JP2022028983A - Vehicle controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両制御装置に関し、特に、経路の幅を検出する装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device, and more particularly to a device for detecting the width of a route.
車両が経路上を運転される速度は、当該経路の幅に従って決めることが望ましい。これは、運転者が手動で運転する場合も、制御装置が自動で運転する場合も同じである。 It is desirable that the speed at which the vehicle is driven on the route is determined according to the width of the route. This is the same whether the driver operates manually or the control device operates automatically.
本技術分野の背景技術として、以下の先行技術がある。特許文献1(特開2016-149110号公報)には、自車両の走行位置を判断し、前記走行位置における経路幅または障害物に応じて走行速度を制御する車両走行制御装置であって、前記自車両の前記走行位置を判断する自車両位置判断部と、前記自車両の車両幅両側方に最小マージンを付加して最小枠幅を設定する衝突判定枠設定部と、前記走行位置における前記経路幅に応じて前記枠幅を変更する枠幅変更部と、前記枠幅に応じた前記自車両の前記走行速度を設定する速度設定部とを制御手段に備えたことを特徴とする車両走行制御装置が記載されている(請求項1参照)。 The following prior arts are the background technologies in this technical field. Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-149110) is a vehicle traveling control device that determines the traveling position of the own vehicle and controls the traveling speed according to the path width or an obstacle at the traveling position. The own vehicle position determination unit that determines the traveling position of the own vehicle, a collision determination frame setting unit that adds a minimum margin to both sides of the vehicle width of the own vehicle to set the minimum frame width, and the path at the traveling position. Vehicle travel control characterized in that the control means is provided with a frame width changing unit that changes the frame width according to the width and a speed setting unit that sets the traveling speed of the own vehicle according to the frame width. The device is described (see claim 1).
また、特許文献2(特開2017-77829号公報)には、自車両の前方情報を認識する前方情報認識手段と、自車両の走行情報を取得する自車両情報取得手段と、上記前方情報に基づいて自車両の走行の障害となる障害物が存在すると判断した場合、少なくとも上記障害物の種類に応じて、上記障害物の手前で自車両を停止させる停止制御と上記障害物を回避するように上記障害物の側方を走行するすり抜け制御のどちらかを選択する回避制御選択手段と、上記回避制御選択手段で、上記停止制御を設定した場合は、自車両を停止させる停止制御を実行させる一方、上記すり抜け制御を選択した場合は、上記障害物をすり抜ける際のすり抜け速度を上記自車両の前方情報に応じて設定し、該設定したすり抜け速度で走行するように速度制御する速度制御手段と、を備えたことを特徴とする車両の運転支援制御装置が記載されている(請求項1参照)。 Further, in Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-77829), the front information recognition means for recognizing the front information of the own vehicle, the own vehicle information acquisition means for acquiring the driving information of the own vehicle, and the above-mentioned forward information are described. If it is determined that there is an obstacle that hinders the driving of the own vehicle based on the above, stop control for stopping the own vehicle in front of the obstacle and avoiding the obstacle should be avoided at least according to the type of the obstacle. When the stop control is set by the avoidance control selection means for selecting either the slip-through control traveling on the side of the obstacle and the avoidance control selection means, the stop control for stopping the own vehicle is executed. On the other hand, when the slip-through control is selected, the slip-through speed when passing through the obstacle is set according to the front information of the own vehicle, and the speed control means is used to control the speed so as to travel at the set slip-through speed. , A vehicle driving support control device, characterized in that the vehicle is provided with the above (see claim 1).
前述した従来技術では、車線を区画するペイント(車道中央線、車線境界線、車道外側線など)を基準に走行可能な領域を定めるものである。道路ではペイントによって区画された車線に従って走行すればよいが、車線が定められていないフリースペースにおいて定められた経路に従って走行する場合(例えば、駐車場の入口から駐車スペースまで車両を誘導する場合)、通行可能な領域(幅)の決定が困難であり、経路の通過可否や通過速度を決めるための指標を得ることができなかった。 In the above-mentioned prior art, the area in which the vehicle can travel is determined based on the paint that divides the lane (the center line of the lane, the boundary line of the lane, the outside line of the lane, etc.). On the road, you can drive according to the lanes demarcated by paint, but if you drive according to a defined route in a free space where the lane is not defined (for example, when guiding a vehicle from the entrance of a parking lot to a parking space). It was difficult to determine the passable area (width), and it was not possible to obtain an index for determining whether or not the route could pass and the speed of passage.
このため、車両が通行可能であっても、狭路を減速せずに通過すると、運転者が恐怖を感じることがある。また、狭路を構成する障害物が人である場合、経路付近にいる当該人のそばを車両が高速で通過することになり、当該人が危険を感じることがある。このため、より人の感覚に適合する速度での走行が求められている。 Therefore, even if the vehicle is passable, the driver may feel fear when passing through a narrow road without decelerating. Further, when the obstacle constituting the narrow road is a person, the vehicle may pass by the person in the vicinity of the route at high speed, and the person may feel a danger. Therefore, it is required to travel at a speed that is more suitable for human senses.
また、経路上に障害物を検出して、急に経路を変更する場合、経路変更前に変更後の経路の幅を知ることができないので、経路の変更に応じて迅速に、変更後の経路の幅を計算する必要がある。 In addition, when an obstacle is detected on the route and the route is suddenly changed, the width of the changed route cannot be known before the route change, so the changed route can be quickly changed according to the route change. You need to calculate the width of.
本願において開示される発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、経路上の車両の走行を制御する車両制御装置であって、車両の走行予定経路を算出する経路算出部と、車両の走行を制御するための指示信号を生成する制御部と、前記走行予定経路に対する法線を用いて、当該法線上に存在する障害物と前記走行予定経路との距離を算出する経路幅算出部とを備える。 A typical example of the invention disclosed in the present application is as follows. That is, it is a vehicle control device that controls the travel of a vehicle on a route, and includes a route calculation unit that calculates a planned travel route of the vehicle, a control unit that generates an instruction signal for controlling the travel of the vehicle, and the travel. It is provided with a route width calculation unit that calculates the distance between an obstacle existing on the normal route and the planned travel route by using a normal line for the planned route.
本発明の一態様によれば、算出された距離を用いて、車両を適切に制御できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明によって明らかにされる。 According to one aspect of the invention, the calculated distance can be used to adequately control the vehicle. Issues, configurations and effects other than those mentioned above will be clarified by the description of the following examples.
本発明の車両制御装置の一例として、駐車を自動化する駐車支援装置を搭載した車両について説明する。
[車両の構成]
図1は、本実施例の駐車支援装置を適用した車両の構成図である。
As an example of the vehicle control device of the present invention, a vehicle equipped with a parking support device for automating parking will be described.
[Vehicle configuration]
FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle to which the parking support device of this embodiment is applied.
