration, and yaw rate of the peripheral vehicle. Further, the performance information such as the maximum deceleration and the maximum acceleration of the peripheral vehicle may be recognized from the identification information of the peripheral vehicle.
- the performance information may be recognized from the identification information with reference to this correspondence. ..
- the above-mentioned classification information may be used as the identification information.
- the driving environment acquisition unit 25 distinguishes and recognizes whether the peripheral object detected by the peripheral monitoring sensor 35 is a moving object or a stationary object. It is also preferable to distinguish and recognize the types of peripheral objects.
- the types of peripheral objects for example, the types may be distinguished and recognized by performing pattern matching on the images captured by the peripheral surveillance camera. As for the type, for example, a structure such as a guardrail, a falling object on the road, a pedestrian, a bicycle, a motorcycle, an automobile, or the like may be recognized separately.
- the type of the peripheral object may be a vehicle class, a vehicle type, or the like. Whether the peripheral object is a moving object or a stationary object may be recognized according to the type of the peripheral object.
- the type of peripheral object is a structure or a falling object on the road, it may be recognized as a stationary object. If the type of peripheral object is a pedestrian, a bicycle, a motorcycle, or a car, it may be recognized as a moving object. An object that is unlikely to move immediately, such as a parked vehicle, may be recognized as a stationary object. The parked vehicle may be recognized from the fact that it is stopped and it can be recognized by image recognition that the brake lamp is not lit.
- the automatic driving unit 26 performs processing related to the driving operation by the driver on behalf of the driver. As shown in FIG. 1, the automatic driving unit 26 includes a route generation unit 27, a route confirmation unit 28, and an automatic driving function unit 29 as sub-functional blocks. In order to improve the performance in automatic driving, the automatic driving unit 26 is designed in consideration of avoidance of unreasonable risk and positive risk balance.
- the route generation unit 27 uses the driving environment acquired by the driving environment acquisition unit 25 to generate a driving plan for driving the own vehicle by automatic driving.
- the driving environment here may be a traffic scenario (hereinafter, simply referred to as a scenario) itself, or a scenario may be selected in the process of using the driving environment in the generation of the driving plan.
- a route search process is performed to generate a recommended route from the position of the own vehicle to the destination.
- a driving plan for changing lanes a driving plan for driving in the center of the lane, a driving plan for following the preceding vehicle, and a driving plan for avoiding obstacles.
- the traveling plans are generated. It can be said that these traveling plans are plans for continuing the traveling of the own vehicle 40.
- the plan for extremely short-term driving for making an emergency stop of the own vehicle 40 may not be included in the traveling plan here.
- the generation of the travel plan here may correspond to at least one of route planning (route planning, path planning), strategic behavior planning (tactical behavior planning), and trajectory planning (trajectory planning).
- the route generation unit 27 may generate a route that is a certain distance or the center from the recognized travel lane marking as a travel plan, or generate a route that follows the recognized behavior of the preceding vehicle or the travel locus as a travel plan. good. Further, the route generation unit 27 may generate a route for changing the lane of the own vehicle to an empty area of the adjacent lane in the same traveling direction as a traveling plan. The route generation unit 27 may generate a route for avoiding an obstacle and maintaining the traveling as a traveling plan, or generate a deceleration for stopping in front of the obstacle as a traveling plan. The obstacle referred to here may be another road user.
- the route generation unit 27 may be configured to generate a travel plan that is determined to be optimal by machine learning or the like.
- the route generation unit 27 calculates, for example, one or more routes as a short-term travel plan.
- the route generation unit 27 may be configured to include acceleration / deceleration information for speed adjustment on the calculated route as a short-term travel plan.
- the route generation unit 27 evaluates the validity by the route confirmation unit 28, which will be described later, while evaluating the validity.
- a driving plan may be generated according to the situation. In the following, the description will be continued by taking as an example the case where a running obstacle is recognized and specified.
- the traveling obstruction may be a falling object on the road in the traveling lane of the own vehicle, a parked vehicle, or a preceding vehicle in the traveling lane of the own vehicle.
- the preceding vehicle corresponding to the traveling obstruction may be a preceding vehicle or the like whose average vehicle speed is significantly lower than the speed regulation value of the traveling road even though the road is not congested.
- the route generation unit 27 performs processing according to the travel path of the own vehicle. For example, when the travel path of the own vehicle corresponds to a two-way road without a center line, the route generation unit 27 secures a distance in the left-right direction equal to or more than a threshold value with the travel obstruction, and the own vehicle It suffices to determine whether or not the vehicle can travel in the driving lane.
- the threshold value referred to here may be a lower limit value that can be set as a safety distance described later.
- the lower limit value may be, for example, a value of a safety distance set when traveling while keeping the speed of the own vehicle to a minimum.
- the route generation unit 27 secures a safe distance in the left-right direction between the vehicle and the traveling obstruction, and determines whether or not the vehicle can travel in the traveling lane of the own vehicle.
- the threshold value may be a fixed value set in advance, or may be a value that changes according to the behavior of the moving body when the traveling obstructor is a moving body.
- the width of the portion of the lane width of the own vehicle that is not blocked by the traveling obstruction is larger than the value obtained by adding the above-mentioned threshold value to the vehicle width of the own vehicle.
- the vehicle when the width of the portion of the lane width of the own vehicle that is not blocked by the traveling obstruction is equal to or less than the value obtained by adding the above-mentioned threshold value to the vehicle width of the own vehicle, the vehicle is referred to as a traveling obstruction. It suffices to secure a safe distance in the left-right direction in between and determine that the vehicle cannot travel in the driving lane of the vehicle.
- the value of the vehicle width of the own vehicle the value stored in advance in the non-volatile memory of the vehicle control device 21 may be used.
- the lane width of the traveling lane may be specified from the map data acquired by the map data acquisition unit 23.
- a traveling plan for stopping may be generated. This is because when the vehicle's driving path corresponds to a two-way road without a center line, it is judged that the vehicle cannot drive in the vehicle's driving lane by ensuring a safe distance in the left-right direction between the vehicle and the vehicle. This is because it is not possible to pass.
- the vehicle control device 21 may be configured to switch from automatic driving to manual driving.
- the configuration may be such that the manual operation is started after the notification requesting the change of operation is given in advance.
- the route generation unit 27 may generate a travel plan for changing the lane to an adjacent lane in the same direction as the travel lane of the own vehicle.
- the route generation unit 27 secures a distance in the left-right direction equal to or greater than the threshold value with the travel obstruction in the same manner as described above. , It is sufficient to judge whether or not the vehicle can travel in the driving lane of the own vehicle.
- the route generation unit 27 secures a safe distance in the left-right direction between the vehicle and the vehicle in the case where the vehicle's travel path corresponds to a road with one lane on each side, and keeps the vehicle in the vehicle's lane. If it is determined that the vehicle cannot be driven, it is sufficient to generate a driving plan that goes beyond the driving lane of the own vehicle and passes by the side of the driving obstacle while avoiding the oncoming vehicle.
- the route confirmation unit 28 evaluates the travel plan generated by the route generation unit 27.
- the driving plan can also be called a driving route. Evaluating a travel plan means implementing a route confirmation method that confirms the validity of the travel route.
- the route confirmation unit 28 may evaluate the driving plan by using a mathematical formula model that formulates the concept of safe driving.
- the route confirmation unit 28 serves as a reference for evaluating the relationship between the objects, which is the distance between the objects of the own vehicle and the surrounding objects, which is calculated by a preset mathematical formula model.
- the driving plan may be evaluated based on whether the distance is equal to or greater than the safe distance. As an example, the distance between the objects may be the distance in the front-rear direction and the left-right direction of the own vehicle.
- the official mathematical model does not guarantee that an accident will not occur completely, but will take appropriate actions to avoid a collision when the distance is less than the safe distance.
- the appropriate action may be an appropriate response.
- the appropriate response may be a series of coordinated actions that the driving policy may require to maintain the intended safety of the function (SOTIF).
- the appropriate response may be an action that resolves a crisis situation when other road users behave according to reasonably foreseeable assumptions.
- a transition to a minimal risk state may be performed.
- braking with a rational force can be mentioned. Braking with a reasonable force includes, for example, braking at the maximum deceleration possible for the own vehicle.
- the safe distance calculated by the mathematical formula model can be rephrased as the minimum distance that the vehicle should have between the vehicle and the obstacle in order to avoid the proximity of the vehicle to the obstacle.
- the automatic driving function unit 29 causes the driving control ECU 31 to automatically accelerate / decelerate and / or steer the vehicle according to the driving plan output from the route confirmation unit 28, so that the driver can act for the driving operation, that is, It suffices to perform automatic operation.
- the automatic driving function unit 29 causes the route confirmation unit 28 to perform automatic driving according to a traveling plan evaluated to be used for automatic driving. If the driving plan is traveling on a route, automatic driving will be performed along this route. If the driving plan is to stop or decelerate, stop or decelerate automatically.
- the automatic driving function unit 29 causes the automatic driving according to the traveling plan output from the route confirmation unit 28, so that the automatic driving is performed while avoiding the proximity of the own vehicle and the surrounding objects.
- the route confirmation unit 28 includes a safety distance setting unit 281, a caution distance setting unit 284, a caution distance determination unit 283, and an emergency stop unit 282 as sub-functional blocks.
- the safety distance setting unit 281 calculates the safety distance using the mathematical formula model described above, and sets the calculated safety distance 42 as the safety distance 42.
- the safety distance setting unit 281 shall calculate and set the safety distance 42 using at least the information on the behavior of the vehicle.
- the safety distance setting unit 281 may use, for example, an RSS (Responsibility Sensitive Safety) model.
- the mathematical formula model may be the safety-related model itself or may correspond to a part of the safety-related model.
- the safety distance setting unit 281 sets a minimum safety distance 42 that the vehicle 40 should leave between the vehicle 40 and the obstacle in order to avoid the proximity of the vehicle 40 to the obstacle.
- the safety distance setting unit 281 sets, for example, a safety distance 42 in the front and left-right directions of the own vehicle 40.
- the safety distance setting unit 281 calculates, for example, the distance at which the vehicle 40 can stop in the shortest time as the safety distance 42 from the information on the behavior of the vehicle 40 in front of the vehicle 40. do it.
- the own vehicle 40 travels forward at the maximum acceleration between the current vehicle speed and the response time, and then decelerates at the maximum deceleration.
- the distance that can be stopped may be calculated as the safety distance 42 ahead.
- the speed, maximum acceleration, and maximum deceleration of the own vehicle 40 are for the front-rear direction of the own vehicle 40.
- the response time here may be the time from the instruction of the operation to the braking device to the start of the operation when the own vehicle 40 is stopped by the automatic operation.
- the maximum acceleration, maximum deceleration, and response time of the own vehicle 40 may be specified by storing them in the non-volatile memory of the vehicle control device 21 in advance. Even when the safety distance setting unit 281 does not recognize a moving object in front of the own vehicle 40 but recognizes a stationary object, the safety distance setting unit 42 may set the safety distance 42 in front of the vehicle 40 as a reference.
- the safety distance setting unit 281 When the safety distance setting unit 281 recognizes the moving object in front of the own vehicle 40, the safety distance setting unit 281 does not contact the own vehicle 40 and the forward moving object from the information on the behavior of the own vehicle 40 and the forward moving object.
- the distance at which the vehicle can be stopped may be calculated as the safety distance 42 ahead.
- the case where the moving body is an automobile will be described as an example.
- the forward moving body include a preceding vehicle, an oncoming vehicle, and the like.
- the own vehicle 40 and the front moving body are determined from the speed, the maximum acceleration, the maximum deceleration, and the response time between the own vehicle 40 and the forward moving body.
- the distance that the moving body can travel in front of each other at the maximum acceleration during the response time from the current speed, then decelerate at the maximum deceleration and stop without touching each other is calculated as the safety distance 42 ahead. Just do it.
- the forward moving body decelerates from the current speed at the maximum deceleration, whereas the own vehicle 40 has a response time from the current speed.
- the distance that can be stopped without contacting each other by decelerating at the maximum deceleration after traveling forward at the maximum acceleration during the period may be calculated as the safety distance 42 ahead.
- the information acquired by the communication information acquisition unit 24 may be used by the safety distance setting unit 281. .. Further, as the information that can be recognized by the driving environment acquisition unit 25, the information recognized by the driving environment acquisition unit 25 may be used.
- the general vehicle values are stored in advance in the non-volatile memory of the vehicle control device 21, so that the general vehicle values can be obtained. It may be configured to be used by the safety distance setting unit 281. That is, the minimum set of reasonably foreseeable assumptions about the behavior of a moving object can be defined depending on the kinematic characteristics of the moving object and the scenario.
- the safety distance setting unit 281 recognizes the moving body behind the own vehicle 40, the own vehicle 40 and the rear moving body come into contact with each other from the information on the behavior of the own vehicle 40 and the rear moving body.
- the distance that can be stopped without stopping may be calculated as the rear safety distance 42.
- Examples of the rear moving body include a following vehicle and a rear side vehicle in an adjacent lane behind the own vehicle 40.
- the safety distance setting unit 281 may set the safety distance 42 behind the own vehicle 40 by estimating the safety distance 42 for the rear moving body in the same manner as calculating the safety distance 42 in front, for example. ..
- the safety distance setting unit 281 refers to the left-right direction of the own vehicle 40 from the behavior information of the own vehicle 40 until the own vehicle 40 can set the speed in the left-right direction to 0 at the shortest.
- the distance moved in the left-right direction may be calculated as the safe distance 42.
- the maximum decrease after the own vehicle 40 moves in the left-right direction with the maximum acceleration during the response time from the current left-right speed from the left-right speed, maximum acceleration, maximum deceleration, and response time of the own vehicle 40.
- the distance that the vehicle 40 moves in the left-right direction until the vehicle decelerates at the speed and the speed in the left-right direction becomes 0 may be calculated as the safety distance 42 in the left-right direction.
- the response time here may be the time from the instruction of the operation to the steering device to the start of the operation when the own vehicle 40 is steered by automatic driving. Even when the safety distance setting unit 281 does not recognize a moving object in the left-right direction of the own vehicle 40 but recognizes a stationary object, the safety distance setting unit 281 may set the safety distance 42 in the left-right direction as this reference.
- the safety distance setting unit 281 When the safety distance setting unit 281 recognizes the moving object in the left-right direction of the own vehicle 40, the safety distance setting unit 281 refers to the own vehicle 40 from the information on the behavior of the own vehicle 40 and the moving object in the direction in which the moving object exists.
- the distance to move in the left-right direction until the speed in the left-right direction of each other can be reduced to 0 without contacting the moving body may be calculated as the safety distance 42 in that direction.
- the own vehicle 40 and the moving body each have the maximum acceleration in the left-right direction between the current speed and the response time.
- the distance that can be decelerated at the maximum deceleration and stopped without contacting each other may be calculated as the safety distance 42 in the left-right direction.
- Obstacle maximum acceleration, maximum velocity and response time values for calculating at least one of the safety distance 42 and the safety envelope are reasonably predictable as considered in the scenario. It may be set according to the upper or lower bound defined in the minimum set of assumptions.
- the caution distance setting unit 284 is a peripheral vehicle 43 in which an obstacle travels around the own vehicle 40, and a caution distance 41 larger than the safety distance 42 is set as a distance to be separated from the peripheral vehicle 43.
- the attention distance 41 includes the safety distance 42 and is a distance for preventing the emergency avoidance mode.
- the emergency avoidance mode is a control mode for executing a stop plan in which the vehicle is suddenly decelerated for safety and an emergency stop is performed.
- the peripheral vehicle 43 is another vehicle traveling around the own vehicle 40, for example, a front vehicle traveling in front of the own vehicle 40, a rear vehicle traveling behind the own vehicle 40, and a lane in which the own vehicle 40 travels. Left and right vehicles traveling in adjacent lanes.
- the safety distance 42 is calculated using the speed and acceleration of the vehicle in front as described above, but if the acceleration / deceleration of the vehicle in front is irregular, the calculation result of the safety distance 42 is not stable. Therefore, a caution distance 41 is provided, and a traveling plan in which the inter-vehicle distance 44 is the caution distance 41 or more is adopted as much as possible. As a result, when the caution distance 41 becomes larger than the inter-vehicle distance 44 due to the sudden deceleration of the vehicle in front, a traveling plan that expands the inter-vehicle distance 44 to the caution distance 41 or more is selected. Therefore, the attention distance 41 has a role as a cushioning material as virtually illustrated by the coil spring in FIG.
- the irregular acceleration / deceleration of the vehicle in front may be an example of the current behavior of the vehicle in front not being reasonably foreseeable.
- the current behavior referred to here is calculated from, for example, the behavior during a period from a predetermined time before the behavior determination to the behavior determination.
- the determination result of whether or not the current behavior of the vehicle in front is reasonably predictable can be verified ex post facto or validated by the storage medium or storage device mounted on the own vehicle 40. It may be remembered.
- Setting the attention distance 41 may be an example of setting stabilization conditions for reducing the temporal instability of the safety envelope.
- the setting of the stabilization condition may be carried out by updating the condition or by adding an additional condition to the existing condition.
- the setting status of this condition may be stored in a storage medium or a storage device mounted on the own vehicle 40 so as to be able to be verified after the fact or to be validated.
- the storage medium may be, for example, the non-volatile memory of the vehicle control device 21.