運転者はシフトレバー8によって車両の前進、後退又は停止を指示し、アクセルペダル6によって駆動モータ1の駆動力を指示する。駆動モータ1はエンジン(内燃機関)でもよい。駆動モータ1は運転者のアクセルペダル6の操作及びシフトレバー8の操作とは無関係に駆動力、制動力を発生可能である。
The driver instructs the forward, backward or stop of the vehicle by the
ブレーキペダル7の踏力はブレーキブースタ15によって倍力され、その力に応じた油圧がマスタシリンダ16に発生する。発生した油圧は、電動油圧ブレーキ(HU)2を介してホイルシリンダ21~24に供給される。このように、運転者はブレーキペダル7によって制動力を制御できる。電動油圧ブレーキ2は、モータで駆動するポンプ及び電磁弁等を有し、運転者がブレーキペダル7を操作していなくても4輪の制動力(ホイルシリンダ21~24の油圧)を独立に制御できる。なお、運転者のブレーキペダル操作による4輪の制動力に左右差はない。
The pedaling force of the
電動パワーステアリング3は、運転者がステアリングホイール9を介して入力した操舵トルクに応じたアシストトルクを発生し、運転者の操舵トルクと電動パワーステアリング3のアシストトルクによって左右前輪(操舵輪)41、42が操舵され、車両走行中には車両が旋回する。また、電動パワーステアリング3は、運転者がステアリングホイール9を操作していなくてもステアトルクを発生し、左右前輪41、42を操舵できる。
The
また、車両周辺を撮影し、車両周辺の対象物を認識する複数のカメラ11~14(例えば、車両の前後左右に取り付けられている四つのカメラ)が車両に取り付けられている。これらのカメラ11~14の映像は合成され、車両と車両周辺を上方から見下ろした俯瞰図としてタッチパネル18に表示される。運転者は駐車支援の制御によらず、この俯瞰映像を見ながら駐車を行うこともできる。
Further, a plurality of
本実施例の駐車支援装置は、カメラ11~14の映像上の駐車枠や他の駐車車両の位置に基づいて駐車位置を認識し、認識した駐車位置に車両が到達するように駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2及び電動パワーステアリング3を自動的に制御する。運転者は、俯瞰映像が表示されたタッチパネル18を用いて、駐車位置を指示することもできる。
The parking support device of this embodiment recognizes the parking position based on the parking frame on the images of the
また、運転者はタッチパネル18を操作して、後述する駐車支援装置を起動する。さらに、ユーザは、携帯端末200(図6参照)の自動駐車制御アプリケーションを用いて、車外からも駐車支援装置を起動して、車両の自動駐車を制御できる。携帯端末200は、図6に例示するように、スマートフォンや携帯電話機などの通信手段を備えた一般的なコンピュータで構成でき、タッチパネル201上に表示された開始ボタン210を操作することによって、自動駐車制御アプリケーションから駐車支援装置を起動する。
Further, the driver operates the
また、駐車経路を制御するため、操舵角センサ4及び車輪速センサ31~34が車両に取り付けられている。電動油圧ブレーキ2は、前後加速度、横加速度及びヨーレートを検出する車両運動検出センサ17と操舵角センサ4と車輪速センサ31~34からのセンサ信号によって、車両の横滑り防止及びアンチロックブレーキの制御を行うが、操舵角センサ4と車輪速センサ31~34の信号は駐車支援の制御にも共用される。
Further, in order to control the parking route, the
前述した電動装置は、全て電子制御ユニット(ECU)5によって制御され、各センサ信号も全て電子制御ユニット5に入力される。電子制御ユニット5に入力されるセンサ信号には運転者の操作量である、アクセルペダル操作量、ブレーキペダル操作量、シフト位置及び操舵トルクも含まれる。また、電子制御ユニット5の機能を分割し、各電動装置に電子制御ユニットを取り付け、各電子制御ユニット間で必要な情報を通信する構成を採用してもよい。
All of the above-mentioned electric devices are controlled by the electronic control unit (ECU) 5, and all the sensor signals are also input to the
駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、各ホイルシリンダ21-24、各車輪41~44及び電子制御ユニット5によって、車速を自動的に制御する自動車速制御装置が構成される。また、電動パワーステアリング3及び電子制御ユニット5によって、左右前輪41、42を自動的に操舵する自動操舵制御装置が構成される。
A vehicle speed control device that automatically controls the vehicle speed is configured by a
[駐車支援装置の構成]
図2は、駐車支援装置の構成図である。
[Configuration of parking support device]
FIG. 2 is a block diagram of the parking support device.
駐車動作中は、車両動作が駆動モータ1、電動油圧ブレーキ2、電動パワーステアリング3によって自動的に制御されるが、運転者による操作量が監視されており、運転者のオーバーライドができる。例えば、運転者がブレーキペダル7を操作した場合は車両を一時停止させる。これにより、駐車経路上に障害物が進入した場合に、運転者のブレーキ操作を優先して車両を制御し、障害物との接触を回避できる。その後、運転者がブレーキペダル7の操作を解除した場合に、自動制御による駐車動作を再開する。これにより、障害物が駐車経路から離れた場合に、自動的に駐車支援を再開できる。また、運転者がシフト位置を変更した場合又は運転者がステアリングホイール9に所定以上の操舵トルクを加えた場合は、自動制御による駐車動作を中止する。これにより、運転者のシフト操作又はステアリング操作を優先して車両を走行させることができる。なお、タッチパネル18に表示された自動制御中止ボタンを操作することによって自動制御を中止してもよい。
During the parking operation, the vehicle operation is automatically controlled by the
[駐車支援制御]
図3は、駐車支援装置を構成する電子制御ユニット5における駐車支援制御の論理構成図である。
[Parking support control]
FIG. 3 is a logical configuration diagram of parking support control in the
電子制御ユニット5は、駐車支援の制御を実現する構成として、駐車経路算出部51、移動距離計算部52、車速計算部53、経路制御部54、車速制御部(車両制御部)55、操舵角制御部(車両制御部)56、起動制御部57及び狭路速度制御装置58を有する。
The
まず、駐車位置の手前でカメラ11~14によって駐車位置を認識する。前述の通り、俯瞰図が表示されたタッチパネル18によって運転者が駐車位置を指定してもよい。次に、駐車経路算出部51は、起動制御部57からのトリガによって駐車動作を開始時し、駐車位置に基づいて駐車経路を算出する。起動制御部57は、例えば、タッチパネル18に表示された「駐車開始」ボタンの操作や、携帯端末200に設けられた開始ボタン210の操作によって、駐車支援装置の動作を開始する。
First, the parking position is recognized by the
車輪速センサ31~34は、車輪1回転につき複数の車輪速パルスを出力する。移動距離計算部52は、車輪速パルスの数を積算し、車両の移動距離を計算する。また、車速計算部53は、車輪速パルスの発生間隔を用いて車速Vを計算する。本実施例では、移動距離及び車速Vは、後輪車軸中心の移動距離及び車速とするので、左右後輪43、44の移動距離及び車速の平均値が計算される。
The
経路制御部54は、駐車経路及び車両の移動距離から車速指令(車速の目標値)V*と操舵角指令(操舵角の目標値)δh*を計算する。前進及び後退中の車速指令V*はそれぞれ一定でもよい。経路制御部54が計算した車速指令V*は、狭路速度制御装置58において計算された経路幅に従って走行速度を調整され、車速制御部55に送られる。
The
車速制御部55は、車速指令V*及び車速Vに基づいて車速を制御するための制御パラメータとして駆動モータ1への駆動トルク指令Tac*と、電動油圧ブレーキ2への液圧指令Pwc*を計算する。
The vehicle
駆動モータ1は、駆動トルク指令Tac*によって駆動力を発生し、電動油圧ブレーキ2は、液圧指令Pwc*によって制動力を発生する。駆動力及び制動力は、共に駆動モータ1で発生させてもよいし、駆動力は駆動モータ1、制動力は電動油圧ブレーキ2で分担して発生させてもよい。駆動モータ1に代えてエンジンを設ける場合は、駆動力と制動力を分担して発生させればよい。本実施例では、エンジンではなく駆動モータ1を用いるが、駆動力は駆動モータ1、制動力は電動油圧ブレーキ2で発生させる。
The
操舵角制御部56は、操舵角指令δh*と操舵角センサ4で計測した操舵角δhに基づいて操舵角を制御するための制御パラメータとしてステアトルク指令Tst*を計算する。電動パワーステアリング3は、ステアトルク指令Tst*によってステアトルクを発生する。
The steering
[車速制御]
図4は、車速制御部55による制御の論理構成図である。
[Vehicle speed control]
FIG. 4 is a logical configuration diagram of control by the vehicle
減算器100は、入力された車速指令V*から車速Vを減じた車速偏差(V*-V)を出力する。乗算器101は、車速偏差に比例ゲインKp_aを乗じる。積分器102は、車速偏差を積分する。乗算器103は、車速偏差の積分値に積分ゲインKi_aを乗じる。加算器104は、二つの乗算器101、103の出力の和を駆動トルク指令Tac*として出力する。
The
乗算器105は、車速偏差に-1を乗じて、車速偏差の正負を反転する。乗算器106は、正負反転後車速偏差に比例ゲインKp_bを乗じる。積分器107は、正負反転後の車速偏差を積分する。乗算器108は、正負反転後の車速偏差の積分値に積分ゲインKi_bを乗じる。加算器109は、二つの乗算器106、108の出力の和を液圧指令Pwc*として出力する。
The
判定器110は、車速偏差が0以上である場合には選択指令=1(true)を出力し、0未満である場合には選択指令=0(false)を出力する。スイッチ111は、判定器110から出力された選択指令が1の場合は、車両を増速するために駆動トルク指令Tac*を出力し、選択指令が0の場合は、車両を減速するために液圧指令Pwc*を出力する。
The
プラントモデル(車両モデル)112は、入力された駆動トルク指令Tac*又は液圧指令Pwc*から車速Vを計算する。 The plant model (vehicle model) 112 calculates the vehicle speed V from the input drive torque command Tac * or hydraulic pressure command Pwc *.
以上のように、車速制御部55は、PI制御によって、車速偏差(V*-V)の正負に従って駆動モータ1と電動油圧ブレーキ2とを使い分ける。車速偏差が0以上である場合には、比例ゲインKp_a及び積分ゲインKi_aを用いて演算した駆動トルク指令Tac*により駆動モータ1を駆動し、駆動モータ1による駆動力で車速Vを車速指令V*に近付ける。このとき、電動油圧ブレーキ2への液圧指令Pwc*は0として制動力を発生させない。
As described above, the vehicle
一方、車速偏差が0未満の場合には、比例ゲインKp_b及び積分ゲインKi_bを用いて演算した液圧指令Pwc*により電動油圧ブレーキ2を駆動し、電動油圧ブレーキ2による制動力で車速Vを車速指令V*に近付ける。このとき、駆動モータ1への駆動トルク指令Tac*は0として駆動力を発生させない。
On the other hand, when the vehicle speed deviation is less than 0, the electric
[操舵角制御]
図5は、操舵角制御部56による制御の論理構成図である。
[Steering angle control]
FIG. 5 is a logical configuration diagram of control by the steering
操舵角制御部56は、外乱dを打ち消す外乱オブザーバを用いた二自由度制御を行っており、目標応答Gによって操舵角応答を自由に設定できる。
The steering
減算器120は、操舵角指令δh*から操舵角δhを減じた操舵角偏差(δh*-δh)を出力する。モデルマッチング補償器121は、入力された操舵角偏差を、所定の目標応答Gに一致させる理想ステアトルクを出力するフィードバック補償器である。減算器122は、理想ステアトルクから外乱推定トルクを減じたステアトルク指令Tst*として出力する。加算器123は、ステアトルク指令Tst*に外乱dを加算する。プラントモデル(車両モデル)124は、外乱を含むステアトルク指令が入力されると、操舵角δhを出力する。
The
ノイズフィルタ部125は、ステアトルク指令Tst*をローパスフィルタでフィルタ処理する。逆プラントモデル126は、操舵角δhを得るステアトルク指令をノイズフィルタ部125のローパスフィルタと同一のローパスフィルタでフィルタ処理する。減算器127は、逆プラントモデル126の出力からノイズフィルタ部125の出力を減じて外乱推定トルクを出力する。
The
また、過去環境記憶装置を用いて、過去の走行履歴から経路を算出してもよい。さらに、カメラ11~14の他に、ソナーやレーザーなどによるセンサを用いてもよい。
Further, the route may be calculated from the past travel history by using the past environment storage device. Further, in addition to the
次に、狭路速度制御装置58の構成を説明する。図7A、図7B、図7Cは、それぞれ、狭路速度制御装置58、経路幅算出処理部500、狭路通行判定部510の構成を示す図である。
Next, the configuration of the narrow road
狭路速度制御装置58は、経路幅算出処理部500、狭路通行判定部510及び速度・操舵制御部520を有し、車線等の進行基準がない場所でも通行上のリスクを判定するのに有用な通行可能幅を求める装置である。経路幅算出処理部500は、図7Bに示すように、障害物マップ生成部501、経路法線生成部502及び経路幅算出部503を有し、計算した経路幅を出力する。狭路通行判定部510は、図7Cに示すように、狭路判定部511、狭路開始距離算出部512、狭路終了距離算出部513及び狭路通行中判定部514を有し、開始残距離及び左右狭路フラグを出力する。速度・操舵制御部520は、図7Aに示すように、狭路進入前速度制御部521、狭路通過速度制御部522及び狭窄方向転舵抑制制御部523を有し、車両を制御するための指示信号を車速制御部55及び操舵角制御部56に出力する。
The narrow road
自動運転、自動駐車などの自動運転や、自動ブレーキなどの運転支援を行う運転支援装置は、利用者がスイッチ(タッチパネル18など)又は携帯端末200の操作によって起動を指示する、又は、環境(例えば、車両の位置情報)に応じて運転支援装置が自動的に起動する。以降の処理は、この装置の起動によって、起動と同時に開始される。以下、駐車場で運転支援装置を用いる例を説明するが、自動運転にも適用できる。
A driving support device that performs automatic driving such as automatic driving and automatic parking, and driving support such as automatic braking is instructed by the user to start by operating a switch (
図8A、図8Bは、狭路速度制御装置58が実行する処理のフローチャートである。
8A and 8B are flowcharts of processes executed by the narrow road
[装置の起動]
駐車場に進入すると、スイッチ操作又はGPS/GNSS情報を用いて、自動駐車装置が起動し、狭路速度制御装置58が処理を開始する。
[Starting the device]
Upon entering the parking lot, the automatic parking device is activated by using the switch operation or GPS / GNSS information, and the narrow road
障害物マップ生成:ステップ301
障害物マップ生成部501は、外界認識装置(カメラ11~14など)が、車両の通行を妨げうる立体物等を障害物として認識し、その位置を点群情報として、周辺地図から構成した二次元空間上に出力する。この二次元空間は、車両が走行可能な平面を仮想的に表したものである。障害物マップは、走行可能領域を区切る白線などの路面標示の位置を含んでもよい。
Obstacle map generation: Step 301
The obstacle
点群情報はそのまま用いるか、所定の法則に従ってグルーピングし、その集まりを線分や弧として扱ってもよい。このように、二次元空間上に何らかの形で表した障害物の情報が障害物情報である。さらに、過去の走行で得られた障害物情報を重畳してもよい。 The point cloud information may be used as it is, or it may be grouped according to a predetermined rule and the group may be treated as a line segment or an arc. In this way, the obstacle information expressed in some form in the two-dimensional space is the obstacle information. Further, the obstacle information obtained in the past running may be superimposed.