- the caution distance setting unit 284 sets, for example, the caution distance 41 in the front, rear, and left-right directions of the own vehicle 40.
- the caution distance setting unit 284 is a distance at which the own vehicle 40 can secure an inter-vehicle distance 44 by gradual deceleration, for example, from the information on the behavior of the preceding vehicle with respect to the peripheral vehicles 43 in front of the own vehicle 40. May be calculated as the caution distance 41.
- the gradual deceleration is a deceleration that does not cause discomfort to the occupants, and this deceleration is set in advance by experiments or the like.
- the gentle deceleration can also be a deceleration that does not lock the seat belt.
- the distance at which the inter-vehicle distance 44 can be secured means that the inter-vehicle distance 44 at which the emergency stop mode due to the predicted fluctuation of the safe distance 42 is not implemented can be secured even with this gradual deceleration.
- the fluctuation distance due to the speed difference ⁇ v is calculated as the offset distance ⁇ d, and the offset distance ⁇ d is added to the safety distance 42.
- the distance may be calculated as the caution distance 41.
- the fact that the speed of the vehicle ahead is unstable and there is an unnatural speed difference ⁇ may be an example of the fact that the current behavior of the vehicle ahead is not reasonably foreseeable.
- the speed difference ⁇ v is the difference between the maximum speed and the minimum speed of the vehicle in front in the preset unit observation time.
- the unit observation time is the time for judging that the speed of the vehicle in front is unstable, in other words, the speed of the vehicle in front is fluctuating.
- the offset distance ⁇ d is a distance that has a role as a cushioning material with respect to the safety distance 42. Since it acts as a cushioning material, the offset distance ⁇ d to be added to the safety distance 42 is preferably shorter than the safety distance 42.
- the offset time is set so that the offset distance ⁇ d is shorter than the safety distance 42.
- the section related to the braking distance of the vehicle in front may be deleted from the RSS model for calculating the safety distance 42, and the distance may be calculated as the caution distance 41.
- the caution distance 41 may be positioned as an aspect of the safety distance 42, which is intended to be an extended state of the safety distance 42.
- the safety envelope may be defined as a concept corresponding to at least one of the safety distance 42 and the attention distance 41, or a concept generically referring to the safety distance 42 and the attention distance 41.
- the definition of safety envelope may be a common concept that can be used to address all the principles that driving policies will adhere to. According to this concept, an autonomous vehicle has one or more boundaries around its own vehicle, and violations of one or more of these boundaries cause different responses by the autonomous vehicle.
- the safety envelope may be a set of restrictions and conditions designed for the system to steer, subject to control to maintain maneuvering at an acceptable risk level.
- FIG. 4 shows an RSS model in which the distance of the vehicle in front is not deleted.
- FIG. 4 is an equation for calculating the safety distance 42 in a situation where a rear-end collision is determined.
- the safety distance 42 is displayed as d min .
- the meaning of the middle side in FIG. 4 will be described with reference to FIG.
- FIG. 5 shows a relationship shown in FIG. 5 between the distance d brake and rear . This is expressed by an equation, which is the relationship between the left side and the middle side in FIG.
- the third term on the middle side can be converted into the fourth term on the right side.
- the first term on the middle side can be converted into the first and second terms on the right side. ..
- the second term on the middle side can be converted into the third term on the right side. From the above, the right side is obtained.
- the term relating to the braking distance of the vehicle in front is the fourth term on the right side.
- the distance setting unit 284 uses information on the behavior of the peripheral vehicles 43 in the left-right direction as to the peripheral vehicles in the left-right direction of the own vehicle 40.
- the distance at which the above can be secured may be calculated as the caution distance 41.
- the gentle steering is steering in which the lateral acceleration is similar to the lateral acceleration generated by the occupant operating the steering at normal times. This lateral deceleration is set in advance by experiments or the like. In addition, gentle steering can be steering in which the seat belt does not lock.
- the distance at which the inter-vehicle distance 44 can be secured means that the inter-vehicle distance 44 at which the emergency stop mode due to the predicted fluctuation of the safety distance 42 is not implemented can be secured even with this gentle steering.
- the caution distance setting unit 284 sets the caution distance 41 when the own vehicle 40 travels in a place of unsteady traveling such as a parking lot.
- Each vehicle traveling in the parking lot travels with a set caution distance 41.
- each vehicle selects a traveling plan so that the attention distances 41 do not overlap with each other.
- the attention distance 41 is set according to the vehicle class rather than the vehicle speed. If the attention distances 41 overlap, a traveling plan is selected so that the inter-vehicle distance 44 becomes the attention distance 41 or more so as to go in the direction of eliminating the overlap.
- the attention distance 41 of the peripheral vehicle 43 and the own vehicle 40 in the opposite directions overlaps, if the overlap can be eliminated by moving forward, the attention distance 41 is given priority over the backward movement. Eliminate duplication.
- the caution distance setting unit 284 sets the caution distance 41 based on the vehicle class of the own vehicle 40. Further, the caution distance 41 of the peripheral vehicle 43 may be calculated by the own vehicle 40 from the vehicle class of the peripheral vehicle 43, or may be acquired by vehicle-to-vehicle communication.
- the attention distance 41 is calculated by the attention distance setting unit 284 at any time regardless of whether or not it is set.
- the attention distance determination unit 283 determines whether or not to set the attention distance 41 with respect to the peripheral vehicle 43.
- the caution distance determination unit 283 determines whether or not to set the caution distance 41 with respect to the peripheral vehicle 43 when the safety distance 42 temporarily increases or when the safety distance 42 increases in the future.
- the caution distance 41 may always be set for the peripheral vehicle 43, but in the present embodiment, the caution distance 41 is set when a predetermined setting condition is satisfied.
- the caution distance determination unit 283 pays attention. It is determined that the distance 41 is set. Further, for example, when the safety distance 42 with the surrounding vehicle 43 increases in the future, specifically, when the road surface condition in front changes in a direction of deterioration, the caution distance determination unit 283 determines to set the caution distance 41. Therefore, when the condition that the time change of the safety distance 42 to be calculated is likely to be large is met, and the safety distance 42 increases by a constant value or a constant ratio with respect to the average value of the predetermined elapsed time, a maximum value occurs. If there is a possibility that the attention distance is set, the attention distance determination unit 283 determines that the attention distance 41 is set.
- the setting may be continued as long as the peripheral vehicle 43 exists in the vicinity, but when the predetermined end condition is satisfied, the caution distance 41 is set. You may finish.
- the caution distance determination unit 283 determines that the traveling validity of the own vehicle 40 is secured for the peripheral vehicle 43 for which the caution distance 41 has already been set, the caution distance is determined. It is determined that the setting for the peripheral vehicle 43 of 41 is completed.
- the caution distance determination unit 283 Sets the attention distance 41 to the vehicle in front. This means that the caution distance 41 is set when it is determined that the traveling of the vehicle in front, which is the peripheral vehicle 43, is unstable. This contributes to the stable running of the own vehicle 40.
- the caution distance 41 is set because it is determined that the traveling of the vehicle ahead is unstable, and the safety distance 42 with respect to the vehicle ahead and the distance between vehicles 44 are stable, the caution distance determination unit 283 with respect to the vehicle ahead Attention Finish the setting of the distance 41.
- the caution distance determination unit 283 sets the caution distance 41 for the vehicle ahead. Then, when the traveling of the curve is completed, the caution distance determination unit 283 ends the setting of the caution distance 41 for the vehicle in front.
- the caution distance determination unit 283 sets the caution distance 41 in the vehicle in front. .. When this cause is incorporated into the calculation of the safety distance 42, the caution distance determination unit 283 ends the setting of the caution distance 41 for the vehicle in front.
- the caution distance determination unit 283 pays attention to the vehicle in front. Set the distance 41.
- the caution distance determination unit 283 ends the setting of the caution distance 41 with respect to the vehicle ahead.
- the caution distance determination unit 283 sets the caution distance 41 for the left and right vehicles.
- the caution distance determination unit 283 ends the setting of the caution distance 41 for the left and right vehicles.
- the caution distance determination unit 283 sets the caution distance 41 for the left and right vehicles. After that, when it is determined that the vehicle is traveling stably, the caution distance determination unit 283 ends the setting of the caution distance 41 for the left and right vehicles.
- the caution distance determination unit 283 sets the caution distance 41 for the left and right vehicles. Then, when the traveling of the curve is completed, the caution distance determination unit 283 ends the setting of the caution distance 41 for the left and right vehicles.
- the caution distance determination unit 283 sets the caution distance 41 for the left and right vehicles.
- the caution distance determination unit 283 ends the setting of the caution distance 41 for the left and right vehicles.
- the caution distance determination unit 283 sets the caution distance 41. Then, when the running of the parking lot is finished, the caution distance determination unit 283 ends the setting of the caution distance 41.
- the caution distance 41 may be set to 0 at the same time as the end, the attention distance 41 may be gradually shortened, and then it may be set to 0. If it is determined that the attention distance 41 should be set again when the attention distance 41 is gradually shortened, the attention distance 41 is set again.
- the emergency stop unit 282 is an example of the emergency control unit.
- the emergency stop unit 282 selects a travel plan instructed to the automatic driving function unit 29 from the travel plans generated by the route generation unit 27.
- the selected driving plan must be a cautious plan or a semi-cautious plan.
- the careful plan is a traveling plan that secures a safe distance 42 for the target vehicle.
- the semi-cautious plan is a traveling plan that secures a caution distance 41 for the target vehicle.
- the emergency stop unit 282 selects a parking plan from the traveling plans generated by the route generation unit 27.
- the parking plan is a traveling plan in which the attention distance 41 is set for the own vehicle 40 and the surrounding vehicles 43.
- the parking plan is a traveling plan in which the attention distance 41 of the own vehicle 40 and the peripheral vehicle 43 does not overlap, and even if they overlap, the overlapping is gradually eliminated.
- the emergency stop unit 282 provides the automatic operation function unit 29 with a preset emergency stop plan.
- the emergency stop plan is a driving plan to be selected when there is no careful plan.
- the emergency stop plan is, for example, a route for decelerating the own vehicle 40 at the maximum speed until the own vehicle 40 stops without changing the steering angle.
- the emergency stop unit 282 determines whether or not the vehicle is traveling by securing the safety distance 42 set by the safety distance setting unit 281 at any time. Then, the emergency stop unit 282 controls the own vehicle 40 to make an emergency stop when the vehicle cannot travel while securing the safe distance 42.
- the emergency stop unit 282 provides the automatic driving function unit 29 with a preset emergency stop plan when the own vehicle 40 is urgently stopped. Therefore, the emergency stop plan is a driving plan to be selected when there is no careful plan.
- the emergency stop plan is, for example, a traveling plan in which the vehicle 40 is decelerated at the maximum speed until the vehicle 40 stops without changing the steering angle.
- the route generation unit 27 may generate a travel plan for making an emergency stop of the own vehicle 40 while preventing sudden deceleration.
- An example of an emergency stop plan is a traveling plan in which the vehicle 40 is decelerated while maintaining the maximum possible deceleration until the vehicle 40 stops.
- the emergency stop does not necessarily have to maintain the maximum possible deceleration as long as the deceleration is started immediately in order to stop the own vehicle 40.
- the emergency stop unit 282 secures the caution distance 41 at any time and determines whether or not the vehicle is traveling. Then, the emergency stop unit 282 decelerates when the inter-vehicle distance 44 becomes less than the caution distance 41, and controls the travel control ECU 31 so that the inter-vehicle distance 44 between the own vehicle 40 and the peripheral vehicle 43 becomes the caution distance 41 or more. do.
- controlling the travel control unit corresponds to or may include the generation of an appropriate vehicle motion control request.
- Each flowchart is a process that is repeatedly executed in a short time when the vehicle control device 21 is in the power-on state. For example, these processes are repeatedly executed at the same time as or shorter than the safety judgment cycle of the route confirmation unit 28.
- step S11 the attention distance determination unit 283 determines whether or not the peripheral vehicle 43 is stably traveling, and if it is stably traveling, step S12. If the vehicle is not running stably, the process proceeds to step S13.
- step S12 since the peripheral vehicle 43 is traveling stably, the emergency stop unit 282 is controlled to select a careful plan using the safety distance 42, and this flow ends.
- step S13 since the peripheral vehicle 43 is not traveling stably, the caution distance setting unit 284 calculates the caution distance 41 and moves to step S14.
- the attention distance 41 can be set in the front-rear direction of the own vehicle 40, that is, in the direction along the road on which the own vehicle 40 is traveling.
- the attention distance 41 can be set in the left-right direction of the own vehicle 40, that is, in the road width direction. Therefore, in S11, whether or not the traveling of the peripheral vehicle 43 is stable is determined in the direction along the road and the road width direction, respectively.
- the peripheral vehicle 43 includes a vehicle in front. As for the vehicle in front, it is naturally judged whether the vehicle in the direction along the road is stable. In addition, it may be determined whether the vehicle in front is stable in the width direction of the road, in other words, whether there is rolling.
- the peripheral vehicle 43 includes left and right vehicles adjacent to the lane in which the own vehicle 40 travels. For left and right vehicles, determine whether the vehicle is stable in the width direction of the road. In addition, it may be determined whether the left and right vehicles are stable in the direction along the road.
- a caution distance 41 is provided when the calculation result of the safety distance 42 is not stable. Therefore, "whether or not the vehicle is traveling stably" in S11 is intended to determine whether or not the calculation result of the safety distance 42 is stable.
- Parameters that affect the safety distance 42 include the speed and acceleration of the peripheral vehicle 43, and the inter-vehicle distance 44 with the vehicle in front. Therefore, for "whether or not the vehicle is traveling stably" in S11, it may be determined whether or not any one or more parameters of the speed, acceleration, and inter-vehicle distance 44 of the peripheral vehicle 43 are stable.
- An example of a method for determining whether or not these parameters are stable is whether the amount of change or the rate of change of these parameters is equal to or greater than the threshold value in a preset determination time.
- the fact that the amount of change in the parameters and the rate of change are equal to or greater than the threshold value may be an example of the fact that the current behavior of the vehicle in front is not a reasonably foreseeable behavior.
- step S14 the caution distance 41 is set for the peripheral vehicle 43 that is not traveling stably.
- the caution distance 41 to be set includes at least the side of the direction along the road and the road width direction in S11 that is determined that the traveling of the peripheral vehicle 43 is not stable.
- the emergency stop unit 282 is controlled to select the quasi-careful plan using the caution distance 41, and this flow ends.
- the semi-cautious plan is a driving plan that secures a caution distance of 41 for the target vehicle.
- the traveling plan for securing the attention distance 41 is a traveling plan in which the inter-vehicle distance 44 is not shorter than the caution distance 41 when the inter-vehicle distance 44 is longer than the caution distance 41.
- the traveling plan for securing the attention distance 41 is a traveling plan for widening the inter-vehicle distance 44 when the inter-vehicle distance 44 is shorter than the caution distance 41.
- the traveling plan using the safety distance 42 is selected, and when the traveling of the peripheral vehicle 43 is not stable, the traveling plan using the caution distance 41 is selected. Be selected. In a situation where the vehicle speed of the vehicle in front is unstable and the calculation result of the safety distance 42 is not stable, the safety distance 42 may be infringed by mistake. On the other hand, by providing the caution distance 41, it becomes a cushioning material and it is possible to prevent the safety distance 42 of the own vehicle 40 from being immediately infringed.
- step S11 in FIG. 7 it is determined whether or not the traveling of the peripheral vehicle 43 is stable, but the determination is not limited to this.
- step S11 it is determined whether or not there is a curve in front of the vehicle in front, and when there is a curve, the attention distance 41 may be set in steps S13 and S14. Since sudden braking on a curve is not particularly preferable, by setting a caution distance 41 before the vehicle in front enters the curve, even if the vehicle in front suddenly decelerates during the curve, the vehicle 40 will suddenly brake. It can be suppressed. Further, when the curve is larger than a predetermined radius, the attention distance 41 may be set.
- step S11 it may be determined whether or not there is a cause for the braking distance to be extended in front of the vehicle in front, and if there is a cause, the caution distance 41 may be set in steps S13 and S14.
- the safety distance 42 becomes long, for example, when the road surface changes from asphalt to cobblestone while traveling on asphalt. Since the braking distance of the stone pavement is longer than that of the asphalt, the safety distance 42 is longer. If the road surface changes to cobblestone while driving on asphalt, the safety distance 42 becomes long, so that the vehicle in front may suddenly infringe the safety distance 42. Therefore, a caution distance 41 is provided in advance so that the inter-vehicle distance 44 is lengthened. As a result, even if the safety distance 42 suddenly becomes long, it is possible to respond without implementing an emergency stop plan.
- step S11 it is determined whether or not the following equation (1) is satisfied, and when it is satisfied, the attention distance 41 may be set in steps S13 and S14.
- lv (t) is the inter-vehicle distance 44 at time t
- ls (t) is the safety distance 42 at time t.
- the own vehicle 40 may approach the vehicle in front.
- step S21 the attention distance determination unit 283 determines whether or not the end condition for ending the setting of the attention distance 41 is satisfied, and if it is satisfied, the process proceeds to step S23. If not satisfied, the process proceeds to step S22.
- step S22 since the end condition is not satisfied, the emergency stop unit 282 is continuously controlled to select the quasi-careful plan using the caution distance 41, and ends this flow.
- step S23 since the end condition is satisfied, the emergency stop unit 282 ends the control using the caution distance 41, is controlled to select the careful plan using the safety distance 42, and ends this flow.