次に、障害物マップ生成部501は、二次元空間上に障害物が表された障害物マップを生成する。障害物マップは、二次元空間上の障害物情報を含むソフトウェア上のデータであるが、障害物情報が抽出可能なものであれば、高さ情報などを含む三次元の情報でもよい。
Next, the obstacle
その後、障害物マップ生成部501は、障害物マップ上に、自車位置を出力する。自車位置は、GPS/GNSSや、車輪パルス情報、SLAMなどを利用して定めることができる。
After that, the obstacle
走行予定経路取り込み:ステップ302
経路幅算出処理部500は、経路制御部54が算出した走行予定経路を取り込む。走行予定経路は、現在の自車位置から自車が走行する予定位置の情報を示すデータである。走行予定経路は、前進する場合だけでなく、後退する場合にも生成する。経路の算出方法は様々なものが考案されているが、最終的に自車位置を基準に、直線、曲線又はその組み合わせによって表現できる形式か、そのような形式に変換できるデータであればよい。例えば、経路情報を走行距離と操舵角度で示してもよい。また、予め記憶されている経路を用いてもよい。
Scheduled travel route capture: Step 302
The route width
経路法線生成:ステップ303
経路法線生成部502は、図9に示すように、経路制御部54から取り込んだ走行予定経路に対する法線を生成する。法線の位置や生成される法線の間隔に特に制限はない。法線は、連続的に生成されても、離散的に生成されてもよい。走行予定経路に略平行な線分と生成された法線とで平面を定義してもよい。
Route normal generation:
As shown in FIG. 9, the route
経路法線生成部502は、死角部分についても経路幅を算出するとよい。
The path
図10Aに示すように、外界認識装置は点線で示す扇状の範囲内の物体を認識する。図10Aに示す状態では左前方に障害物があり、その後方のハッチング領域は死角となっている。このような場合、明らかに障害物がない領域を障害物がないと扱い、そうでない領域(物体を検知できずに障害物がある可能性がある領域)は障害物があるものとして扱う。従って、死角部分においては左経路幅が小さく判定される。 As shown in FIG. 10A, the outside world recognition device recognizes an object within the fan-shaped range shown by the dotted line. In the state shown in FIG. 10A, there is an obstacle on the left front side, and the hatched area behind the obstacle is a blind spot. In such a case, the area where there is clearly no obstacle is treated as having no obstacle, and the area where it is not (the area where the object cannot be detected and there may be an obstacle) is treated as having an obstacle. Therefore, it is determined that the left path width is small in the blind spot portion.
その後、図10Bに示すように、車両が進行し、当初検知されていた障害物の後方が見えるようになるため、死角が解消し、左経路幅が大きく判定される。 After that, as shown in FIG. 10B, the vehicle advances and the rear of the initially detected obstacle becomes visible, so that the blind spot is eliminated and the left path width is largely determined.
経路幅算出:ステップ304
経路幅算出部503は、障害物情報を含む障害物マップに、経路情報及び経路法線を重畳する。すなわち、この時点で、自車位置、障害物座標、及び走行予定経路が障害物マップ上に現れるため、これらの情報の相互の位置関係を利用し、以後の幾何学的処理が実行される。
Route width calculation: Step 304
The route
経路幅算出部503は、図9に示すように、走行予定経路を境界として、経路法線を二つに分割し、走行予定経路から、法線と障害物とが交わる点までの長さを経路幅として算出する。経路幅は、進行方向を基準に右経路幅及び左経路幅の二つが算出される。左経路幅と右経路幅との合計値は、車両が通行可能な空間の幅である。
As shown in FIG. 9, the route
なお、法線方向に障害物が存在しなければ上限値、又は無効値を経路幅とする。これは計算機の都合上の措置であって、無限のまま扱っても本発明の効果は変わらない。また、後退方向に生成される走行予定経路に対しても、経路法線が生成される。 If there are no obstacles in the normal direction, the upper limit value or invalid value is used as the route width. This is a measure for the convenience of the computer, and the effect of the present invention does not change even if it is treated as infinite. In addition, a route normal is also generated for the planned travel route generated in the backward direction.
経路幅算出部503は、経路法線を利用した平面を用いて経路幅を算出してもよい。例えば、図11Aに示すように、所定の間隔で障害物が設けられている等、障害物が離散的に存在する場合に、経路幅が短い周期で変動する。車両の全長が4~5m程度であることを考えると、障害物間が0.5m空いていても、障害物の間を車両が通行できないことから、実質的には連続している障害物であると認識した方が都合がいいことがある。例えば、スノコ状の壁が側方に存在する場合や、経路法線上に障害物が出現したり消えたりする(パイロンが不定期に置かれている)場合である。一方、経路法線の間隔を大きくすれば、障害物がある位置を取りこぼしてしまう可能性がある。このような場合、図11Bに示すように、複数の経路法線を集めた平面を車線エリアのような通行可能領域とみなし、当該平面の端部によって経路幅を算出してもよい。
The route
経路幅算出部503は、平面を経路幅の算出に代えて又はそれと共に、障害物が離散的に存在する場合に、障害物の間隔が一定以下であれば同一障害物と判定するフィルタ処理を行ってもよい。このフィルタは、単純に連続回数を測ったり、幅方向の移動平均を用いたり、その他の近似曲線を利用するものでよい。
The route
狭路判定:ステップ305
次に、狭路判定部511が、左経路幅と所定の左狭窄判定閾値とを比較し、左経路幅が左狭窄判定閾値より小さい場合に、左側狭窄がある判定する。さらに、右側も同様に右狭窄判定閾値を用いて右側狭窄があるかを判定する。狭窄判定閾値は、任意の値を設定してよいが、駐車場であれば(車幅+1~1.5m)÷2程度を設定するとよい。
Narrow road judgment: Step 305
Next, the narrow
左右の狭窄判定閾値は別個に設定しても、同じ値を設定してもよい。右ハンドル車の場合、左方向の見切りが悪いことから、右閾値より左閾値を大きくしてもよい。車両が走行する状況に応じて、狭窄判定閾値を変更してもよい。例えば、一般道では、閾値を(車幅+0.8m)/2 とし、一般道を走行中はこの値を用いて判定するとよい。駐車場内において車外からのリモート操作中は別の(より大きな)閾値を用いて判定してもよい。 The left and right stenosis determination threshold values may be set separately or the same value may be set. In the case of a right-hand drive vehicle, the left threshold value may be larger than the right threshold value because the left-hand drive is poorly cut off. The stenosis determination threshold value may be changed according to the situation in which the vehicle is traveling. For example, on a general road, the threshold value may be set to (vehicle width + 0.8 m) / 2, and this value may be used for judgment while driving on a general road. During remote operation from outside the vehicle in the parking lot, another (larger) threshold value may be used for the determination.
狭路判定部511は、車両や、自転車、飛来物、人間などの移動する障害物に寄って生じる狭路も判定するとよい。障害物の移動によって、結果的に経路幅が狭まるからである。
The narrow
狭路判定部511は、予め設定した値を用いて狭窄判定閾値を補正してもよい。例えば、法線を作成した箇所の走行予定経路の曲率を評価し、曲率が小さければ狭路判定閾値を大きくする。直進時より曲がる時の方が、内輪差によって、車両の走行に必要な経路幅が大きくなるからである。内輪差はホイールベースやステアリング最大切れ角によって変わるが、例えば、補正値を+1.2mとする。
The narrow
狭路判定部511は、障害物の高さを評価し、車両の最低地上高、ミラー高さ、ドライバー視線高さと比較してもよい。障害物の高さが高ければ圧迫感が強くなり、運転者は慎重に操作しようとするため、運転者からの減速の要求は大きくなる。このため、障害物の高さが高い場合に、狭窄判定閾値小さくするとよい。高さによる狭窄判定閾値の補正によって、運転者の感覚を適確に反映できる。
The narrow
狭路判定部511は、路面表示(例えば、白線のペイント)によって走行可能領域が指定されており、障害物が当該路面標示の外側(すなわち、走行可能領域外)に検出されている場合、左右の経路幅が左右の狭窄判定閾値より小さくても、狭路と判定しなくてもよい。
When the narrow
自車位置取得:ステップ306
その後、狭路通行判定部510は、自車位置を取得する。自車位置は、ステップ301と同様に、GPS/GNSSや、車輪パルス情報、SLAMなどを利用して定めることができる。
Own vehicle position acquisition: Step 306
After that, the narrow road
狭路開始距離算出:ステップ307
狭路開始距離算出部512は、走行予定経路上の自車位置から、狭路判定部511が狭路であると判定した位置までの経路長である狭路開始距離を算出する。狭路開始距離は、自車に進行や狭路の移動に伴って変化する。狭路開始距離を車速で除すると、狭路までの時間を算出できる。ここで、自車位置は通常車両前端の位置を用いるが、後輪車軸中心や車両後端を用いてもよい。
Narrow road start distance calculation: Step 307
The narrow road start
車両が狭路に到達し、自車位置と狭路開始位置が等しい場合、狭路開始距離は0になる。さらに、自車が進行すると狭路開始距離は負の値になる。狭路開始距離算出部512は、狭路があると判定された直後から、後述する狭路通行中判定部514が通行終了を判定するまで、狭路開始距離を算出する。
When the vehicle reaches the narrow road and the own vehicle position and the narrow road start position are equal, the narrow road start distance becomes 0. Furthermore, as the vehicle travels, the narrow road start distance becomes a negative value. The narrow road start
狭路判定部511が狭路であると判定していない場合、狭路開始距離算出部512は、狭路開始距離を算出せず、上限値又は無効値とするとよい。例えば、狭路であると判定されていない場合の狭路開始距離は255m、狭路であると判定された直後の狭路開始距離は25mなどの値に定めるとよい。
When the narrow
狭路終了距離算出:ステップ308
狭路終了距離算出部513は、狭路判定部511が狭路であると狭路であると判定した位置より進行方向側で、狭路でないと判定した位置を狭路が解消した位置とし、走行予定経路上の自車位置から、当該狭路でないと判定された位置までの経路長である狭路終了距離を算出する。狭路終了距離の算出方法は、狭路開始距離の算出方法と同様である。狭路終了位置が不定の場合、狭路終了距離は、255mなどの上限値又は無効値とするとよい。狭路の経路幅が通行不可能なほど小さい場合、狭路終了距離を無効値又は上限値とするとよい。
Narrow road end distance calculation: Step 308
The narrow road end
狭路開始距離及び狭路終了距離が複数ある場合、狭路終了距離算出部513は、自車から近い順に狭路開始距離1、狭路終了距離1、狭路開始距離2、狭路終了距離2…などと別の狭路として、狭路開始距離及び狭路終了距離を算出する。
When there are a plurality of narrow road start distances and narrow road end distances, the narrow road end
狭路進入前減速制御:ステップ309~311
狭路進入前速度制御部521は、狭路開始距離と、予め設定された指示減速度に基づいて指令車速を算出する(ステップ309)。また、狭路の経路幅が通行不可能なほど小さい場合、指令速度を0とし、狭路の手前で停車するように制御する。
Deceleration control before entering a narrow road:
The
狭路進入前速度制御部521は、算出された指令車速に基づいて、ブレーキの作動による減速を車速制御部55に指示し、狭路に到達する前に減速するように制御する(ステップ310)。このとき、駆動モータ1へのトルクダウンを指示してもよい。
Based on the calculated command vehicle speed, the
そして、車速制御部55は、狭路進入前減速制御用指令車速による車速サーボ制御を開始する(ステップ311)。
Then, the vehicle
狭路通行中判定:ステップ312
狭路通行中判定部514は、狭路開始距離が0以下かつ狭路終了距離が0より大きい場合は狭路通行中であると判定し、狭路開始距離が0以下かつ狭路終了距離が0以下である場合は狭路通行終了と判定する。
Judgment during narrow road traffic:
When the narrow road start distance is 0 or less and the narrow road end distance is larger than 0, the narrow road
狭路開始距離及び狭路終了距離は、車両前端を基準として算出されているが、狭路通行中判定部514は、狭路終了距離に車両全長を加算して、狭路通行中かを判定してもよい。車両全長を加算する処理によって、狭路通行終了直後に転舵が発生しても、車両端部が障害物に接触しないように制御できる。また、車両全長ではなく、車両前端から運転席までの距離や、車両前端から後輪車軸中心までの距離を加算して狭路通行中かを判定してもよい。
The narrow road start distance and the narrow road end distance are calculated based on the front end of the vehicle, but the narrow road
狭路通行終了と判定した後、この判定に使用した狭路判定の結果、狭路開始距離、及び狭路終了距離を削除してもよい。 After determining that the narrow road has ended, the narrow road start distance and the narrow road end distance may be deleted as a result of the narrow road determination used for this determination.
ここで、図12を参照して狭路判定の例を説明する。図12では、経路及び経路法線を長さ方向の情報で示し、自車進行方向の一定間隔で経路法線h1、h2…h25を示す。 Here, an example of narrow road determination will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the route and the route normal are shown by information in the length direction, and the route normals h1, h2 ... H25 are shown at regular intervals in the vehicle traveling direction.
h6の位置で右経路幅が右狭窄閾値より小さいため、右狭窄と判定されており、h8からは右狭窄ではないと判定される。その他、右狭窄が発生するのはh7、h10、h13、h15、h16、h19である。h12では経路幅が閾値に近いが、右経路幅が右狭窄閾値より以上であるため、右狭窄であると判定していない。同様に、左狭窄はh8、h10、h13、h16、h18で発生している。 Since the right path width is smaller than the right stenosis threshold at the position of h6, it is determined to be right stenosis, and from h8, it is determined not to be right stenosis. In addition, right stenosis occurs in h7, h10, h13, h15, h16, and h19. In h12, the path width is close to the threshold value, but since the right path width is equal to or larger than the right stenosis threshold value, it is not determined to be right stenosis. Similarly, left stenosis occurs at h8, h10, h13, h16, h18.
フィルタ後左狭窄判定及びフィルタ後右狭窄判定は、判定された左狭窄及び右狭窄にフィルタ処理を行った結果を示す。例えば、1度狭窄が発生した後、4回以上連続して狭窄が判定されない状態となるまで狭窄判定を維持するフィルタを用いている。左狭窄はh18を最後に狭窄であると判定されていないため、4回目の評価となるh21で狭窄でないと判定している。同様に、右狭窄はh19を最後に狭窄であると判定されていないため、4回目の評価となるh22で狭窄でないと判定している。 The post-filter left stenosis determination and the post-filter right stenosis determination show the results of filtering the determined left stenosis and right stenosis. For example, a filter is used that maintains the stenosis determination until the stenosis is not determined four or more times in a row after the stenosis occurs once. Since left stenosis is not determined to be stenosis at the end of h18, it is determined not to be stenosis at h21, which is the fourth evaluation. Similarly, since right stenosis is not determined to be stenosis at the end of h19, it is determined not to be stenosis at h22, which is the fourth evaluation.