- step S31 the attention distance determination unit 283 determines whether or not the own vehicle 40 is traveling in the parking lot, and if the vehicle 40 is traveling in the parking lot, step S33. If the vehicle is not traveling in the parking lot, the process proceeds to step S32. In step S32, since the vehicle is not traveling in the parking lot, the emergency stop unit 282 is controlled to select a careful plan using the safety distance 42, and this flow ends.
- the caution distance setting unit 284 calculates the caution distance 41 for the parking lot and moves to step S34.
- the attention distance 41 is set for the own vehicle 40 and the surrounding vehicles 43, and the emergency stop 282 is controlled to select a parking plan using the attention distance 41 for the parking lot, and this flow ends. do.
- a traveling plan using the caution distance 41 for the parking lot is selected.
- step S41 the attention distance determination unit 283 determines whether or not the end condition for ending the setting of the attention distance 41 for the parking lot is satisfied, and if it is satisfied, the step. Move to S43, and if not satisfied, move to step S42.
- step S42 since the end condition is not satisfied, the emergency stop unit 282 is continuously controlled to select a parking plan using the caution distance 41 for the parking lot, and this flow ends.
- step S43 since the end condition is satisfied, the emergency stop unit 282 is controlled to end the control using the caution distance 41 for the parking lot and to select the careful plan using the safety distance 42, and this flow is performed. finish.
- step S51 it is determined whether or not the attention distance 41 is smaller than the inter-vehicle distance 44, and if the attention distance 41 is smaller than the inter-vehicle distance 44, the process proceeds to step S54. If it is not small, the process proceeds to step S52.
- step S52 it is determined whether or not the safety distance 42 is smaller than the inter-vehicle distance 44, and if the safety distance 42 is smaller than the inter-vehicle distance 44, the process proceeds to step S53, and if it is not small, the process proceeds to step S55.
- step S53 the safety distance 42 is secured.
- step S53 it is determined whether or not the travel plan given by the route generation unit 27 has a careful plan. If there is a careful plan, the process proceeds to step S54, and if there is no careful plan, the process proceeds to step S55.
- step S54 the caution distance 41 is secured, or the safety distance 42 is secured and there is a cautious plan. To finish.
- step S55 since the safety distance 42 is not secured or there is no careful plan, the execution of the emergency stop plan is continued and this flow is terminated.
- the caution distance 41 is set by the caution distance setting unit 284 as the distance to be separated from the peripheral vehicle 43.
- the attention distance 41 is an interval larger than the safety distance 42.
- the emergency stop unit 282 decelerates the own vehicle 40 when the attention distance 41 cannot be secured and the traveling control ECU 31 so that the inter-vehicle distance 44 between the own vehicle 40 and the peripheral vehicle 43 becomes the caution distance 41 or more.
- the vehicle decelerates so that the inter-vehicle distance 44 becomes wider without making an emergency stop.
- the caution distance determination unit 283 determines that the caution distance 41 is set for the peripheral vehicle 43, the caution distance 41 is set for the peripheral vehicle 43. Therefore, the attention distance 41 can be set when necessary, and it is possible to prevent the inter-vehicle distance 44 from becoming unnecessarily large.
- the caution distance 41 is set for the peripheral vehicle 43.
- the traveling state of the peripheral vehicle 43 is not stable
- the caution distance 41 is set for the peripheral vehicle 43.
- the caution distance 41 If the caution distance 41 is not set, the calculation result of the safety distance 42 will constantly change significantly, the control input of the own vehicle 40 will not be stable, and there is a high possibility of falling into an emergency stop plan.
- the caution distance 41 by providing the caution distance 41 as in the present embodiment, it becomes a cushioning material for the emergency stop plan, and the irregular acceleration / deceleration of the vehicle in front does not directly affect the control input of the own vehicle 40 and is stable. It is possible to run the car.
- the setting of the caution distance 41 is terminated. If this is not necessary, the setting of the attention distance 41 can be suppressed, and the unnecessarily large inter-vehicle distance 44 can be suppressed.
- the traveling state of the peripheral vehicle 43 is stable, the setting of the caution distance 41 that has been set is terminated.
- the setting of the caution distance 41 for the peripheral vehicle 43 whose traveling state is stable is stable, and to prevent the inter-vehicle distance 44 from becoming unnecessarily large.
- the vehicle control device of the present embodiment when the travel plan newly generated by the route generation unit 27 is executed while the travel control ECU 31 is being controlled so as to make an emergency stop by the control of the emergency stop unit 282, It is determined whether or not the vehicle can travel while securing the set safety distance 42 (S53). Then, when the emergency stop unit 282 can travel while securing the safe distance 42, the emergency stop unit 282 controls the travel control ECU 31 so as to avoid the emergency stop and execute the newly generated travel plan (S54). As a result, even if the emergency stop is being controlled, a new driving plan is implemented when the vehicle can travel while securing the safe distance 42, so that it is possible to return to the normal driving before the vehicle stops completely.
- the inter-vehicle distance 44 is extended during deceleration due to an emergency stop without stopping completely. It is possible to secure a safe distance 42 and continue traveling. Therefore, unnecessary emergency stop can be suppressed.
- the travel control ECU 31 is controlled so as to make an emergency stop? It is determined whether or not (S51). Then, when the vehicle can travel while securing the caution distance 41, the travel control ECU 31 is controlled so as to avoid an emergency stop and execute the newly generated travel plan. As a result, even if the emergency stop is being controlled, a new driving plan will be implemented when the vehicle can drive with the caution distance 41 secured, so that the vehicle will return to safer driving considering the caution distance 41 before stopping completely. be able to.
- the calculation method of the attention distance 41 is different from that in the first embodiment.
- the fluctuation distance due to the speed difference ⁇ v is set as the offset distance ⁇ d, and this offset distance ⁇ d is added to the safety distance 42 to obtain the caution distance 41.
- the offset distance ⁇ d calculated based on the speed difference ⁇ v and the caution distance 41 calculated from the offset distance ⁇ d may fluctuate with the passage of time.
- the automatic driving unit 26 controls the driving of the own vehicle 40 so that the inter-vehicle distance 44 is longer than the caution distance 41. Therefore, when the attention distance 41 fluctuates, the inter-vehicle distance 44 becomes longer or shorter than the caution distance 41 even if the inter-vehicle distance 44 does not change. Therefore, if the attention distance 41 fluctuates greatly in a short time, the traveling of the own vehicle 40 may become unstable.
- the attention distance 41 is less likely to be shortened. Making the attention distance 41 less likely to be shortened may be an example of setting stabilization conditions for reducing the temporal instability of the safety envelope.
- the speed difference ⁇ v used for calculating the attention distance 41 is set to the maximum value of the above-mentioned unit observation time in the past and a plurality of sections.
- FIG. 12 conceptually shows the change in the speed v of the vehicle in front.
- T1 to T5 are observation times T
- the length of each observation time T is a unit observation time.
- FIG. 12 also shows the velocity difference ⁇ v for each observation time T.
- the caution distance 41 used to generate the careful plan is set to the maximum value of the speed difference ⁇ v for the past multiple sections.
- the attention distance 41 is calculated using the maximum value of the speed difference ⁇ v for the past three sections.
- the speed difference ⁇ v2 and the speed difference ⁇ v3 are smaller than the speed difference ⁇ v1, so even if the speed difference ⁇ v2 and the speed difference ⁇ v3 are calculated, the speed difference ⁇ v for calculating the attention distance 41 remains the speed difference ⁇ v1. be.
- the fluctuation of the attention distance 41 in a short time is suppressed.
- the third embodiment is similar to the second embodiment.
- the speed difference ⁇ v is a unit-time fluctuation value
- the maximum value of the speed difference ⁇ v for the past plurality of sections is set as the caution distance 41 used for generating the careful plan.
- the average value of the speed difference ⁇ v for the past plurality of sections is set as the caution distance 41 used for generating the careful plan. Even in this way, the fluctuation of the attention distance 41 in a short time is suppressed.
- the caution distance 41 may be set even when the peripheral vehicle is not stable running. For example, when there is a large curve in front and there is a cause that the braking distance is extended in front, the attention distance 41 is set.
- the caution distance 41 set at these times may be a distance obtained by adding a preset addition distance (hereinafter, fixed addition distance) to the safety distance 42.
- the caution distance 41 calculated when it is determined that the surrounding vehicles are not traveling stably can also be a distance obtained by adding a fixed addition distance to the safety distance 42.
- the magnitude relationship between the vehicle-to-vehicle distance 44 and the caution distance 41 is short when the time change of the inter-vehicle distance 44 with the vehicle in front is large. May fluctuate over time. As a result, the running of the own vehicle 40 may become unstable.
- the caution distance 41 is defined as a safety distance + a fixed addition distance + a variable addition distance.
- the variation addition distance is a distance considering the variation in the inter-vehicle distance.
- the speed fluctuation and acceleration fluctuation of the vehicle in front also affect the fluctuation of the inter-vehicle distance 44. Therefore, the fluctuation addition distance can be said to be a distance considering the speed fluctuation and the acceleration fluctuation of the vehicle in front.
- Setting the variable addition distance may be an example of setting stabilization conditions for reducing the temporal instability of the safety envelope.
- the caution distance 41 is obtained by adding the offset distance ⁇ d in consideration of the speed difference ⁇ v of the unit observation time of the vehicle in front to the safety distance 42. Therefore, the first embodiment can be considered as an embodiment in which the fixed addition distance is set to zero.
- An example of the distance in consideration of the inter-vehicle distance variation is the offset distance ⁇ d described in the first embodiment.
- Another example in which the inter-vehicle distance variation is taken into consideration is the embodiment described in the second embodiment. That is, in the calculation of the offset distance ⁇ d, the distance is calculated by using the maximum value of the plurality of sections of the speed difference ⁇ v instead of the speed difference ⁇ v.
- Another example of the distance in consideration of the inter-vehicle distance variation is the embodiment described in the third embodiment. That is, in the calculation of the offset distance ⁇ d, the distance is calculated by using the average value of the plurality of sections of the speed difference ⁇ v instead of the speed difference ⁇ v.
- the frequency with which the peripheral vehicle 43 changes lanes is used as a condition for determining whether or not the traveling of the peripheral vehicle 43 is stable. This is because a vehicle that frequently changes lanes cannot be said to be running stably.
- the peripheral vehicle 43 changes lanes more than a predetermined number of times, such as three times, within a predetermined time such as one minute or within a predetermined distance such as several hundred meters, it is determined that the traveling of the peripheral vehicle 43 is not stable. ..
- the traveling of the peripheral vehicle 43 is unstable. Therefore, it is determined whether or not the traveling of the peripheral vehicle 43 is stable based on the speed-related value.
- velocity-related values include acceleration, which is a time-varying change in velocity, and acceleration (jerk), which is a time-varying change in acceleration.
- the speed-related value includes a value obtained by dividing the speed by the inter-vehicle distance 44, that is, a collision margin time (TTC: Time To Collision).
- the stable range is the range from the lower limit value to the upper limit value of the speed related value.
- the stable range can be determined in advance for each specific speed-related value based on experiments and the like.
- the lower limit value and the upper limit value of the stable range may not be absolute values but may be relative values using a speed-related value as a reference value (that is, zero).
- FIG. 13 shows the TTC and the lower limit of the stable range. If the TTC is a large value, there is no problem. Therefore, the range larger than the lower limit is the stable range.
- the lower limit of each time is the predicted value at the same time minus a certain value. It can be said that the stable range defined by the lower limit is determined based on the predicted value.
- the time t1 is the current time.
- the TTC on the left side of time t1 is an actually measured value.
- the measured value means that the TTC is calculated based on the measured speed and the inter-vehicle distance 44.
- the predicted value is a value predicted based on the measured value for the past fixed time.
- the predicted value is, for example, a point on a straight line obtained by linearly approximating the measured value for the past fixed time.
- the predicted value up to the time t2 is calculated.
- the past fixed time for calculating the predicted value may be the same as or different from the time for calculating the predicted value.
- the predicted value is calculated using the actually measured values from time t0 to time t1.
- the time from time t0 to time t1 is twice the time from time t1 to time t2.
- the predicted value and the lower limit value are updated every preset period such as the time length of the predicted value or half the time.
- the condition for determining whether or not the peripheral vehicle 43 is stable running is different between when the caution distance 41 is set and when the caution distance 41 is not set.
- the caution distance determination unit 283 runs stably for the peripheral vehicle 43 for which the caution distance 41 is not set, depending on whether the speed-related value is within the stable range or exceeds the stable range. Determine if.
- the caution distance determination unit 283 determines that the travel-related value is narrower than the stability range when the caution distance 41 is set. Determine if it is within range. If the travel-related value is within the stable range for determining the end, the setting of the caution distance 41 for the surrounding vehicle 43 is terminated.
- the attention distance 41 is frequently set and canceled with respect to the surrounding vehicle 43. It is possible to suppress switching to.
- the emergency stop unit 282 is shown as an example of the emergency control unit.
- the emergency stop unit 282 makes an emergency stop of the own vehicle 40 when the vehicle cannot travel while securing the safe distance 42.
- the control is other than the control to stop the own vehicle 40 in an emergency. But it may be.
- the safety distance 42 can be secured by changing lanes if the traveling plan is not followed, the control for changing lanes can be the control for emergencies. Further, the control in an emergency may be the control for sounding the horn.
- the behavior of the peripheral vehicle 43 changes, and there is a possibility that the safety distance 42 can be secured by the behavior change of the peripheral vehicle 43.
- the route confirmation device is realized as the route confirmation unit 28, which is one of the functional blocks of the automatic operation unit 26, but is not limited to such a configuration.
- the route confirmation device may be realized by a control device different from the automatic operation unit 26.
- the configuration in which the default safety distance 42 is calculated by a mathematical formula model is shown, but it is not always limited to this.
- the default safety distance 42 may be calculated by a model other than the mathematical formula model.
- the safety distance setting unit 281 may calculate the safety distance 42 by using the information on the behavior of the own vehicle 40 and the moving body around the own vehicle 40 by another index such as TTC (Time To Collision).
- a parking lot is taken as an example as a place for unsteady running, but the place for unsteady running is not limited to the parking lot. For example, it may be in a site where slow driving or low speed driving is obligatory.
- the functions realized by the vehicle control device 21 in the above-mentioned first embodiment may be realized by hardware and software different from those described above, or a combination thereof.
- the vehicle control device 21 may communicate with, for example, another control device, and the other control device may execute a part or all of the processing.
- the vehicle control device 21 is realized by an electronic circuit, it can be realized by a digital circuit including a large number of logic circuits, or an analog circuit.
- a vehicle including a route generation unit (27) that generates one or more driving plans for driving the vehicle by automatic driving, and a driving control unit (31) that controls the driving of the vehicle according to the generated driving plan.
- the route confirmation device (28) used in the above.
- the safety distance setting unit (281) that sets the minimum safety distance that the vehicle should leave between the vehicle (40), which is the vehicle on which the route confirmation device is used, and the obstacle in order to avoid proximity to the obstacle.
- the caution distance setting unit (284) that sets the caution distance larger than the safe distance as the distance to be separated from the surrounding vehicle, and When the caution distance is set for the surrounding vehicle and the distance between the own vehicle and the surrounding vehicle is smaller than the caution distance, the distance between the own vehicle and the surrounding vehicle should be greater than or equal to the caution distance.
- the travel plan generated by the route generation unit includes a travel plan that extends the inter-vehicle distance
- the emergency control unit executes the travel plan so that the inter-vehicle distance between the own vehicle and surrounding vehicles is greater than or equal to the caution distance. Controls the travel control unit.
- the emergency control unit pays attention to the travel plan generated by the route generation unit when the caution distance is set for the surrounding vehicle and the distance between the own vehicle and the peripheral vehicle is equal to or greater than the caution distance. If there is a driving plan that maintains the inter-vehicle distance beyond the distance, the driving plan is executed.
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Abstract
注意距離(41)が周辺車両(43)との間に空けるべき距離として注意距離設定部(284)によって設定される。注意距離(41)は、安全距離(42)よりも大きい間隔である。そして緊急停止部(282)は、車間距離が注意距離(41)よりも小さいときは減速させて、自車(40)と周辺車両(43)との車間距離(44)が注意距離(41)以上となるように走行制御ECU(31)を制御する。これによって周辺車両(43)との車間距離(44)が注意距離(41)未満となった場合には、緊急停止することなく、車間距離(44)が広くなるように減速する。
Description
この出願は、2020年7月29日に日本に出願された特許出願第2020-128558号を基礎としており、基礎の出願の内容を、全体的に、参照により援用している。
この明細書における開示は、安全距離を確保するように走行制御する経路確認装置、経路確認方法および車両制御方法に関する。
特許文献1には、自動運転において、安全性を評価するための基準となる安全距離を算出し、他車および歩行者との間で最低限、安全距離を保つようにすることが記載されている。
特許文献1に記載のナビゲーションシステムでは、自動運転中に、他車が自車の安全距離を侵害した時に自車は緊急停止する緊急停止モードを実施している。安全距離は他車の速度および加速度も用いて算出するが、他車の加減速が不規則の場合は安全距離の値が安定しないので、他車の加減速が不規則であると瞬間的に安全距離を侵害することがある。これによって不要な緊急停止など、不要な緊急時の制御を実施するおそれがある。
そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、不要な緊急時の制御の実施を抑制することができる経路確認装置、経路確認方法および車両制御方法を提供することを目的とする。
本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
ここに開示された経路確認装置は、自動運転によって車両を走行させるための走行プランを生成する経路生成部と、生成された走行プランに従って車両の走行を制御する走行制御部と、を備えた車両に用いられる経路確認装置であって、経路確認装置が用いられる車両である自車と障害物との近接を避けるために自車が障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定する安全距離設定部と、設定された安全距離を確保して走行中か否かを判断し、自車と障害物との距離が安全距離よりも小さいときは、自車に対して、走行プランに従った制御とは別に定まる緊急時の制御を実行する緊急制御部と、障害物が自車の周辺を走行する周辺車両である場合、安全距離よりも大きい注意距離を周辺車両との間に空けるべき距離として設定する注意距離設定部と、を含み、緊急制御部は、設定された注意距離を確保して走行中か否かを判断し、自車と障害物との距離が注意距離よりも小さいときは、自車と周辺車両との車間距離が注意距離以上となるように走行制御部を制御する経路確認装置である。
このような経路確認装置に従えば、注意距離を周辺車両との間に空けるべき距離として注意距離設定部によって設定される。注意距離は、安全距離よりも大きい間隔である。そして緊急制御部は、注意距離を確保して走行中か否かを判断し、自車と障害物との距離が注意距離よりも小さいときは、自車と周辺車両との車間距離が注意距離以上となるように走行制御部を制御する。これによって自車と周辺車両との車間距離が注意距離未満となった場合には、緊急時の制御をすることなく、車間距離が広くなるように、たとえば減速制御または操舵制御される。したがって、たとえば周辺車両の走行状態が不安定で加減速を繰り返す場合でも、注意距離が設定されていれば、瞬間的に注意距離を侵害されても、緊急時の制御をすることなく、車間距離を伸ばして注意距離以上にすることができる。したがって不要な緊急時の制御を抑制することができる。
また開示された別の経路確認装置のさらなる特徴は、自動運転によって車両を走行させるための走行プランを生成する経路生成部と、生成された走行プランに従って車両の走行を制御する走行制御部と、を備えた車両に用いられる経路確認装置であって、経路確認装置が用いられる車両である自車と障害物との近接を避けるために自車が障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定する安全距離設定部と、設定された安全距離を確保して走行中か否かを判断し、自車と障害物との距離が安全距離よりも小さいときは、自車に対して、走行プランに従った制御とは別に定まる緊急時の制御を実行する緊急制御部と、を含み、緊急制御部は、緊急時の制御を実行中に、経路生成部によって新たに生成された走行プランを実行したときに、設定された安全距離を確保して走行できるか否かを判断し、安全距離を確保して走行できるときは、緊急時の制御を中止して新たに生成された走行プランを実行するように走行制御部を制御する経路確認装置である。
このような経路確認装置に従えば、緊急制御部によって緊急時の制御を実行中に、経路生成部によって新たに生成された走行プランを実行したときに、設定された安全距離を確保して走行できるか否かが判断される。そして緊急制御部は、安全距離を確保して走行できるときは、緊急時の制御を中止して新たに生成された走行プランを実行するように走行制御部を制御する。これによって緊急時の制御を実行中であっても、安全距離を確保して走行できるときは新しい走行プランを実施する通常の走行に復帰することができる。したがって、たとえば周辺車両の走行状態が不安定で加減速を繰り返し、瞬間的に安全距離を侵害されても、緊急時の制御を実行中に車間距離を伸ばして安全距離を確保して走行を継続することができる。したがって不要な緊急時の制御を抑制することができる。
ここに開示された経路確認方法は、自動運転によって車両を走行させるための走行プランに従って走行する車両である自車で用いられるプロセッサにより実行される経路確認方法であって、自車と障害物との近接を避けるために自車が障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定し、安全距離を確保して走行中か否かを判断し、自車と障害物との距離が安全距離よりも小さいときは、自車に対して、走行プランに従った制御とは別に定まる緊急時の制御を実行し、障害物が自車の周辺を走行する周辺車両である場合、安全距離よりも大きい注意距離を周辺車両との間に空けるべき距離として設定し、注意距離を確保して走行中か否かを判断し、自車と障害物との距離が注意距離よりも小さいときは、自車と周辺車両との車間距離が注意距離以上となるように車両を制御する、経路確認方法である。
また開示された別の経路確認方法は、自動運転によって車両を走行させるための走行プランに従って走行する車両である自車で用いられるプロセッサにより実行される経路確認方法であって、自車と障害物との近接を避けるために自車が障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定し、安全距離を確保して走行中か否かを判断し、自車と障害物との距離が安全距離よりも小さいときは、自車に対して、走行プランに従った制御とは別に定まる緊急時の制御を実行し、緊急時の制御を実行中に、新たに生成された走行プランを実行したときに、安全距離を確保して走行できるか否かを判断し、安全距離を確保して走行できるときは、緊急時の制御を中止して新たに生成された走行プランに従って走行するように自車を制御する、経路確認方法である。
これらの経路確認方法に従えば、不要な緊急時の制御を抑制することができる。
また、開示された車両制御方法は、自動運転によって車両を走行させるための走行プランに従って走行する車両である自車で用いられるプロセッサにより実行される車両制御方法であって、障害物に対して自車が所定のリスクレベルを維持するための適切な応答を実行する条件として安全エンベロープを設定し、障害物の現在の挙動が合理的に予見可能な挙動であるか否かを判定し、障害物の現在の挙動が合理的に予見可能な挙動でない場合に、安全エンベロープの時間的な不安定度を低減するための安定化条件を設定する、車両制御方法である。
この車両制御方法に従えば、不要な緊急時の制御を抑制することができる。
以下、図面を参照しながら本開示を実施するための形態を、複数の形態を用いて説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
(第1実施形態)
本開示の第1実施形態に関して、図1~図11を用いて説明する。図1に示す車両用システム20は、自動運転が可能な自動運転車両で用いられる。車両用システム20は、図1に示すように、車両制御装置21、走行制御電子制御装置(Electronic Control Unit:略称ECU)31、ロケータ33、地図データベース34、周辺監視センサ35、通信モジュール37、車両状態センサ38、手動操作部32および運転切替部30を含んでいる。車両用システム20を用いる車両は、必ずしも自動車に限るものではないが、以下では自動車に用いる場合を例に挙げて説明を行う。
本開示の第1実施形態に関して、図1~図11を用いて説明する。図1に示す車両用システム20は、自動運転が可能な自動運転車両で用いられる。車両用システム20は、図1に示すように、車両制御装置21、走行制御電子制御装置(Electronic Control Unit:略称ECU)31、ロケータ33、地図データベース34、周辺監視センサ35、通信モジュール37、車両状態センサ38、手動操作部32および運転切替部30を含んでいる。車両用システム20を用いる車両は、必ずしも自動車に限るものではないが、以下では自動車に用いる場合を例に挙げて説明を行う。
まず、自動運転車両に関して説明する。自動運転車両は、前述したように自動運転が可能な車両であればよい。自動運転の度合いである自動化レベルとしては、例えばSAEが定義しているように、複数のレベルが存在し得る。自動化レベルは、例えばSAEの定義では、以下のようにレベルに区分される。
レベル0は、システムが介入せずに運転者が全ての運転タスクを実施するレベルである。運転タスクは、例えば操舵及び加減速とする。レベル0は、いわゆる手動操作部32を用いた手動運転に相当する。レベル1は、システムが操舵と加減速とのいずれかを支援するレベルである。レベル2は、システムが操舵と加減速とのいずれをも支援するレベルである。レベル1およびレベル2は、いわゆる運転支援に相当する。
レベル3は、高速道路等の特定の場所ではシステムが全ての運転タスクを実施可能であり、緊急時に運転者が運転操作を行うレベルである。レベル3では、システムから運転交代の要求があった場合に、運転手が迅速に対応可能であることが求められる。レベル3は、いわゆる条件付き自動運転に相当する。レベル4は、対応不可能な道路、極限環境等の特定状況下を除き、システムが全ての運転タスクを実施可能なレベルである。レベル4は、いわゆる高度自動運転に相当する。レベル5は、あらゆる環境下でシステムが全ての運転タスクを実施可能なレベルである。レベル5は、いわゆる完全自動運転に相当する。レベル3~5は、いわゆる自動運転に相当する。ここでいう運転タスクとは、動的運転タスク(DDT)であってよい。
本実施形態の自動運転車両は、例えば自動化レベルがレベル3の自動運転車両であってもよいし、自動化レベルがレベル4以上の自動運転車両であってもよい。また、自動化レベルは切り替え可能であってもよい。本実施形態は、自動化レベル3以上の自動運転と、レベル0の手動運転とに切り替え可能である。自動化レベル3から自動化レベル2への切り替え、自動化レベル3から自動化レベル1への切り替えも可能としてもよい。自動化レベル2、1が可能である場合、自動化レベル2、1、0間の切り替えを可能としてもよい。
次に、各部の構成に関して説明する。ロケータ33は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機及び慣性センサを備えている。GNSS受信機は、複数の測位衛星からの測位信号を受信する。慣性センサは、例えばジャイロセンサ及び加速度センサを備える。ロケータ33は、GNSS受信機で受信する測位信号と、慣性センサの計測結果とを組み合わせることにより、自車の車両位置を逐次測位する。車両位置は、例えば緯度経度の座標で表されるものとする。なお、車両位置の測位には、車両に搭載された車速センサから逐次出力される信号から求めた走行距離を用いる構成としてもよい。
地図データベース34は、不揮発性メモリであって、リンクデータ、ノードデータ、道路形状、構造物等の地図データを格納している。リンクデータは、リンクを特定するリンクID、リンクの長さを示すリンク長、リンク方位、リンク旅行時間、リンク形状、リンクの始端と終端とのノード座標、及び道路属性等の各データから構成される。一例として、リンク形状は、リンクの両端とその間の形状を表す形状補間点の座標位置を示す座標列からなるものとすればよい。道路属性としては、道路名称、道路種別、道路幅員、車線数を表す車線数情報、速度規制値等がある。ノードデータは、地図上のノード毎に固有の番号を付したノードID、ノード座標、ノード名称、ノード種別、ノードに接続するリンクのリンクIDが記述される接続リンクID等の各データから構成される。リンクデータは、道路区間別に加え、車線つまり、レーン別にまで細分化されている構成としてもよい。
車線数情報及び/又は道路種別からは、道路区間つまり、リンクが、片側複数車線、片側一車線、中央線がない対面通行の道路等のいずれに該当するか判別可能とすればよい。中央線がない対面通行の道路には、一方通行の道路は含まないことになる。なお、中央線はセンターラインと言い換えることもできる。ここで言うところの中央線がない対面通行の道路は、高速道路、自動車専用道路を除く一般道路のうちの、中央線がない対面通行の道路を示す。
地図データは、道路形状及び構造物の特徴点の点群からなる3次元地図も含んでいてもよい。地図データとして、道路形状及び構造物の特徴点の点群からなる3次元地図を用いる場合、ロケータ33は、GNSS受信機を用いずに、この3次元地図と、道路形状及び構造物の特徴点の点群を検出するLIDAR(Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging)若しくは周辺監視カメラ等の周辺監視センサ35での検出結果とを用いて、自車位置を特定する構成としてもよい。なお、3次元地図は、REM(Road Experience Management)によって撮像画像をもとに生成されたものであってもよい。
周辺監視センサ35は、自車の周辺を監視する自律センサである。一例として、周辺監視センサ35は、歩行者、人間以外の動物、自車以外の車両等の移動する移動体、及びガードレール、縁石、樹木、路上落下物等の静止している静止物体といった自車周辺の物体を検出する。他にも、自車周辺の走行区画線等の路面標示も検出する。周辺監視センサ35としては、例えば、自車周囲の所定範囲を撮像する周辺監視カメラ、自車周囲の所定範囲に探査波を送信するミリ波レーダ、ソナー、LIDAR等の測距センサがある。
車両状態センサ38は、自車の各種状態を検出するためのセンサ群である。車両状態センサ38としては、車速センサ、操舵センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等がある。車速センサは、自車の車速を検出する。操舵センサは、自車の操舵角を検出する。加速度センサは、自車の前後加速度、横加速度等の加速度を検出する。加速度センサは負方向の加速度である減速度も検出するものとすればよい。ヨーレートセンサは、自車の角速度を検出する。
通信モジュール37は、自車の周辺車両に搭載された車両用システム20の通信モジュール37との間で、無線通信を介して情報の送受信である車車間通信を行う。また通信モジュール37は、路側に設置された路側機との間で、無線通信を介して情報の送受信である路車間通信を行ってもよい。この場合、通信モジュール37は、路側機を介して、自車の周辺車両に搭載された車両用システム20の通信モジュール37から送信されるその周辺車両の情報を受信してもよい。
また、通信モジュール37は、自車の外部のセンタとの間で、無線通信を介して情報の送受信である広域通信を行ってもよい。広域通信によってセンタを介して車両同士が情報を送受信する場合には、車両位置を含んだ情報を送受信することで、センタにおいてこの車両位置をもとに、一定範囲内の車両同士で車両の情報が送受信されるように調整すればよい。以降では、通信モジュール37は、車車間通信、路車間通信、及び広域通信の少なくともいずれかによって、自車の周辺車両の情報を受信する場合を例に挙げて説明を行う。
他にも、通信モジュール37は、地図データを配信する外部サーバから配信される地図データを例えば広域通信で受信し、地図データベース34に格納してもよい。この場合、地図データベース34を揮発性メモリとし、通信モジュール37が自車位置に応じた領域の地図データを逐次取得する構成としてもよい。
手動操作部32は、運転手が自車を運転するために操作する部分であって、ハンドル、アクセルペダル、およびブレーキペダルを含む。手動操作部32は、運転手が操作した操作量を運転切替部30に出力する。操作量は、アクセル操作量、ブレーキ操作量およびステアリング操作量である。車両制御装置21は、自動運転モードの場合は、自動運転を実行するための指示値を出力する。
運転切替部30は、運転モードを、自動運転が行われる自動運転モードと、手動運転が行われる手動運転モードとの間で切り替える。換言すると、運転切替部30は、自車両を運転操作する権限を、車両制御装置21とするか、運転手とするかを切り替える。運転切替部30は、自車両を運転操作する権限を車両制御装置21とする場合には、車両制御装置21から出力される指示値を走行制御ECU31に伝達する。運転切替部30は、自車両を運転操作する権限を運転手とする場合には、操作量を走行制御ECU31に伝達する。
運転切替部30は、モード切替要求に従って、運転モードを自動運転モードか手動運転モードに切り替える。モード切替要求は、運転モードを自動運転モードから手動運転モードにする手動運転モード切替要求、および、運転モードを手動運転モードから自動運転モードにする自動運転モード切替要求の2種類がある。モード切替要求は、たとえば、運転手のスイッチ操作により発生して、運転切替部30に入力される。またモード切替要求は、たとえば車両制御装置21の判断により発生して、運転切替部30に入力される。運転切替部30は、モード切替要求に応じて、運転モードを切替える。
走行制御ECU31は、走行制御部であって、自車両の走行制御を行う電子制御装置である。走行制御としては、加減速制御及び/又は操舵制御が挙げられる。走行制御ECU31としては、操舵制御を行う操舵ECU、加減速制御を行うパワーユニット制御ECU及びブレーキECU等がある。走行制御ECU31は、自車に搭載された電子制御スロットル、ブレーキアクチュエータ、EPS(Electric Power Steering)モータ等の各走行制御デバイスへ制御信号を出力することで走行制御を行う。