また、h6が狭窄であると判定されると、狭路開始距離が算出される。左狭窄のh19~h22及び右狭窄のh20~h23が判定されると、狭路終了距離が算出される。図示した例では、フィルタ後の狭路判定結果に基づいて、狭路終了距離を算出している。 Further, when it is determined that h6 is a stenosis, the narrow road start distance is calculated. When h19 to h22 of the left stenosis and h20 to h23 of the right stenosis are determined, the narrow road end distance is calculated. In the illustrated example, the narrow road end distance is calculated based on the narrow road determination result after the filter.
経路幅算出:ステップ313
狭路通行中判定部514が狭路通行中であると判定している間、経路幅を算出する。経路幅の算出方法は、ステップ304と同じである。狭路通行中の経路幅の算出によって、車両の進行に伴って変化する経路幅(例えば、死角の解消、障害物の移動)を取得できる。
Route width calculation: Step 313
While the
狭路通過速度制御:ステップ314~315
狭路通過速度制御部522は、狭路通行中判定部514が狭路通行中であると判定している間、狭路通過中の車速を算出する(ステップ314)。例えば、狭路通行中は所定の低速を維持したり、経路幅に応じて指令車速を増減するとよい。また、経路幅が通行不可能なほど小さい場合、車速を0とし、停車するように制御するとよい。
Narrow passage speed control:
The narrow road passing
狭路判定部511は、路面表示(例えば、白線のペイント)によって走行可能領域が指定されており、障害物が当該路面標示の外側(すなわち、走行可能領域外)に検出されている場合、狭路であると判定されていても、減速量を抑制して高めの走行速度を定めたり、減速しなくてもよい。
The narrow
その後、狭路通過速度制御部522は、狭路通過速度制御用指令車速に基づく車速サーボ制御を開始する(ステップ315)。
After that, the narrow road passage
図13に、狭路通行中の車速制御の例を示す。なお、図13に示す例では、狭路終了判定の基準位置を車両後端とし、自車進行方向の一定間隔で経路法線N1、N2…N22を示す。 FIG. 13 shows an example of vehicle speed control while traveling on a narrow road. In the example shown in FIG. 13, the reference position for determining the end of the narrow road is set as the rear end of the vehicle, and the route normals N1, N2 ... N22 are shown at regular intervals in the traveling direction of the own vehicle.
N5で経路幅がデフォルト値から小さくなっており、N7で左狭窄及び右狭窄であると判定されている。狭窄は進入前に発見できるので、狭窄箇所に到達するまでに車速が小さくなるよう、狭路進入前減速によって指令車速を小さくしていく。 In N5, the path width is smaller than the default value, and in N7, it is determined to be left stenosis and right stenosis. Since the stenosis can be detected before approaching, the command vehicle speed is reduced by decelerating before entering the narrow road so that the vehicle speed decreases by the time the vehicle reaches the stenosis.
N7からN9にかけて経路幅は小さくなり、N9からN11にかけて経路幅は大きくなる。指令車速も経路幅に応じて増減している。N18まで、このような変化が継続する。なお、経路幅に応じて指令車速を増減せずに、狭路通過中は指令車速を一定としてもよい。 The route width decreases from N7 to N9, and increases from N9 to N11. The command vehicle speed also increases or decreases according to the route width. Such changes will continue until N18. The commanded vehicle speed may be constant while passing through a narrow road without increasing or decreasing the commanded vehicle speed according to the route width.
N19では、経路幅が狭窄閾値より大きいため狭路自体は終了しているが、N20で車両後端が狭路を通過し終わる。従って、N20までは狭路通行中であるとの判定が継続し、狭路減速制御が行われる。 In N19, the narrow road itself ends because the route width is larger than the narrowing threshold value, but in N20, the rear end of the vehicle ends passing through the narrow road. Therefore, the determination that the vehicle is traveling on a narrow road continues until N20, and the narrow road deceleration control is performed.
狭窄方向転舵抑制制御:ステップ316~317
狭窄方向転舵抑制制御部523は、狭路通行中判定部514が狭路通行中であると判定している間、狭路であると判定されている方向への転舵を制限する(ステップ316)。例えば、狭路であると判定されている方向(右、左)への転舵を禁止したり、転舵量に上限を設けるとよい。狭路通行中の狭窄方向への転舵の制限によって、障害物との接触を回避できる。左狭窄及び右狭窄の両方が判定されている場合、左右いずれの方向への転舵が制限される。
Stenosis direction steering suppression control:
The narrowing direction steering
その後、狭窄方向転舵抑制制御部523は、転舵抑制制御用指令舵角に基づく操舵サーボ制御を開始する(ステップ317)。
After that, the stenosis direction steering
制御終了:ステップ318~321
狭路通行中判定部514が狭路通行中でない(すなわち、狭路を通過した)と判定すると(ステップ312でNo)、狭路通過中の速度や転舵の制御を終了する。具体的には、狭路通過速度制御用指令車速に基づく車速サーボ制御中であれば(ステップ318でYes)、狭路通過速度制御用指令車速に基づく車速サーボ制御を終了する(ステップ319)。また、転舵抑制制御用指令舵角に基づく操舵サーボ制御中であれば(ステップ320でYes)、転舵抑制制御用指令舵角に基づく操舵サーボ制御を終了する(ステップ321)。
End of control:
When it is determined that the narrow road passing
以上に説明した制御を用いた自動駐車の制御例を説明する。自車駐車予定位置の両隣には、すでに他車が停車しており、その間隔は3.5mである状況を考える。自車幅は1.8mとし、狭窄判定閾値には左右とも1.5mを設定する。 An example of controlling automatic parking using the control described above will be described. Consider a situation in which other vehicles are already parked on both sides of the planned parking position of the own vehicle, and the distance between them is 3.5 m. The width of the vehicle is set to 1.8 m, and the stenosis determination threshold is set to 1.5 m on both the left and right sides.
駐車予定位置付近で自動駐車装置を起動すると、駐車場内の通路を直進し、その後90度旋回して、前入れで駐車枠に入る走行予定経路が算出される。90度旋回を行う時は最大操舵角を用いるので、内輪差を考慮し、狭窄判定閾値に+1.0m程度の補正を加える。 When the automatic parking device is activated near the planned parking position, the vehicle goes straight through the passage in the parking lot, then turns 90 degrees, and the planned travel route to enter the parking frame in front is calculated. Since the maximum steering angle is used when turning 90 degrees, a correction of about +1.0 m is added to the stenosis determination threshold value in consideration of the inner ring difference.
自動駐車装置の起動後、運転者は車外へ出て、携帯端末200を用いてリモート操作を行う。実際に車が進行を始め、直進部分を半ば消化すると、90度旋回方向に狭路であると判定され狭路開始距離が算出され、車両は旋回開始までに減速する。車両は、十分に低速となったころ、90度旋回のため最大転舵を行い、駐車枠へ進入する。このとき、狭路通行中と判定されるため、自動駐車装置は狭路通行中速度制御を行い、車両は低速で進行する。しかし、やがて最終停車位置に到達するため、自動駐車装置が車速を0まで減速するように指令し、最終的に車両が停車する。
After activating the automatic parking device, the driver goes out of the vehicle and performs remote operation using the
以上に説明した制御を用いた自動駐車の制御中に子供が飛び出してきた場合の例を説明する。幅員6mの通路の中央付近を走行している状況を考える。自車幅は1.8mとし、狭窄判定閾値には左右とも1.5mを設定する。 An example of a case where a child jumps out during the control of automatic parking using the control described above will be described. Consider a situation in which the vehicle is traveling near the center of a passage with a width of 6 m. The width of the vehicle is set to 1.8 m, and the stenosis determination threshold is set to 1.5 m on both the left and right sides.