車両制御装置21は、例えばプロセッサ、メモリ、I/O、これらを接続するバスを備え、メモリに記憶された制御プログラムを実行することで自動運転に関する処理を実行する。自動運転に関する処理を実行することは、自車40の走行を自動で制御する車両制御方法を実行することを意味する。ここで言うところのメモリは、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体(non-transitory tangible storage medium)である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。
続いて、図1を用いて、車両制御装置21の概略構成を説明する。図1に示すように、車両制御装置21は、自車位置取得部19、センシング情報取得部22、地図データ取得部23、通信情報取得部24、走行環境取得部25、および自動運転部26を機能ブロックとして備えている。なお、車両制御装置21が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のIC等によりハードウェア的に構成してもよい。また、車両制御装置21が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサによるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。この車両制御装置21が車載装置に相当する。
自車位置取得部19は、ロケータ33で逐次測位する自車の車両位置を取得する。センシング情報取得部22は、周辺監視センサ35で逐次検出する検出結果であるセンシング情報を取得する。またセンシング情報取得部22は、車両状態センサ38で逐次検出する検出結果である車両状態情報を取得する。
地図データ取得部23は、地図データベース34に格納されている地図データを取得する。地図データ取得部23は、自車位置取得部19で取得する自車の車両位置に応じて、自車周辺の地図データを取得してもよい。地図データ取得部23は、周辺監視センサ35の検出範囲よりも広い範囲についての地図データを取得することが好ましい。
通信情報取得部24は、通信モジュール37で自車の周辺車両の情報を取得する。周辺車両の情報としては、例えば周辺車両の識別情報、速度の情報、加速度の情報、ヨーレートの情報、位置情報等が挙げられる。識別情報は、個々の車両を識別するための情報である。識別情報には、例えば自車が該当する車種、車格等の所定の区分を示す分類情報を含んでいてもよい。
走行環境取得部25は、自車の走行環境を取得して、自動運転部26に取得した走行環境を模擬した仮想空間を生成する。走行環境取得部25は、具体的には、自車位置取得部19で取得する自車の車両位置、センシング情報取得部22で取得するセンシング情報と車両状態情報、地図データ取得部23で取得する地図データ、通信情報取得部24で取得する周辺車両の情報等から、自車の走行環境を認識する。一例として、走行環境取得部25は、これらの情報を用いて、自車の周辺物体の位置、形状、移動状態等であったり、自車の周辺の路面標示の位置等であったりを認識し、実際の走行環境を再現した仮想空間を生成する。
走行環境取得部25では、センシング情報取得部22で取得したセンシング情報から、自車の周辺物体との距離、自車に対する周辺物体の相対速度、周辺物体の形状及びサイズ等も走行環境として認識するものとすればよい。また、走行環境取得部25は、通信情報取得部24によって周辺車両の情報を取得できる場合には、この周辺車両の情報を用いて走行環境を認識する構成としてもよい。例えば、周辺車両の位置、速度、加速度、ヨーレート等の情報から、周辺車両の位置、速度、加速度、ヨーレート等を認識すればよい。また、周辺車両の識別情報から、周辺車両の最大減速度、最大加速度等の性能情報を認識してもよい。一例として、車両制御装置21の不揮発性メモリに識別情報と性能情報との対応関係を予め格納しておくことで、この対応関係を参照して識別情報から性能情報を認識する構成とすればよい。なお、識別情報として前述の分類情報を用いてもよい。
走行環境取得部25は、周辺監視センサ35で検出する周辺物体が移動体であるか静止物体であるかを区別して認識することが好ましい。また、周辺物体の種別も区別して認識することが好ましい。周辺物体の種別については、例えば周辺監視カメラの撮像画像にパターンマッチングを行うことで種別を区別して認識すればよい。種別については、例えばガードレール等の構造物、路上落下物、歩行者、自転車、自動二輪車、自動車等を区別して認識すればよい。周辺物体の種別は、周辺物体が自動車の場合には、車格、車種等とすればよい。周辺物体が移動体であるか静止物体であるかについては、周辺物体の種別に応じて認識すればよい。例えば、周辺物体の種別が構造物、路上落下物の場合は静止物体と認識すればよい。周辺物体の種別が歩行者、自転車、自動二輪車、自動車の場合は移動体と認識すればよい。なお、駐車車両のように直ちに移動する可能性の低い物体は、静止物体として認識してもよい。駐車車両については、停止しており、且つ、画像認識によってブレーキランプが点灯していないことが認識できること等から認識すればよい。
自動運転部26は、運転者による運転操作の代行に関する処理を行う。自動運転部26は、図1に示すように、経路生成部27、経路確認部28、および自動運転機能部29をサブ機能ブロックとして備えている。自動運転におけるパフォーマンスを向上させるために、自動運転部26は、不合理なリスクの回避及びポジティブリスクバランスを考慮して設計されている。
経路生成部27は、走行環境取得部25で取得した走行環境を用いて、自動運転によって自車を走行させるための走行プランを生成する。ここでの走行環境は、交通シナリオ(以下、単にシナリオという)そのものであってもよく、走行プランの生成での走行環境が用いられる過程において、シナリオが選択されてもよい。例えば、中長期の走行プランとして、経路探索処理を行って、自車位置から目的地へ向かわせるための推奨経路を生成する。また、中長期の走行プランに沿った走行を行うための短期の走行プランとして、車線変更の走行プラン、レーン中心を走行する走行プラン、先行車に追従する走行プラン、及び障害物回避の走行プラン等が生成される。これらの走行プランは、自車40の走行を継続させるプランであると言える。自車40を緊急停止させるための極短期的な走行に対するプランは、ここでの走行プランには含まれなくてもよい。ここでの走行プランの生成は、経路プランニング(route planning, path planning)、戦略的挙動プランニング(tactical behavior planning)、及び軌道プランニング(trajectory planning)のうち少なくとも1つに相当していてもよい。
経路生成部27では、例えば、認識した走行区画線から一定距離又は中央となる経路を走行プランとして生成したり、認識した先行車の挙動又は走行軌跡に沿う経路を走行プランとして生成したりすればよい。また、経路生成部27は、同一進行方向の隣接車線の空いた領域に自車を車線変更させる経路を走行プランとして生成すればよい。経路生成部27は、障害物を回避して走行を維持する経路を走行プランとして生成したり、障害物の手前で停車する減速を走行プランとして生成したりすればよい。ここでいう障害物とは、他の道路ユーザであってもよい。他の道路ユーザは、他の脆弱な道路ユーザ(例えば歩行者)、他の脆弱でない道路ユーザ(例えば周辺車両)を含んでいてもよい。また、障害物は、安全関連オブジェクトと位置付けられていてもよい。経路生成部27は、機械学習等によって最適と判断される走行プランを生成する構成としてもよい。経路生成部27は、短期の走行プランとして、例えば1以上の経路を算出する。例えば、経路生成部27は、短期の走行プランとして、算出した経路における速度調整のための加減速の情報も含む構成とすればよい。
一例として、経路生成部27は、走行環境取得部25で認識した前方障害物が、自車の走行を妨げる走行阻害物である場合に、後述する経路確認部28で妥当性を評価しつつ、状況に応じた走行プランを生成すればよい。以下では、走行阻害物を認識して特定した場合を例に挙げて説明を続ける。なお、走行阻害物とは、自車の走行車線内の路上落下物、駐車車両であってもよいし、自車の走行車線内の先行車であってもよい。走行阻害物に該当する先行車とは、渋滞路でないのにもかかわらず、平均車速が走行路の速度規制値と比較して大幅に低い先行車等とすればよい。なお、狭路については、徐行が必要な場合も多いため、先行車を走行阻害物としない構成とすることが好ましい。以下では、自車の走行路が中央線のない対面通行の道路に該当する場合には、先行車といった移動体を走行阻害物と特定せず、駐車車両等の静止物体を走行阻害物と特定するものとして説明を行う。
例えば、経路生成部27は、走行環境取得部25で走行阻害物を認識して特定した場合に、自車の走行路に応じた処理を行う。例えば、経路生成部27は、自車の走行路が中央線のない対面通行の道路に該当する場合には、走行阻害物との間に閾値以上の左右方向の距離を確保して、自車の走行車線内を走行できるか否かを判断すればよい。ここで言うところの閾値とは、後述する安全距離として設定可能な下限値とすればよい。下限値は、例えば自車の速度を最低限度に低く抑えて走行する際に設定される安全距離の値等とすればよい。言い換えると、経路生成部27は、走行阻害物との間に左右方向の安全距離を確保して、自車の走行車線内を走行できるか否かを判断する。なお、閾値は予め設定される固定値としてもよいし、走行阻害物が移動体の場合にはその移動体の挙動に応じて変化する値としてもよい。
一例として、経路生成部27は、自車の走行車線の車線幅のうちの走行阻害物で塞がれていない部分の幅が、自車の車幅に前述の閾値を加算した値よりも大きい場合に、走行阻害物との間に左右方向の安全距離を確保して自車の走行車線内を走行できると判断すればよい。走行阻害物との間に左右方向の安全距離を確保して自車の走行車線内を走行できると判断した場合には、自車の走行車線を維持して対向車を避けつつ走行阻害物の側方を通過する走行プランを生成すればよい。
一方、自車の走行車線の車線幅のうちの走行阻害物で塞がれていない部分の幅が、自車の車幅に前述の閾値を加算した値以下の場合に、走行阻害物との間に左右方向の安全距離を確保して自車の走行車線内を走行できないと判断すればよい。自車の車幅の値については、車両制御装置21の不揮発性メモリに予め格納しておいた値を用いる構成とすればよい。走行車線の車線幅については、地図データ取得部23で取得する地図データから特定する構成とすればよい。走行阻害物との間に左右方向の安全距離を確保して自車の走行車線内を走行できないと判断した場合には、停車する走行プランを生成すればよい。これは、自車の走行路が中央線のない対面通行の道路に該当する場合において、走行阻害物との間に左右方向の安全距離を確保して自車の走行車線内を走行できないと判断する場合には、通行が可能でないためである。この場合、例えば車両制御装置21が自動運転から手動運転へ運転交代させる構成とすればよい。なお、自動運転から手動運転に切り替える場合には、運転交代を要求する通知を事前に行った上で手動運転に移行する構成とすればよい。
経路生成部27は、自車の走行路が片側複数車線の道路に該当する場合には、自車の走行車線と同方向の隣接車線に車線変更する走行プランを生成すればよい。経路生成部27は、自車の走行路が片側一車線の道路に該当する場合には、前述したのと同様にして、走行阻害物との間に閾値以上の左右方向の距離を確保して、自車の走行車線内を走行できるか否かを判断すればよい。走行阻害物との間に左右方向の安全距離を確保して自車の走行車線内を走行できると判断した場合には、自車の走行車線を維持しつつ走行阻害物の側方を通過する走行プランを生成すればよい。一方、経路生成部27は、自車の走行路が片側一車線の道路に該当する場合であって、走行阻害物との間に左右方向の安全距離を確保して自車の走行車線内を走行できないと判断した場合には、自車の走行車線をはみ出して対向車を避けつつ走行阻害物の側方を通過する走行プランを生成すればよい。
経路確認部28は、経路生成部27で生成する走行プランを評価する。走行プランは走行経路と言うこともできる。走行プランを評価することは、走行経路の妥当性を確認する経路確認方法を実行することを意味する。経路確認部28は、走行プランの評価をより容易にするために、安全運転の概念を数式化した数学的公式モデルを用いて、走行プランを評価すればよい。経路確認部28は、自車と周辺物体との対象間の距離である対象間距離が、予め設定された数学的公式モデルによって算出される、対象間の関係性を評価するための基準となる安全距離以上か否かで走行プランを評価すればよい。対象間距離は、一例として、自車の前後方向及び左右方向の距離とすればよい。
なお、数学的公式モデルは、事故が完全に生じないことを担保するものではなく、安全距離未満となった場合に衝突回避のための適切な行動を取るためのものである。適切な行動は、適切な応答(proper response)であってもよい。適切な応答は、運転ポリシ(driving policy)が意図された機能の安全性(SOTIF)を維持するために必要となる可能性がある一連の調整的な行動であってもよい。適切な応答は、他の道路ユーザが合理的に予見可能な仮定に従ってふるまう場合の危機的な状況を解決する行動であってよい。適切な応答の一例として、最小リスク状態への移行が実行されてもよい。ここで言うところの衝突回避のための適切な行動の一例としては、合理的な力での制動が挙げられる。合理的な力での制動とは、例えば、自車にとって可能な最大減速度での制動等が挙げられる。数学的公式モデルによって算出される安全距離は、自車と障害物との近接を避けるために自車が障害物との間に最低限空けるべき距離と言い換えることができる。
自動運転機能部29は、経路確認部28から出力される走行プランに従い、自車の加減速及び/又は操舵を走行制御ECU31に自動で行わせることで、運転者による運転操作の代行、つまり、自動運転を行わせればよい。自動運転機能部29は、経路確認部28で自動運転に用いると評価された走行プランに沿った自動運転を行わせる。走行プランが経路の走行の場合には、この経路に沿った自動運転を行わせる。走行プランが停車、減速の場合には、停車、減速を自動で行わせる。自動運転機能部29は、経路確認部28から出力される走行プランに従い自動運転を行わせることで、自車と周辺物体との近接を避けつつ自動運転を行わせる。
次に、経路確認部28に関してさらに詳細に説明する。経路確認部28は、図2に示すように、安全距離設定部281、注意距離設定部284、注意距離判断部283および緊急停止部282をサブ機能ブロックとして備える。安全距離設定部281は、前述した数学的公式モデルを用いて安全距離を算出し、算出した安全距離42を、安全距離42として設定する。安全距離設定部281は、少なくとも車両の挙動の情報を用いて安全距離42を算出して設定するものとする。安全距離設定部281は、数学的公式モデルとしては、例えばRSS(Responsibility Sensitive Safety)モデルを用いればよい。ここで、数学的公式モデルは、安全関連モデルそのものであってもよく、安全関連モデルの一部に相当していてもよい。
安全距離設定部281は、自車40と障害物との近接を避けるために自車40が障害物との間に最低限空けるべき安全距離42を設定する。安全距離設定部281は、例えば自車40の前方及び左右方向の安全距離42を設定する。安全距離設定部281は、基準として、図3に示すように、自車40の前方については、自車40の挙動の情報から、例えば自車40が最短で停止できる距離を安全距離42と算出すればよい。具体例として、自車40の速度、最大加速度、最大減速度、応答時間から、自車40が現在の車速から応答時間の間に最大加速度で前方に走行した後、最大減速度で減速して停止できる距離を前方の安全距離42と算出すればよい。ここでの自車40の速度、最大加速度、最大減速度は、自車40の前後方向についてのものとする。ここでの応答時間は、自動運転によって自車40を停止させる際の、制動装置への動作の指示から動作開始までの時間とすればよい。一例として、自車40の最大加速度、最大減速度、応答時間については、車両制御装置21の不揮発性メモリに予め格納しておくことで特定可能とすればよい。安全距離設定部281は、自車40の前方に移動体は認識していないが静止物体を認識している場合も、この基準としての前方の安全距離42を設定すればよい。
安全距離設定部281は、自車40の前方に移動体を認識している場合は、自車40とこの前方移動体との挙動の情報から、自車40と前方移動体とが接触せずに停止できる距離を前方の安全距離42と算出すればよい。ここでは、移動体が自動車である場合を例に挙げて説明を行う。前方移動体としては、先行車、対向車等が挙げられる。具体例として、自車40と前方移動体との移動方向が逆方向の場合には、自車40と前方移動体との速度、最大加速度、最大減速度、応答時間から、自車40と前方移動体とがそれぞれ現在の速度から応答時間の間に最大加速度でそれぞれの前方に走行した後、最大減速度で減速してお互いに接触せずに停止できる距離を前方の安全距離42と算出すればよい。一方、自車40と前方移動体との移動方向が順方向の場合には、前方移動体が現在の速度から最大減速度で減速するのに対して、自車40が現在の速度から応答時間の間に最大加速度で前方に走行した後に最大減速度で減速してお互いに接触せずに停止できる距離を前方の安全距離42と算出すればよい。
移動体の速度、最大加速度、最大減速度、応答時間は、通信情報取得部24によって取得できる場合には、通信情報取得部24によって取得した情報を安全距離設定部281が用いる構成とすればよい。また、走行環境取得部25で認識できる情報については、走行環境取得部25で認識した情報を用いればよい。他にも、移動体の最大加速度、最大減速度、応答時間について、一般的な車両の値を車両制御装置21の不揮発性メモリに予め格納しておくことで、この一般的な車両の値を安全距離設定部281が用いる構成としてもよい。すなわち、移動体の挙動についての合理的に予見可能な仮定の最小セットは、当該移動体の運動学的特性と、シナリオとに依存して定義され得る。
また、安全距離設定部281は、自車40の後方に移動体を認識している場合は、自車40とこの後方移動体との挙動の情報から、自車40と後方移動体とが接触せずに停止できる距離を後方の安全距離42と算出してもよい。後方移動体としては、後続車、自車40より後方の隣接車線の後側方車が挙げられる。安全距離設定部281は、例えば前方の安全距離42を算出するのと同様にして、後方移動体にとっての安全距離42を推算することで、自車40の後方の安全距離42を設定すればよい。
安全距離設定部281は、図6に示すように、基準として、自車40の左右方向については、自車40の挙動情報から、自車40が左右方向の速度を最短で0にできるまでに左右方向に移動する距離を安全距離42として算出すればよい。例えば、自車40の左右方向の速度、最大加速度、最大減速度、応答時間から、自車40が現在の左右方向の速度から応答時間の間に最大加速度で左右方向に移動した後、最大減速度で減速して左右方向の速度が0にできるまでに自車40が左右方向に移動する距離を、左右方向の安全距離42と算出すればよい。ここでの応答時間は、自動運転によって自車40を操舵させる際の、操舵装置への動作の指示から動作開始までの時間とすればよい。安全距離設定部281は、自車40の左右方向に移動体は認識していないが静止物体を認識している場合も、この基準としての左右方向の安全距離42を設定すればよい。