運転者が駐車場内で自動駐車装置を起動すると、駐車枠までは駐車場内の通路を直進する走行予定経路が算出される。車両は自動走行モードとなり、一定速度で直進する。子供が進行方向に対して直角に左側から車両の前方10mの位置に飛び出してくる。外界認識装置が子供を認識し、狭路速度制御装置58(経路幅算出部503)が経路幅を算出する。左経路幅は飛び出し直前まで3m、直後に2.95mとなり、飛び出しから0.5秒後には2.25m、1秒後には1.5mとなり、左側狭路であると判定される。
When the driver activates the automatic parking device in the parking lot, the planned travel route that goes straight through the passage in the parking lot is calculated up to the parking frame. The vehicle goes into automatic driving mode and goes straight at a constant speed. The child jumps out from the left side at a right angle to the direction of travel to a position 10 m in front of the vehicle. The outside world recognition device recognizes the child, and the narrow road speed control device 58 (path width calculation unit 503) calculates the path width. The width of the left route is 3 m until just before the jump, 2.95 m immediately after the jump, 2.25 m 0.5 seconds after the jump, and 1.5
狭路判定部511が狭路であると判定すると、狭路開始距離算出部512が狭路開始距離を算出し、経路幅1.5mに備えた減速が開始する。子供は走行予定経路と重なる位置に進行し、車速が低下していく。1.3秒後には左経路幅が0.85mとなり、車幅よりも経路幅が小さくなるため、車速0が指令され、車両は停車する。
When the narrow
子供は走行予定経路を横切って進行し、左経路幅が0に至ると、右経路幅が0から増大し、右経路幅1.5mとなると右狭路でないと判定される。このとき、左狭窄は既に解消しているので、狭路通過前の車両の指令速度に復帰し、停車が解除されて、走行予定経路上を進行する。 The child travels across the planned travel route, and when the left route width reaches 0, the right route width increases from 0, and when the right route width is 1.5 m, it is determined that the road is not a right narrow road. At this time, since the left stenosis has already been resolved, the vehicle returns to the command speed before passing through the narrow road, the stop is released, and the vehicle travels on the planned travel route.
以上に説明した制御を用いた自動駐車の制御中に狭路に遭遇した場合の例を説明する。幅員6mの通路の中央付近を走行している状況を考える。自車幅は1.8mとし、車両全長は5mとし、狭窄判定閾値には左右とも1.5mを設定する。また、前方25mにパイロンが進行方向と平行に約10m並べられ、幅2.8mの経路を形成している。 An example of encountering a narrow road during the control of automatic parking using the control described above will be described. Consider a situation in which the vehicle is traveling near the center of a passage with a width of 6 m. The width of the own vehicle is 1.8 m, the total length of the vehicle is 5 m, and the stenosis determination threshold is set to 1.5 m on both the left and right sides. In addition, pylon is lined up 25 m ahead in parallel with the traveling direction to form a path having a width of 2.8 m.
運転者が駐車場内で自動駐車装置を起動すると、駐車枠までは駐車場内の通路を34m直進した後、右旋回する走行予定経路が算出される。車両は自動走行モードとなり、一定速度で直進する。外界認識装置がパイロンを認識し、障害物マップに障害物情報を出力する。 When the driver activates the automatic parking device in the parking lot, the planned travel route for turning right after going straight on the passage in the parking lot for 34 m to the parking frame is calculated. The vehicle goes into automatic driving mode and goes straight at a constant speed. The outside world recognition device recognizes the pylon and outputs obstacle information to the obstacle map.
その後、狭路判定部511が左右に狭路であると判定する。狭路開始距離算出部512は、狭路開始距離が25mであると算出する。狭路終了位置は未だ認識されていないので、狭路終了距離算出部513は、狭路終了距離として上限値を出力する。予め設定された減速度に従うと、この時点で減速する必要はないため、狭路開始距離が15m程度まで車両が進行する。この時点で狭路終了位置が認識され、終了距離25mが出力される。車両は進入前減速制御により減速を開始し、狭路開始距離が0mとなるまでに十分に速度を減ずる。狭路に進入すると狭路通行中速度制御が開始し、低速で進行する。この時点で狭路開始距離は0m、狭路終了距離は10mである。
After that, the narrow
狭路終了距離が1mとなった時、走行予定経路上を進行して駐車枠に進入するためには転舵が必要となるが、転舵抑制制御が機能しており、転舵はなされず、そのまま直進する。走行予定経路が再演算され、1m先で旋回する走行予定経路が算出される。 When the end distance of the narrow road is 1 m, it is necessary to steer in order to proceed on the planned travel route and enter the parking frame, but the rudder suppression control is functioning and the rudder is not steered. , Go straight on. The planned travel route is recalculated, and the planned travel route that turns 1 m ahead is calculated.
やがて狭路終了距離が0mとなるが、車体は狭路内にあるため、車体長分延長して狭路通行中であると判定される。さらに5m進行すると、狭路通行中判定が解除され、車両の速度が増加し、再演算された経路に従って転舵が行われる。 Eventually, the narrow road end distance becomes 0 m, but since the vehicle body is in the narrow road, it is determined that the vehicle body is extended by the length of the vehicle body and is passing through the narrow road. After further traveling 5 m, the determination of passing through a narrow road is canceled, the speed of the vehicle increases, and steering is performed according to the recalculated route.
以上、本発明の実施例として、駐車支援装置について説明したが、本発明の狭路における車両制御は道路の走行を制御する運転支援装置や自動運転装置にも適用できる。 Although the parking support device has been described above as an embodiment of the present invention, the vehicle control on a narrow road of the present invention can also be applied to a driving support device and an automatic driving device for controlling driving on a road.
以上に説明したように、本発明の実施例の車両制御装置では、経路算出部(駐車経路算出部51)が、車両の走行予定経路を算出し、制御部(速度・操舵制御部520)が、車両の走行を制御するための指示信号を生成し、経路幅算出部503が、走行予定経路に対する法線を用いて、当該法線上に存在する障害物と走行予定経路との距離である経路幅を算出するので、算出された経路幅を用いて、定められた経路に従って仮の車線(走行可能領域)を作成でき、車両を適切に制御できる。例えば、進行方向の制約がない空間(駐車場など)でも移動可能な経路幅を定義し、適切な通過速度を定めることができる。このため、通過困難な箇所では適切な停止制御ができる。また、狭路を高速で通過して、運転者や車両付近の者が感じる恐怖感を抑制できる。
As described above, in the vehicle control device of the embodiment of the present invention, the route calculation unit (parking route calculation unit 51) calculates the planned travel route of the vehicle, and the control unit (speed / steering control unit 520) calculates the planned travel route of the vehicle. , A route that is the distance between an obstacle existing on the planned travel route and the planned travel route by using a normal line for the planned travel route by the route
また、狭路進入前速度制御部521が、経路幅算出部503が算出した障害物と走行予定経路との距離(経路幅)が所定の閾値より小さい狭路である場合、当該狭路に進入する前に適切な速度に制御するための制御指令を生成するので、狭路に到達する前に適切な速度まで減速でき、適切な速度で狭路を通過できる。
Further, when the
また、障害物マップ生成部501が、車両の走行を妨げる障害物の位置情報を二次元以上の空間に含む障害物マップを生成し、経路幅算出部503が、走行予定経路に対する法線を障害物マップ上で作成して、障害物の位置と法線との交点を用いて、当該法線上に存在する障害物と経路との距離(経路幅)を算出するので、簡単な演算で法線を生成でき、リアルタイムに車両を制御できる。
Further, the obstacle
また、経路幅算出部503が、法線上に存在する障害物と走行予定経路との距離を左経路幅及び右経路幅とに分けて算出し、狭路判定部511が、右経路幅及び左経路幅の各々を閾値(左狭窄判定閾値、右狭窄判定閾値)と比較して、走行予定経路の左右に分けて、狭路であるかを判定するので、片側だけが狭い場合にも車両を適切に制御できる。
Further, the route
また、狭路開始距離算出部512が、狭路であると判定された位置から自車位置までの経路長である狭路開始距離を算出するので、狭路の開始位置を正確に把握でき、狭路に到達する前に適切な速度まで減速できる。
Further, since the narrow road start
また、狭路終了距離算出部513が、狭路であると判定された後の走行予定経路において狭路でないと判定された位置から自車位置までの経路長である狭路終了距離を算出するので、狭路の終了位置を正確に把握でき、狭路を通過後の速度を適切に制御できる。
In addition, the narrow road end
また、狭路通行中判定部514が、自車位置、狭路開始距離及び狭路終了距離に基づいて、狭路を通行中であるかを判定するので、狭路を通過中であるかを正確に把握でき、車両を適切に制御できる。
Further, since the narrow road passing
また、狭路通行中判定部514が、車体長を用いて狭路を通行中であるかを判定するので、車両の後端が狭路を通過し終わったことを正確に検出でき、車両を適切に制御できる。
Further, since the narrow road passing
また、狭窄方向転舵抑制制御部523が、狭路であると判定された方向への転舵を抑制するので、狭路における障害物との接触を回避できる。
Further, since the narrowing direction steering
また、狭路通過速度制御部522が、路面標示で区切られた走行領域外に障害物がある場合には、減速量を抑制するので、過剰な減速を抑制して、車両を適切に制御できる。
Further, since the narrow road passing
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をしてもよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-mentioned examples, but includes various modifications and equivalent configurations within the scope of the attached claims. For example, the above-described examples have been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to those having all the described configurations. Further, a part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment. Further, the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. In addition, other configurations may be added / deleted / replaced with respect to a part of the configurations of each embodiment.