安全距離設定部281は、自車40の左右方向に移動体を認識している場合は、移動体が存在する方向については、自車40と移動体との挙動の情報から、自車40と移動体とが接触せずにお互いの左右方向の速度が0にできるまでに左右方向に移動する距離をその方向の安全距離42と算出すればよい。具体例として、自車40と移動体との速度、最大加速度、最大減速度、応答時間から、自車40と移動体とがそれぞれ現在の速度から応答時間の間に最大加速度で左右方向それぞれに走行した後、最大減速度で減速してお互いに接触せずに停止できる距離を左右方向の安全距離42と算出すればよい。安全距離42及び安全エンベロープ(safety envelope、詳細は後に述べる)の少なくとも1つを算出するための障害物の最大加速度、最大限速度及び応答時間の値は、シナリオにおいて考慮された合理的に予見可能な仮定の最小セットにおいて定義された上限又は下限に応じて、設定されてよい。
注意距離設定部284は、障害物が自車40の周辺を走行する周辺車両43であり、安全距離42よりも大きい注意距離41を周辺車両43との間に空けるべき距離として設定する。注意距離41は、安全距離42を包含し、緊急回避モードになることを防ぐための距離である。緊急回避モードは、車両を安全のために急減速して緊急停止する停止プランを実行する制御モードである。周辺車両43は、自車40の周囲を走行する他車であり、たとえば自車40の前方を走行する前方車、自車40の後方を走行する後方車、および自車40が走行する車線に隣接する車線を走行する左右車である。
安全距離42は、前述のように前方車の速度および加速度も用いて計算するが、前方車の加減速が不規則の場合は、安全距離42の計算結果が安定しない。そこで注意距離41を設け、車間距離44が注意距離41以上となる走行プランを極力採用する。これによって前方車の急減速で注意距離41が車間距離44より大きくなったら、車間距離44を注意距離41以上に広げる走行プランを選択する。したがって注意距離41は、図3にて仮想的にコイルバネによって図示しているように、緩衝材的な役割を有する。
ここで、前方車の加減速が不規則であることは、前方車の現在の挙動が合理的に予見可能な挙動でないことの一例であってよい。ここでいう現在の挙動とは、例えば挙動判定時の所定時間前から挙動判定時までの期間の挙動から算出される。前方車の現在の挙動が合理的に予見可能であるか否かの判定結果は、事後的に検証可能に、もしくは妥当性確認可能に、自車40に搭載された記憶媒体又は記憶装置に、記憶されてもよい。注意距離41を設定することは、安全エンベロープの時間的な不安定度を低減するための安定化条件を設定することの一例であってよい。安定化条件の設定は、条件を更新することにより実施されてもよく、既存の条件に追加の条件を付加することにより実施されてもよい。さらにこの条件の設定状況は、事後的な検証可能に、もしくは妥当性確認可能に、自車40に搭載された記憶媒体又は記憶装置に、記憶されてもよい。記憶媒体は、例えば車両制御装置21の不揮発性メモリであってもよい。
注意距離設定部284は、例えば自車40の前方、後方及び左右方向の注意距離41を設定する。注意距離設定部284は、図3に示すように、自車40の前方の周辺車両43については、前方車の挙動の情報から、例えば自車40が緩やかな減速で車間距離44を確保できる距離を注意距離41と算出すればよい。緩やかな減速は、乗員に不快感を与えない減速度であり、この減速度は実験等により事前に設定される。また緩やかな減速は、シートベルトがロックしない減速度とすることもできる。車間距離44を確保できる距離とは、この緩やかな減速度でも、予測される安全距離42の変動による緊急停止モードが実施されない車間距離44が確保できることを意味する。
具体例として、前方車の速度が不安定であり、不自然な速度差Δvがある場合には、速度差Δvによる変動距離をオフセット距離Δdとして算出し、安全距離42にオフセット距離Δdを加算した距離を注意距離41として算出すればよい。ここでの前方車の速度が不安定であり、不自然な速度差Δがあることは、前方車の現在の挙動が合理的に予見可能な挙動でないことの一例であってよい。速度差Δvは、事前に設定した単位観測時間での前方車の最高速度と最低速度との差である。単位観測時間は、前方車の速度が不安定、換言すれば、前方車の速度がふらついていると判断するための時間である。したがって、長くても1分未満であることが好ましく、10秒以下であってもよい。上記速度差Δvにオフセット時間を乗じて得られる距離がオフセット距離Δdである。注意距離41は、上述したように、安全距離42に対して緩衝材的な役割を有する距離である。緩衝材的な役割をするものであるため、安全距離42に加算するオフセット距離Δdは安全距離42よりも短いことが好ましい。オフセット距離Δdが安全距離42よりも短くなるように上記オフセット時間は設定される。
また安全距離42を算出するRSSモデルから、前方車の制動距離に関する項を削除して、注意距離41として算出してもよい。ここで注意距離41は、安全距離42の拡張状態を意図する、安全距離42の一態様として位置づけられていてもよい。さらに安全距離42及び注意距離41のうち少なくとも1つに対応する概念、又は安全距離42及び注意距離41を総称する概念として、安全エンベロープが定義されてもよい。安全エンベロープの定義は、運転ポリシが準拠するであろうすべての原則に対処するために使用できる共通の概念であってよい。この概念によれば、自動運転車両は自車両の周囲に1つ以上の境界をもち、これらの境界の1つ以上の違反が自動運転車両による異なる応答を引き起こす。安全エンベロープは、許容可能なリスクレベルでの操車を維持するための制御の対象となる、システムが操車するように設計されている一連の制限及び条件であってもよい。
図4には、前方車の距離を削除していないRSSモデルを示す。図4は、追突を判定する状況における安全距離42を算出する式である。図4において、安全距離42はdminと表示している。図4における中辺の意味を、図5を参照しつつ説明する。追突を判定する状況における安全距離dminと、先行車である車両cfの停止距離dbrake,frontと、後続車である車両crの空走距離dreaction,rearと、車両crの制動距離dbrake,rearとの間には、図5に示す関係がある。これを式で表したものが、図4の左辺と中辺の関係である。
車両cfは、減速開始時の速度がvfであり、停止するまで一定の減速度amax,breakであるとすると、中辺の第3項は、右辺の第4項に変換できる。車両crが速度vrで走行していた状態から、反応時間ρの間、最大加速度amax,accelで加速したとすると、中辺の第1項は右辺の第1、2項に変換できる。車両crが、減速開始後、停止するまで一定の減速度amin,breakで減速する場合、中辺の第2項は、右辺の第3項に変換できる。以上により、右辺が得られる。前方車の制動距離に関する項は右辺の第4項である。
注意距離設定部284は、図6に示すように、自車40の左右方向の周辺車両については、左右方向の周辺車両43の挙動の情報から、例えば自車40が緩やかな操舵で車間距離44を確保できる距離を注意距離41と算出すればよい。緩やかな操舵は、乗員が通常時にステアリングを操作することにより生じる横加速度と同程度の横加速度になる操舵である。この横減速度は実験等により事前に設定される。また緩やかな操舵は、シートベルトがロックしない操舵とすることもできる。車間距離44を確保できる距離とは、この緩やかな操舵でも、予測される安全距離42の変動による緊急停止モードが実施されない車間距離44が確保できることを意味する。
また注意距離設定部284は、自車40が駐車場など非定常走行の場所を走行するときに、注意距離41を設定する。駐車場を走行する各車両は、設定される注意距離41を有して走行する。そして各車両は、互いに注意距離41が重複しないような走行プランを選択する。駐車場を走行するとき、車速よりも車格に応じた注意距離41が設定される。また仮に、注意距離41が重複した場合は、重複が解消する方向に向かうように、車間距離44を注意距離41以上となるような走行プランを選択する。駐車場にて、たとえば進行方向が逆の周辺車両43と自車40の注意距離41が重複した場合は、前進することで重複が解消できる場合は、後退よりも前進を優先して注意距離41の重複を解消する。
注意距離設定部284は、駐車場を走行するときは、自車40の車格に基づいて注意距離41を設定する。また周辺車両43の注意距離41は、自車40が周辺車両43の車格から計算してもよく、車車間通信で取得してもよい。
このような注意距離41の設定をするか否かは、注意距離判断部283によって判断される。したがって注意距離41は、設定されるか否かにかかわらず、随時、注意距離設定部284によって計算がされている。注意距離判断部283は、注意距離41を周辺車両43に対して設定するか否かを判断する。注意距離判断部283は、安全距離42が一時的に増大する場合、または安全距離42がこの先増加する場合、注意距離41を周辺車両43に対して設定するか否かを判断する。注意距離41は、周辺車両43に対して常に設定してもよいが、本実施形態では所定の設定条件を満たしたときに注意距離41を設定する。たとえば周辺車両43との安全距離42が一時的に増大する場合、具体的には周辺車両43の走行状態が安定していないとき、前方に大きなカーブがあるときなど、注意距離判断部283は注意距離41を設定すると判断する。またたとえば周辺車両43との安全距離42がこの先増加する場合、具体的には前方の路面状況が悪化する方向に変化するときなど、注意距離判断部283は注意距離41を設定すると判断する。したがって算出する安全距離42の時間変化が大きくなる可能性が高い条件に合致した場合、および安全距離42が所定経過時間の平均値に比べて、一定値、あるいは一定比率、増加する極大値が発生する可能性がある場合には、注意距離判断部283は注意距離41を設定すると判断する。
また注意距離41は周辺車両43に設定した場合は、その周辺車両43が周囲に存在する限り、設定をし続けてもよいが、所定の終了条件を満たしたときは、注意距離41の設定を終了してもよい。本実施形態では、注意距離判断部283は、既に注意距離41が設定された周辺車両43に対して、その後、自車40の走行妥当性が確保されていると判断した場合には、注意距離41の周辺車両43に対する設定を終了すると判断する。
たとえば前方車との車間距離44が安全距離42以下、または、安全距離42が侵害されそうな場合であって、安全距離42の計算結果が安定せず、変動が激しいときに注意距離判断部283は、前方車に注意距離41を設定する。これは、周辺車両43である前方車の走行が不安定であると判断した場合に注意距離41を設定していることになる。このことは、自車40の安定的な走行に寄与する。前方車の走行が不安定であると判断したことにより注意距離41を設定した場合には、前方車に対する安全距離42と車間距離44が安定したときは、注意距離判断部283は、前方車に対する注意距離41の設定を終了する。
またたとえば、前方車の前方に大きなカーブがあり、緊急回避モードでは安全に停止できない判断したときに、注意距離判断部283は、前方車に注意距離41を設定する。そしてカーブの走行が終了したときは、注意距離判断部283は、前方車に対する注意距離41の設定を終了する。
さらに、たとえば、前方車の前方に制動距離を伸ばす原因があり、事前に車間距離44を長くした方が良いと判断したときに、注意距離判断部283は、前方車に注意距離41を設定する。そしてこの原因が安全距離42の計算に組み込まれたときは、注意距離判断部283は、前方車に対する注意距離41の設定を終了する。
また、たとえば、安全距離42が伸びて車間距離44が短くなっているとき、具体的には自車40の前方が開けて加速しているときに、注意距離判断部283は、前方車に注意距離41を設定する。そして前方車に対して安全距離42と車間距離44が安定したときは、注意距離判断部283は、前方車に対する注意距離41の設定を終了する。
さらに、たとえば左右に隣接する車線を走行する左右車について、安全距離42の計算結果が安定せず、変動が激しいときに注意距離判断部283は、左右車に注意距離41を設定する。そして安全距離42と車間距離44が安定したときは、注意距離判断部283は、左右車に対する注意距離41の設定を終了する。
またたとえば、左右車が車線中心を安定して走行しておらず、蛇行しているときに、注意距離判断部283は、左右車に注意距離41を設定する。そして、その後、安定した走行していると判断したときは、注意距離判断部283は、左右車に対する注意距離41の設定を終了する。
さらにたとえば、前方に大きなカーブがあり左右車がカーブで安定して走行していないとき、注意距離判断部283は、左右車に注意距離41を設定する。そしてカーブの走行が終了したときは、注意距離判断部283は、左右車に対する注意距離41の設定を終了する。
またたとえば、左右車が何かを回避するために車線中央から逸脱しているときは、注意距離判断部283は、左右車に注意距離41を設定する。そして逸脱が終了したときは、注意距離判断部283は、左右車に対する注意距離41の設定を終了する。
またたとえば、自車40が駐車場を走行しているときは、注意距離判断部283は、注意距離41を設定する。そして駐車場の走行を終了したときは、注意距離判断部283は、注意距離41の設定を終了する。
注意距離41の設定を終了するときは、終了と同時に注意距離41を0にしてもよく、徐々に注意距離41を短くして、その後、0にしてもよい。また徐々に注意距離41を短くしているときに、再び、注意距離41を設定すべきと判断した場合は、注意距離41を再度設定する。
緊急停止部282は緊急制御部の一例である。緊急停止部282は、経路生成部27が生成した走行プランから、自動運転機能部29に指示する走行プランを選択する。選択した走行プランは、慎重プランまたは準慎重プランであることが条件となる。慎重プランは、対象車両に対して安全距離42を確保する走行プランである。準慎重プランは、対象車両に対して注意距離41を確保する走行プランである。
また緊急停止部282は、駐車場など非定常走行場所を走行しているときは、経路生成部27が生成した走行プランから駐車プランを選択する。駐車プランは、自車40および周辺車両43に注意距離41を設定した走行プランである。駐車プランは、自車40と周辺車両43の注意距離41が重複しないような走行プランであり、重複した場合も重複を緩やかに解消する走行プランである。
緊急停止部282は、事前に設定されている緊急停止プランを自動運転機能部29に提供する。緊急停止プランは、慎重プランがない場合に選択する走行プランである。緊急停止プランは、たとえば、操舵角は変更せずに自車40が停止するまで最大限速度で自車40を減速させる経路である。
緊急停止部282は、随時、安全距離設定部281によって設定された安全距離42を確保して走行中か否かを判断する。そして緊急停止部282は、安全距離42を確保して走行できないときは、自車40を緊急停止させるよう制御する。
緊急停止部282は、自車40を緊急停止させるとき、事前に設定されている緊急停止プランを自動運転機能部29に提供する。したがって緊急停止プランは、慎重プランがない場合に選択する走行プランである。緊急停止プランは、たとえば、操舵角は変更せずに自車40が停止するまで最大限速度で自車40を減速させる走行プランである。
緊急停止させるときは、好ましくは、急減速とならないようにしつつ、自車40を緊急停止させる走行プランを経路生成部27に生成させてもよい。緊急停止プランの一例は、自車40が停止するまで、可能な最大の減速度を維持して自車40を減速させる走行プランである。ただし、緊急停止は、自車40を停止させるために、ただちに減速を開始しさえすれば、必ずしも可能な最大の減速度を維持する必要はない。
また緊急停止部282は、注意距離41が設定されている場合、随時、注意距離41を確保して走行中か否かを判断する。そして緊急停止部282は、車間距離44が注意距離41未満となったときは減速させて、自車40と周辺車両43との車間距離44が注意距離41以上となるように走行制御ECU31を制御する。
また緊急停止部282の制御によって緊急停止させるように走行制御ECU31を制御中に、経路生成部27によって新たに生成された走行プランを実行したときに、設定された安全距離42を確保して走行できるか否かを判断する。そして緊急停止部282は、安全距離42を確保して走行できるときは、緊急停止を回避して新たに生成された走行プランを実行するように走行制御ECU31を制御する。ここで、走行制御部を制御することとは、適切な車両モーション制御要求の生成に相当しているか、それを含んでいてもよい。
次に、このような車両制御装置21の処理に関して、図7~図11のフローチャートを用いて説明する。各フローチャートは、車両制御装置21が電源投入状態において、短時間に繰り返し実行される処理である。たとえば経路確認部28の安全判断周期と同じか、それよりも短い時間に、これらの処理は繰り返し実行される。
まず、図7のフローチャートに関して説明する。図7に示すフローチャートは、注意距離41が設定される前の通常走行時に実行される。図7に示すフローチャートが開始されると、ステップS11では、注意距離判断部283は周辺車両43が安定して走行しているか否かを判断し、安定して走行している場合は、ステップS12に移り、安定して走行していない場合は、ステップS13に移る。ステップS12では、周辺車両43が安定して走行しているので、緊急停止部282は安全距離42を用いた慎重プランを選択するように制御され、本フローを終了する。
ステップS13では、周辺車両43が安定して走行していないので、注意距離設定部284は、注意距離41を計算し、ステップS14に移る。図3に示したように、注意距離41は、自車40の前後方向、すなわち、自車40が走行中の道路に沿った方向に対して設定できる。加えて、図6に示したように、注意距離41は、自車40の左右方向、すなわち、道路幅方向に対しても設定できる。したがって、S11では、周辺車両43の走行が安定しているかどうかを、道路に沿った方向および道路幅方向についてそれぞれ判断する。
周辺車両43には、前方車が含まれる。前方車については、当然、道路に沿った方向の走行が安定しているかを判断する。加えて、前方車について、道路幅方向の走行が安定しているか、換言すれば、横揺れがあるか、を判断してもよい。
周辺車両43には、自車40が走行する車線に隣接する左右車も含まれる。左右車については、道路幅方向の走行が安定しているかを判断する。加えて、左右車について、道路に沿った方向の走行が安定しているかを判断してもよい。
前述したように、安全距離42の計算結果が安定しない場合に注意距離41を設ける。したがって、S11における「安定して走行しているか否か」は、安全距離42の計算結果が安定しているか否かを判断する趣旨である。安全距離42に影響するパラメータには、周辺車両43の速度、加速度、前方車との車間距離44が含まれる。したがって、S11における「安定して走行しているか否か」は、周辺車両43の速度、加速度、車間距離44のいずれか1つ以上のパラメータが安定しているかを判断すればよい。これらのパラメータが安定しているか否かを判断する手法の一例は、事前に設定した判断時間における、これらのパラメータの変化量、変化率が閾値以上であるかである。ここで、パラメータの変化量、変化率が閾値以上であることは、前方車の現在の挙動が合理的に予見可能な挙動でないことの一例であってよい。
ステップS14では、安定して走行していない周辺車両43に対して注意距離41を設定する。設定する注意距離41は、S11において、道路に沿った方向および道路幅方向のうち、周辺車両43の走行が安定していないと判断した側を少なくとも含む。注意距離41を設定することで、緊急停止部282は注意距離41を用いた準慎重プランを選択するように制御され、本フローを終了する。
準慎重プランは、対象車両に対して注意距離41を確保する走行プランである。注意距離41を確保する走行プランは、車間距離44が注意距離41よりも長い場合には、車間距離44が注意距離41よりも短くならない走行プランである。注意距離41を確保する走行プランは、車間距離44が注意距離41よりも短い場合には、車間距離44を広くする走行プランである。
このように周辺車両43の走行が安定しているときは、安全距離42を用いた走行プランが選択され、周辺車両43の走行が安定していないときは、注意距離41を用いた走行プランが選択される。前方車の車速が不安定で,安全距離42の計算結果が安定しない状況では、間違って安全距離42を侵害される可能性がある。それに対して注意距離41を設けることで、緩衝材となり、自車40の安全距離42が即座に侵害されることを抑制できる。
図7におけるステップS11では、周辺車両43の走行が安定しているか否かを判断しているが、このような判断に限るものではない。ステップS11で、前方車の前方にカーブがあるか否かを判断し、カーブがあるときに、ステップS13およびステップS14にて、注意距離41を設定してもよい。カーブでの急ブレーキは特に好ましくないため、前方車がカーブに入る前から注意距離41を設けることで、カーブ中に前方車が急に減速しても、自車40が急ブレーキになることを抑制できる。またカーブが所定の半径よりも大きいときに、注意距離41を設定してもよい。
またステップS11で、前方車の前方に制動距離が延びる原因があるか否かを判断し、原因があるときに、ステップS13およびステップS14にて、注意距離41を設定してもよい。前方に安全距離42が長くなる要素が存在するときは、たとえばアスファルトを走行中に路面がアスファルトから石畳に変わるときである。石畳は、アスファルトに比べて制動距離が長くなるので、安全距離42は長くなる。アスファルト走行中に路面が石畳に変わると、安全距離42が長くなるので、前方車がいきなり安全距離42を侵害するおそれがある。そこで事前に注意距離41を設けて、車間距離44を長くなるようにする。これによって安全距離42が急に長くなっても緊急停止プランを実施することなく、対応することができる。
さらにステップS11で、次式(1)を満足するか否かを判断し、満足するときに、ステップS13およびステップS14にて、注意距離41を設定してもよい。{ls(t)-ls(t-1)}-{lv(t)-lv(t-1)}≧lth …(1)
ここで、lv(t)は、時刻tでの車間距離44であり、ls(t)は、時刻tでの安全距離42である。たとえば道路の分岐で前方車がいなくなった後、別の車両が前方車になった時、自車40が前方車に近づく可能性がある。その時、車間距離44が縮まるような制御入力と結果は安全距離42を長くすることにつながる。その結果、急接近から急減速になる可能性がある。このような急接近から急減速を無くすために、式(1)の条件を満たしたら注意距離41を設けることで、急な接近による緊急停止プランの実施を抑えることができる。
ここで、lv(t)は、時刻tでの車間距離44であり、ls(t)は、時刻tでの安全距離42である。たとえば道路の分岐で前方車がいなくなった後、別の車両が前方車になった時、自車40が前方車に近づく可能性がある。その時、車間距離44が縮まるような制御入力と結果は安全距離42を長くすることにつながる。その結果、急接近から急減速になる可能性がある。このような急接近から急減速を無くすために、式(1)の条件を満たしたら注意距離41を設けることで、急な接近による緊急停止プランの実施を抑えることができる。
次に、図8のフローチャートに関して説明する。図8に示すフローチャートは、注意距離41が既に設定されている時に実行される。図8に示すフローチャートが開始されると、ステップS21では、注意距離判断部283は注意距離41の設定を終了する終了条件を満足するか否かを判断し、満足する場合はステップS23に移り、満足しない場合はステップS22に移る。
ステップS22では、終了条件を満足しないので、引き続き、緊急停止部282は注意距離41を用いた準慎重プランを選択するように制御され、本フローを終了する。ステップS23では、終了条件を満足したので、緊急停止部282は注意距離41を用いた制御を終了し、安全距離42を用いた慎重プランを選択するように制御され、本フローを終了する。
このように注意距離41の設定を終了する終了条件を満足すると、注意距離41の設定を終了するので、注意距離41が必要な場合に適切に設定することができる。
次に、図9のフローチャートに関して説明する。図9に示すフローチャートは、注意距離41が設定される前の通常走行時に実行される。図9に示すフローチャートが開始されると、ステップS31では、注意距離判断部283は自車40が駐車場を走行しているか否かを判断し、駐車場を走行している場合は、ステップS33に移り、駐車場を走行していない場合は、ステップS32に移る。ステップS32では、駐車場を走行していないので、緊急停止部282は安全距離42を用いた慎重プランを選択するように制御され、本フローを終了する。
ステップS33では、駐車場を走行しているので、注意距離設定部284は、駐車場用の注意距離41を計算し、ステップS34に移る。ステップS34では、自車40と周辺車両43に対して注意距離41を設定し、緊急停止部282は駐車場用の注意距離41を用いた駐車プランを選択するように制御され、本フローを終了する。このように自車40が駐車場を走行しているときは、駐車場用の注意距離41を用いた走行プランが選択される。
次に、図10のフローチャートに関して説明する。図10に示すフローチャートは、駐車場用の注意距離41が既に設定されている時に実行される。図10に示すフローチャートが開始されると、ステップS41では、注意距離判断部283は駐車場用の注意距離41の設定を終了する終了条件を満足するか否かを判断し、満足する場合はステップS43に移り、満足しない場合はステップS42に移る。
ステップS42では、終了条件を満足しないので、引き続き、緊急停止部282は駐車場用の注意距離41を用いた駐車プランを選択するように制御され、本フローを終了する。ステップS43では、終了条件を満足したので、緊急停止部282は駐車場用の注意距離41を用いた制御を終了し、安全距離42を用いた慎重プランを選択するように制御され、本フローを終了する。
このように駐車場用の注意距離41の設定を終了する終了条件を満足すると、駐車場用の注意距離41の設定を終了するので、駐車場用の注意距離41が必要な場合に適切に設定することができる。
次に、図11のフローチャートに関して説明する。図11に示すフローチャートは、緊急停止プランを実行中に実行される。図11に示すフローチャートが開始されると、ステップS51では、注意距離41が車間距離44よりも小さいか否かを判断し、注意距離41が車間距離44よりも小さい場合は、ステップS54に移り、小さくない場合は、ステップS52に移る。
ステップS52では、安全距離42が車間距離44よりも小さいか否かを判断し、安全距離42が車間距離44よりも小さい場合は、ステップS53に移り、小さくない場合は、ステップS55に移る。ステップS53を実行する場合、安全距離42は確保されている。ステップS53では、経路生成部27から与えられた走行プランに慎重プランがあるか否かを判断し、慎重プランがある場合は、ステップS54に移り、慎重プランがない場合は、ステップS55に移る。
ステップS54では、注意距離41が確保されたか、または安全距離42が確保されかつ慎重プランがある場合であるので、緊急プランの実行を停止して、慎重プランを実施する通常走行に戻し、本フローを終了する。ステップS55では、安全距離42が確保されていないか、または慎重プランがない場合なので、緊急停止プランの実行を継続し、本フローを終了する。
このように緊急停止プランを実行中に、経路生成部27によって新たに生成された走行プランを実行した場合に、設定された安全距離42を確保して走行できる慎重プランがあるときには、緊急停止プランの実行を停止する。
以上説明したように本実施形態の車両制御装置に従えば、周辺車両43との間に空けるべき距離として注意距離設定部284によって注意距離41が設定される。注意距離41は、安全距離42よりも大きい間隔である。そして緊急停止部282は、注意距離41を確保して走行できないときは自車40を減速させて、自車40と周辺車両43との車間距離44が注意距離41以上となるように走行制御ECU31を制御する。これによって周辺車両43との車間距離44が注意距離41未満となった場合には、緊急停止することなく、車間距離44が広くなるように減速する。したがって、たとえば周辺車両43の走行状態が不安定で加減速を繰り返す場合でも、注意距離41が設定されていれば、瞬間的に注意距離41を侵害されても、緊急停止することなく、減速することで車間距離44を伸ばして注意距離41以上にすることができる。したがって不要な緊急停止を抑制することができる。
また本実施形態では、注意距離判断部283によって周辺車両43に対して注意距離41を設定すると判断した場合に注意距離41を周辺車両43に対して設定している。したがって必要な場合に、注意距離41を設定することができ、不要に車間距離44が大きくなることを抑制することができる。
さらに本実施形態では、周辺車両43の走行状態が安定していない場合に、注意距離41を周辺車両43に対して設定する。これによって走行状態が不安定な周辺車両43に対して、緊急停止の実施を抑制しつつも、周辺車両43との適切な関係を継続することができる。
注意距離41を設定しないと、安全距離42の計算結果が絶えず大きく変化し、自車40の制御入力が安定せず、緊急停止プランに陥る可能性が大きいことがある。これに対して本実施形態のように注意距離41を設けることで、緊急停止プランへの緩衝材となり、前方車の不規則な加減速が直接自車40の制御入力に影響を与えず、安定した走行が可能となる。
また本実施形態では、所定の終了条件を満足した場合は、注意距離41の設定を終了する。これによって必要でない場合は、注意距離41の設定を抑制し、不要に車間距離44が大きくなることを抑制することができる。
さらに本実施形態では、周辺車両43の走行状態が安定した場合に、設定している注意距離41の設定を終了する。これによって走行状態が安定している周辺車両43に対して、注意距離41の設定を抑制し、不要に車間距離44が大きくなることを抑制することができる。
また本実施形態の車両制御装置に従えば、緊急停止部282の制御によって緊急停止させるように走行制御ECU31を制御中に、経路生成部27によって新たに生成された走行プランを実行したときに、設定された安全距離42を確保して走行できるか否かが判断される(S53)。そして緊急停止部282は、安全距離42を確保して走行できるときは、緊急停止を回避して新たに生成された走行プランを実行するように走行制御ECU31を制御する(S54)。これによって緊急停止を制御中であっても、安全距離42を確保して走行できるときは新しい走行プランを実施するので、完全に停止する前に通常の走行に復帰することができる。したがって、たとえば周辺車両43の走行状態が不安定で加減速を繰り返す場合でも、瞬間的に安全距離42を侵害されても、完全に停止することなく、緊急停止による減速中に車間距離44を伸ばして安全距離42を確保して走行を継続することができる。したがって不要な緊急停止を抑制することができる。
さらに本実施形態では、緊急停止させるように走行制御ECU31を制御中に、経路生成部27によって新たに生成された走行プランを実行したときに、設定された注意距離41を確保して走行できるか否かを判断する(S51)。そして注意距離41を確保して走行できるときは、緊急停止を回避して新たに生成された走行プランを実行するように走行制御ECU31を制御する。これによって緊急停止を制御中であっても、注意距離41を確保して走行できるときは新しい走行プランを実施するので、完全に停止する前に注意距離41を考慮したより安全な走行に復帰することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態では、注意距離41の算出方法が第1実施形態と相違する。第1実施形態では、注意距離41の算出方法の具体例として、速度差Δvによる変動距離をオフセット距離Δdとし、このオフセット距離Δdを安全距離42に加算して注意距離41としていた。
第2実施形態では、注意距離41の算出方法が第1実施形態と相違する。第1実施形態では、注意距離41の算出方法の具体例として、速度差Δvによる変動距離をオフセット距離Δdとし、このオフセット距離Δdを安全距離42に加算して注意距離41としていた。
S11がNOになる場合に、S13において注意距離41を計算するので、注意距離41を計算する状況では、周辺車両が安定走行ではない。そのため、上記速度差Δvをもとに算出するオフセット距離Δd、および、オフセット距離Δdから算出する注意距離41は、時間経過に伴い変動する恐れがある。
自動運転部26は、注意距離41を計算した場合、車間距離44が注意距離41よりも長くなるように自車40の運転を制御する。そのため、注意距離41が変動すると、車間距離44が変化しなくても、車間距離44が、注意距離41よりも長くなったり短くなったりする。したがって、注意距離41が短時間で大きく変動すると、自車40の走行が安定しなくなる恐れも生じる。
そこで、第2実施形態では、不要な緊急停止を抑制するだけでなく、自車40の走行が不安定になることを抑制する。そのために、第2実施形態では、一度、注意距離41を計算した後は、注意距離41を短くなりにくくする。注意距離41を短くなりにくくすることは、安全エンベロープの時間的な不安定度を低減するための安定化条件を設定することの一例であってよい。
一例としては、注意距離41の算出に用いる速度差Δvを、前述した単位観測時間の過去、複数区間の最大値とする。図12を用いて具体的に説明する。図12には、前方車の速度vの変化を概念的に示している。図12において、T1~T5は観測時間Tであり、各観測時間Tの長さは単位観測時間である。図12には、各観測時間Tの速度差Δvも示している。各観測時間Tの速度差Δvをそのまま用いて注意距離41を算出する場合、速度差Δvの変動に比例して注意距離41も変動する。
そこで、第2実施形態では、慎重プランの生成に使う注意距離41は、過去複数区間分の速度差Δvの最大値とする。たとえば、過去3区間分の速度差Δvの最大値を使い注意距離41を算出するとする。この場合、速度差Δv2、速度差Δv3は、速度差Δv1よりも小さいので、速度差Δv2、速度差Δv3が算出されても、注意距離41を算出する速度差Δvは、速度差Δv1のままである。その結果、注意距離41の短時間での変動が抑制される。
(第3実施形態)
第3実施形態は、第2実施形態に類似する。速度差Δvは単位時間変動値であり、第2実施形態では、過去複数区間分の速度差Δvの最大値を、慎重プランの生成に使う注意距離41としていた。第3実施形態では、過去複数区間分の速度差Δvの平均値を慎重プランの生成に使う注意距離41とする。このようにしても、注意距離41の短時間での変動が抑制される。
第3実施形態は、第2実施形態に類似する。速度差Δvは単位時間変動値であり、第2実施形態では、過去複数区間分の速度差Δvの最大値を、慎重プランの生成に使う注意距離41としていた。第3実施形態では、過去複数区間分の速度差Δvの平均値を慎重プランの生成に使う注意距離41とする。このようにしても、注意距離41の短時間での変動が抑制される。
(第4実施形態)
第1実施形態で説明したように、周辺車両が安定走行でない場合以外にも、注意距離41を設定することがある。たとえば、前方に大きなカーブがあるとき、前方に制動距離が延びる原因があるときにも、注意距離41を設定する。これらのときに設定する注意距離41は、安全距離42に、事前に設定された加算距離(以下、固定加算距離)を加えた距離とすることもできる。なお、周辺車両が安定走行していないと判断した場合に計算する注意距離41も、安全距離42に固定加算距離を加えた距離とすることもできる。
第1実施形態で説明したように、周辺車両が安定走行でない場合以外にも、注意距離41を設定することがある。たとえば、前方に大きなカーブがあるとき、前方に制動距離が延びる原因があるときにも、注意距離41を設定する。これらのときに設定する注意距離41は、安全距離42に、事前に設定された加算距離(以下、固定加算距離)を加えた距離とすることもできる。なお、周辺車両が安定走行していないと判断した場合に計算する注意距離41も、安全距離42に固定加算距離を加えた距離とすることもできる。
ただし、注意距離41を、安全距離42に固定加算距離を加えた距離とすると、前方車との車間距離44の時間変化が大きい場合に、車間距離44と注意距離41との大小関係が、短時間で変動する恐れがある。その結果、自車40の走行が安定しなくなる恐れが生じる。
そこで、第4実施形態では、注意距離41を、安全距離+固定加算距離+変動加算距離とする。変動加算距離は、車間距離変動を考慮した距離である。前方車の速度変動、加速度変動も、車間距離44の変動に影響する。したがって、変動加算距離は、前方車の速度変動、加速度変動を考慮した距離ということもできる。変動加算距離を設定することは、安全エンベロープの時間的な不安定度を低減するための安定化条件を設定することの一例であってよい。
第1実施形態は、安全距離42に、前方車の単位観測時間の速度差Δvを考慮したオフセット距離Δdを加算して注意距離41としている。したがって、第1実施形態は、上記固定加算距離をゼロとした態様と考えることもできる。
車間距離変動を考慮した距離の一例は、第1実施形態で説明したオフセット距離Δdである。車間距離変動を考慮した他の例は、第2実施形態で説明した態様である。すなわち、オフセット距離Δdの算出において、速度差Δvに代えて、速度差Δvの複数区間の最大値を用いて算出する距離である。
車間距離変動を考慮した距離の他の例は、第3実施形態で説明した態様である。すなわち、オフセット距離Δdの算出において、速度差Δvに代えて、速度差Δvの複数区間の平均値を用いて算出する距離である。
(第5実施形態)
第1実施形態では、周辺車両43の走行が安定しているかを、周辺車両43の速度、加速度、車間距離44が安定しているかで判断していた。第5実施形態では、周辺車両43の走行が安定しているかを判断する他の手法を説明する。
第1実施形態では、周辺車両43の走行が安定しているかを、周辺車両43の速度、加速度、車間距離44が安定しているかで判断していた。第5実施形態では、周辺車両43の走行が安定しているかを判断する他の手法を説明する。
第5実施形態では、周辺車両43の走行が安定しているかどうかを判断する条件として、周辺車両43が車線変更する頻度を用いる。頻繁に車線変更を繰り返す車両は、安定走行しているとは言えないからである。