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。 Further, each configuration, function, processing unit, processing means, etc. described above may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit, and the processor realizes each function. It may be realized by software by interpreting and executing the program to be executed.
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に格納することができる。 Information such as programs, tables, and files that realize each function can be stored in a memory, a hard disk, a storage device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。 In addition, the control lines and information lines show what is considered necessary for explanation, and do not necessarily show all the control lines and information lines necessary for mounting. In practice, it can be considered that almost all configurations are interconnected.
1 駆動モータ
2 電動油圧ブレーキ
3 電動パワーステアリング
4 操舵角センサ
5 電子制御ユニット
6 アクセルペダル
7 ブレーキペダル
8 シフトレバー
9 ステアリングホイール
11~14 カメラ
15 ブレーキブースタ
16 マスタシリンダ
17 車両運動検出センサ
18 タッチパネル
21~24 ホイルシリンダ
31~34 車輪速センサ
41~44 車輪
51 駐車経路算出部
52 移動距離計算部
53 車速計算部
54 経路制御部
55 車速制御部
56 操舵角制御部
57 起動制御部
58 狭路速度制御装置
200 携帯端末
1 Drive
Claims (10)
車両の走行予定経路を算出する経路算出部と、
車両の走行を制御するための指示信号を生成する制御部と、
前記走行予定経路に対する法線を用いて、当該法線上に存在する障害物と前記走行予定経路との距離を算出する経路幅算出部とを備える車両制御装置。 A vehicle control device that controls the running of vehicles on the route.
A route calculation unit that calculates the planned travel route of the vehicle,
A control unit that generates an instruction signal to control the running of the vehicle,
A vehicle control device including a route width calculation unit that calculates a distance between an obstacle existing on the normal and the planned travel route by using a normal with respect to the planned travel route.
前記制御部は、前記経路幅算出部が算出した障害物と前記走行予定経路との距離が所定の閾値より小さい狭路である場合、当該狭路に進入する前に適切な速度に制御するための制御指令を生成する狭路進入前速度制御部を有する車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 1.
When the distance between the obstacle calculated by the route width calculation unit and the planned travel route is a narrow road smaller than a predetermined threshold value, the control unit controls the speed to an appropriate speed before entering the narrow road. A vehicle control device having a speed control unit before entering a narrow road that generates a control command for.
車両の走行を妨げる障害物の位置情報を二次元以上の空間に含む障害物マップを生成する障害物マップ生成部を備え、
前記経路幅算出部は、前記走行予定経路に対する法線を前記障害物マップ上で作成し、前記障害物の位置と前記法線との交点を用いて当該法線上に存在する障害物と前記走行予定経路との距離を算出する車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 2.
Equipped with an obstacle map generator that generates an obstacle map that includes the position information of obstacles that hinder the running of the vehicle in a space of two or more dimensions.
The route width calculation unit creates a normal for the planned travel route on the obstacle map, and uses the intersection of the position of the obstacle and the normal to the obstacle existing on the normal and the travel. A vehicle control device that calculates the distance to the planned route.
前記経路幅算出部は、前記法線上に存在する障害物と前記走行予定経路との距離を左経路幅及び右経路幅とに分けて算出し、
前記車両制御装置は、前記右経路幅及び前記左経路幅の各々を閾値と比較して、走行予定経路の左右に分けて、狭路であるかを判定する狭路判定部を有する車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 2.
The route width calculation unit calculates the distance between the obstacle existing on the normal line and the planned travel route by dividing it into a left route width and a right route width.
The vehicle control device is a vehicle control device having a narrow road determination unit that compares each of the right route width and the left route width with a threshold value, divides each of the right route width and the left route width into left and right of the planned travel route, and determines whether the road is a narrow road. ..
前記狭路であると判定された位置から自車位置までの経路長である狭路開始距離を算出する狭路開始距離算出部を備える車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 2.
A vehicle control device including a narrow road start distance calculation unit that calculates a narrow road start distance, which is the path length from the position determined to be a narrow road to the position of the own vehicle.
前記狭路であると判定された後の前記走行予定経路において狭路でないと判定された位置から自車位置までの経路長である狭路終了距離を算出する狭路終了距離算出部を備える車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 5.
A vehicle provided with a narrow road end distance calculation unit that calculates a narrow road end distance, which is the path length from a position determined not to be a narrow road to the position of the own vehicle in the planned travel route after the narrow road is determined. Control device.
前記自車位置、前記狭路開始距離及び前記狭路終了距離に基づいて、前記狭路を通行中であるかを判定する狭路通行中判定部を備える車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 6.
A vehicle control device including a narrow road passing determination unit for determining whether or not the vehicle is traveling on the narrow road based on the vehicle position, the narrow road start distance, and the narrow road end distance.
前記狭路通行中判定部は、さらに車体長を用いて前記狭路を通行中であるかを判定する車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 7.
The narrow road passing determination unit is a vehicle control device that further determines whether or not the vehicle is passing through the narrow road by using the vehicle body length.
前記制御部は、前記狭路であると判定された方向への転舵を抑制する転舵抑制制御部を有する車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 4.
The control unit is a vehicle control device having a steering suppression control unit that suppresses steering in a direction determined to be a narrow road.
前記障害物マップは、走行領域を区切る路面標示の位置を含み、
前記制御部は、前記狭路である場合でも、前記障害物が前記走行領域外にある場合には、減速量を抑制する狭路通過速度制御部を有する車両制御装置。 The vehicle control device according to claim 3.
The obstacle map includes the positions of road markings that demarcate the driving area.
The control unit is a vehicle control device having a narrow road passing speed control unit that suppresses a deceleration amount when the obstacle is outside the traveling region even in the narrow road.
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