たとえば1分などの所定時間内あるいは数百メートルなどの所定距離以内に、3回などの所定回数以上、周辺車両43が車線変更をした場合、周辺車両43の走行が安定していないと判断する。
もちろん、車線変更する頻度だけでなく、第1実施形態で説明した条件も加えて、周辺車両43の走行が安定しているかどうかを判断することができる。
(第6実施形態)
第6実施形態では、周辺車両43の走行が安定しているかを判断するさらに他の手法を説明する。第6実施形態では、周辺車両43の速度関連値が安定範囲を超えた場合に、周辺車両43の走行が安定していないと判断する。
第6実施形態では、周辺車両43の走行が安定しているかを判断するさらに他の手法を説明する。第6実施形態では、周辺車両43の速度関連値が安定範囲を超えた場合に、周辺車両43の走行が安定していないと判断する。
周辺車両43の速度が不安定であれば、周辺車両43の走行が不安定であると言える。そこで、速度関連値により、周辺車両43の走行が安定走行かどうかを判断する。速度関連値の具体例には、速度の時間変化である加速度、加速度の時間変化である加加速度(躍度)が含まれる。また、速度関連値には、速度を車間距離44で割った値、すなわち、衝突余裕時間(TTC:Time To Collision)が含まれる。
安定範囲は、速度関連値の下限値から上限値までの範囲である。安定範囲は、具体的な速度関連値ごとに、実験等に基づいて事前に決定しておくことができる。安定範囲の下限値と上限値は、絶対値ではなく、速度関連値を基準値(すなわちゼロ)とする相対値でもよい。
また、上記基準値を、現在の速度関連値ではなく、速度関連値の予測値としてもよい。図13には、TTC、および、安定範囲の下限値を示している。TTCは、大きい値であれば問題はない。したがって、下限値よりも大きい範囲が安定範囲である。
各時刻の下限値は、同じ時刻の予測値から一定値を引いた値である。下限値により規定される安定範囲は、予測値を基準として範囲が定まっていると言える。
時刻t1が現在時刻であるとする。時刻t1よりも左側のTTCは実測値である。実測値は測定した速度と車間距離44とをもとに算出したTTCであることを意味する。予測値は、過去一定時間分の実測値をもとに予測した値である。予測値は、たとえば、過去一定時間分の実測値を線形近似した直線上の点である。予測値は、図13では、時刻t2までの予測値を算出している。予測値を算出する過去一定時間は、予測値を算出する時間と同じでもよいし、異なっていてもよい、図13では、時刻t0から時刻t1までの実測値を使い、予測値を算出している。時刻t0から時刻t1までの時間は、時刻t1から時刻t2までの時間の2倍である。予測値および下限値は、予測値の時間長さ、あるいは、その半分の時間など、事前に設定された周期ごとに更新する。
周辺車両43に対して算出するTTCの絶対値はそれほど小さくなくても、急にそのTTCの低下率が大きくなる場合、その周辺車両43に注意したほうがよい。このように、予測値を基準として安定範囲を定めることで、TTCの低下率が大きくなった場合に、周辺車両43の走行が不安定であると判断できる。
TTC以外の対の速度関連値についても、予測値を基準として安定範囲を定めることで、周辺車両43の走行が不安定であるかどうかを判断できる。
(第7実施形態)
第7実施形態では、S11にて、周辺車両43が安定走行かどうかを判断する条件を、注意距離41を設定しているときと、注意距離41を設定していないときとで異ならせる。
第7実施形態では、S11にて、周辺車両43が安定走行かどうかを判断する条件を、注意距離41を設定しているときと、注意距離41を設定していないときとで異ならせる。
具体的には、S11において、注意距離判断部283は、注意距離41を設定していない周辺車両43については、速度関連値が安定範囲内であるか、安定範囲を超えているかにより、安定走行かどうかを判断する。
一方、既に注意距離41が設定されている周辺車両43については、注意距離判断部283は、走行関連値が、注意距離41を設定するときの安定範囲よりも狭くなっている終了判断用の安定範囲であるかどうかを判断する。走行関連値が終了判断用の安定範囲内であれば、その周辺車両43に対する注意距離41の設定を終了する。
このようにすることで、走行関連値が、注意距離41を設定する際に使う安定範囲の境界付近にある場合であっても、周辺車両43に対して、注意距離41の設定と解除が頻繁に切り替わってしまうことを抑制できる。
(第8実施形態)
第1実施形態では、緊急制御部の一例として緊急停止部282を示した。緊急停止部282は、安全距離42を確保して走行できないときは、自車40を緊急停止させる。
第1実施形態では、緊急制御部の一例として緊急停止部282を示した。緊急停止部282は、安全距離42を確保して走行できないときは、自車40を緊急停止させる。
安全距離42を確保して走行できないときは、走行プランを採用することはできない。そこで、安全距離42を確保して走行できないときのために、走行プランに従った制御とは別に、緊時の制御を定めておけばよく、その制御は、自車40を緊急停止させる制御以外でもよい。たとえば、走行プランに従わなければ、車線変更により安全距離42が確保できるのであれば、車線変更する制御を、緊急時の制御とすることができる。また、緊急時の制御を、クラクションを鳴らす制御としてもよい。まずは、クラクションを鳴らすことで、周辺車両43の挙動が変化し、周辺車両43の挙動変化により安全距離42が確保できる可能性もあるからである。
(その他の実施形態)
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、請求の範囲の記載によって示され、さらに請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
前述の第1実施形態では、経路確認装置は、自動運転部26の機能ブロックの1つである経路確認部28として実現されているがこのような構成に限るものではない。経路確認装置は、自動運転部26とは異なる制御装置によって実現してもよい。
前述の第1実施形態では、デフォルトの安全距離42を数学的公式モデルによって算出する構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、デフォルトの安全距離42を数学的公式モデル以外で算出する構成としてもよい。例えばTTC(Time To Collision)等の他の指標によって自車40及び自車40周辺の移動体の挙動の情報を用いて安全距離設定部281が安全距離42を算出する構成としてもよい。
前述の第1実施形態では、非定常走行の場所として、駐車場を例に挙げているが、非定常走行の場所は駐車場に限るものではない。たとえば徐行や低速走行が義務づけられた敷地内であってもよい。
前述の第1実施形態において、車両制御装置21によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。車両制御装置21は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。車両制御装置21が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。
(付言)
本開示には、以上の実施形態に基づく以下の技術思想も含まれる。
本開示には、以上の実施形態に基づく以下の技術思想も含まれる。
<技術的特徴1>
自動運転によって車両を走行させるための1つ以上の走行プランを生成する経路生成部(27)と、生成された走行プランに従って車両の走行を制御する走行制御部(31)と、を備えた車両に用いられる経路確認装置(28)であって、
経路確認装置が用いられる車両である自車(40)と障害物との近接を避けるために自車が障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定する安全距離設定部(281)と、
障害物が自車の周辺を走行する周辺車両である場合、安全距離よりも大きい注意距離を周辺車両との間に空けるべき距離として設定する注意距離設定部(284)と、
周辺車両に対して注意距離が設定されている場合であって、自車と周辺車両との距離が注意距離よりも小さいときは、自車と周辺車両との車間距離が注意距離以上となるように走行制御部を制御する緊急制御部と、を含み、
緊急制御部は、経路生成部が生成した走行プランに、車間距離を広げる走行プランがあれば、当該走行プランを実行して、自車と周辺車両との車間距離が注意距離以上となるように走行制御部を制御する。
自動運転によって車両を走行させるための1つ以上の走行プランを生成する経路生成部(27)と、生成された走行プランに従って車両の走行を制御する走行制御部(31)と、を備えた車両に用いられる経路確認装置(28)であって、
経路確認装置が用いられる車両である自車(40)と障害物との近接を避けるために自車が障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定する安全距離設定部(281)と、
障害物が自車の周辺を走行する周辺車両である場合、安全距離よりも大きい注意距離を周辺車両との間に空けるべき距離として設定する注意距離設定部(284)と、
周辺車両に対して注意距離が設定されている場合であって、自車と周辺車両との距離が注意距離よりも小さいときは、自車と周辺車両との車間距離が注意距離以上となるように走行制御部を制御する緊急制御部と、を含み、
緊急制御部は、経路生成部が生成した走行プランに、車間距離を広げる走行プランがあれば、当該走行プランを実行して、自車と周辺車両との車間距離が注意距離以上となるように走行制御部を制御する。
技術的特徴1によれば、車間距離を広げるために、経路生成部が姿勢した走行プランを利用できる。
<技術的特徴2>
技術的特徴1に記載された経路確認装置であって、
緊急制御部は、周辺車両に対して注意距離が設定されている場合であって、自車と周辺車両との距離が注意距離以上であるときは、経路生成部が生成した走行プランに、注意距離以上に車間距離を維持する走行プランがあれば、当該走行プランを実行する。
技術的特徴1に記載された経路確認装置であって、
緊急制御部は、周辺車両に対して注意距離が設定されている場合であって、自車と周辺車両との距離が注意距離以上であるときは、経路生成部が生成した走行プランに、注意距離以上に車間距離を維持する走行プランがあれば、当該走行プランを実行する。
技術的特徴2によれば、車間距離を注意距離以上に維持するために、経路生成部が姿勢した走行プランを利用できる。
Claims (19)
- 自動運転によって車両を走行させるための走行プランを生成する経路生成部(27)と、生成された前記走行プランに従って前記車両の走行を制御する走行制御部(31)と、を備えた前記車両に用いられる経路確認装置(28)であって、
前記経路確認装置が用いられる前記車両である自車(40)と障害物との近接を避けるために前記自車が前記障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定する安全距離設定部(281)と、
設定された前記安全距離を確保して走行中か否かを判断し、前記自車と前記障害物との距離が前記安全距離よりも小さいときは、前記自車に対して、前記走行プランに従った制御とは別に定まる緊急時の制御を実行する緊急制御部(282)と、
前記障害物が前記自車の周辺を走行する周辺車両である場合、前記安全距離よりも大きい注意距離を前記周辺車両との間に空けるべき距離として設定する注意距離設定部(284)と、を含み、
前記緊急制御部は、設定された前記注意距離を確保して走行中か否かを判断し、前記自車と前記障害物との距離が前記注意距離よりも小さいときは、前記自車と前記周辺車両との車間距離が前記注意距離以上となるように前記走行制御部を制御する経路確認装置。 - 前記注意距離設定部は、前記注意距離を、前記安全距離に、前記周辺車両との車間距離の時間変動に基づいて定まる変動加算距離を加えた距離以上とする、請求項1に記載の経路確認装置。
- 前記注意距離設定部は、事前に設定されている単位観測間における前記車間距離の変動に対応して変化する単位時間変動値を、複数の単位観測時間分用い、1回の前記単位時間変動値よりも、時間変動が抑制された前記変動加算距離を算出する、請求項2に記載の経路確認装置。
- 前記安全距離が一時的に増大する場合、または前記安全距離がこの先増加する場合、前記注意距離を前記周辺車両に対して設定するか否かを判断する注意距離判断部(283)をさらに含み、
前記注意距離設定部は、前記注意距離判断部が前記周辺車両に対して前記注意距離を設定すると判断した場合には、前記注意距離を前記周辺車両に対して設定する請求項1~3のいずれか1項に記載の経路確認装置。 - 前記注意距離判断部は、前記周辺車両の走行状態が安定していない場合に、前記注意距離を前記周辺車両に対して設定すると判断する請求項4に記載の経路確認装置。
- 前記注意距離判断部は、道路に沿った方向における前記周辺車両の走行状態、および、道路幅方向における前記周辺車両の走行状態の少なくとも一方が安定していない場合に、前記注意距離を前記周辺車両に対して設定すると判断する、請求項5に記載の経路確認装置。
- 前記注意距離判断部が、道路幅方向における前記周辺車両の走行状態が安定しているか否かを判断する条件に、前記周辺車両が車線変更する頻度が含まれる、請求項6に記載の経路確認装置。
- 前記注意距離判断部は、前記周辺車両の速度または加速度から定まる速度関連値が安定範囲を超えたことに基づいて、前記周辺車両の走行状態が安定していないと判断する、請求項5~7のいずれか1項に記載の経路確認装置。
- 前記速度関連値は、前記周辺車両に対する衝突余裕時間である、請求項8に記載の経路確認装置。
- 前記速度関連値は、前記周辺車両の速度の時間変化、または、前記周辺車両の加速度の時間変化である、請求項8に記載の経路確認装置。
- 前記安定範囲は、前記速度関連値の変化傾向から定まる前記速度関連値の予測値を基準とする範囲である、請求項8~10のいずれか1項に記載の経路確認装置。
- 前記注意距離判断部は、既に前記注意距離が設定された前記周辺車両に対して、その後、前記安全距離が安定した場合、または前記安全距離がこの先安定する場合、前記注意距離の前記周辺車両に対する設定を終了するか否かを判断し、
前記注意距離設定部は、前記注意距離判断部が前記周辺車両に対して前記注意距離の設定を終了すると判断した場合には、前記注意距離の前記周辺車両に対する設定を終了する請求項4~11のいずれか1項に記載の経路確認装置。 - 前記注意距離判断部は、既に前記注意距離が設定された前記周辺車両の走行状態が安定している場合には、前記注意距離の前記周辺車両に対する設定を終了すると判断する請求項12に記載の経路確認装置。
- 前記注意距離判断部は、既に前記注意距離が設定された前記周辺車両の前記速度関連値が、前記注意距離を設定するときの前記安定範囲よりも狭くなっている終了判断用の安定範囲内になったことに基づいて、前記周辺車両に対する前記注意距離の設定を終了すると判断する、請求項8~11のいずれか1項に記載の経路確認装置。
- 自動運転によって車両を走行させるための走行プランを生成する経路生成部(27)と、生成された前記走行プランに従って前記車両の走行を制御する走行制御部(31)と、を備えた前記車両に用いられる経路確認装置(28)であって、
前記経路確認装置が用いられる前記車両である自車(40)と障害物との近接を避けるために前記自車が前記障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定する安全距離設定部(281)と、
設定された前記安全距離を確保して走行中か否かを判断し、前記自車と前記障害物との距離が前記安全距離よりも小さいときは、前記自車に対して、前記走行プランに従った制御とは別に定まる緊急時の制御を実行する緊急制御部(282)と、を含み、
前記緊急制御部は、前記緊急時の制御を実行中に、前記経路生成部によって新たに生成された前記走行プランを実行したときに、設定された前記安全距離を確保して走行できるか否かを判断し、前記安全距離を確保して走行できるときは、前記緊急時の制御を中止して新たに生成された前記走行プランを実行するように前記走行制御部を制御する経路確認装置。 - 前記障害物が前記自車の周辺を走行する周辺車両である場合、前記安全距離よりも大きい注意距離を前記周辺車両との間に空けるべき距離として設定する注意距離設定部(284)、を含み、
前記緊急制御部は、前記周辺車両に対して前記注意距離が設定されている場合、前記緊急時の制御を実行中に、前記経路生成部によって新たに生成された前記走行プランを実行したときに、設定された前記注意距離を確保して走行できるか否かを判断し、前記注意距離を確保して走行できるときは、前記緊急時の制御を中止して新たに生成された前記走行プランを実行するように前記走行制御部を制御する請求項15に記載の経路確認装置。 - 自動運転によって車両を走行させるための走行プランに従って走行する前記車両である自車(40)で用いられるプロセッサにより実行される経路確認方法であって、
前記自車と障害物との近接を避けるために前記自車が前記障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定し、
前記安全距離を確保して走行中か否かを判断し、前記自車と前記障害物との距離が前記安全距離よりも小さいときは、前記自車に対して、前記走行プランに従った制御とは別に定まる緊急時の制御を実行し、
前記障害物が前記自車の周辺を走行する周辺車両である場合、前記安全距離よりも大きい注意距離を前記周辺車両との間に空けるべき距離として設定し、
前記注意距離を確保して走行中か否かを判断し、
前記自車と前記障害物との距離が前記注意距離よりも小さいときは、前記自車と前記周辺車両との車間距離が前記注意距離以上となるように前記車両を制御する、経路確認方法。 - 自動運転によって車両を走行させるための走行プランに従って走行する前記車両である自車(40)で用いられるプロセッサにより実行される経路確認方法であって、
前記自車と障害物との近接を避けるために前記自車が前記障害物との間に最低限空けるべき安全距離を設定し、
前記安全距離を確保して走行中か否かを判断し、前記自車と前記障害物との距離が前記安全距離よりも小さいときは、前記自車に対して、前記走行プランに従った制御とは別に定まる緊急時の制御を実行し、
前記緊急時の制御を実行中に、新たに生成された前記走行プランを実行したときに、前記安全距離を確保して走行できるか否かを判断し、前記安全距離を確保して走行できるときは、前記緊急時の制御を中止して新たに生成された前記走行プランに従って走行するように前記自車を制御する、経路確認方法。 - 自動運転によって車両を走行させるための走行プランに従って走行する前記車両である自車(40)で用いられるプロセッサにより実行される車両制御方法であって、
障害物に対して前記自車が所定のリスクレベルを維持するための適切な応答を実行する条件として安全エンベロープを設定し、
前記障害物の現在の挙動が合理的に予見可能な挙動であるか否かを判定し、
前記障害物の現在の挙動が合理的に予見可能な挙動でない場合に、前記安全エンベロープの時間的な不安定度を低減するための安定化条件を設定する、車両制御方法。
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