[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2020066646A1 - 走行制御装置、車両及び走行制御方法 - Google Patents

走行制御装置、車両及び走行制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2020066646A1
WO2020066646A1 PCT/JP2019/035830 JP2019035830W WO2020066646A1 WO 2020066646 A1 WO2020066646 A1 WO 2020066646A1 JP 2019035830 W JP2019035830 W JP 2019035830W WO 2020066646 A1 WO2020066646 A1 WO 2020066646A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
acceleration
travel control
target object
vehicle
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/035830
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
佐藤　誠一
Original Assignee
日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日立オートモティブシステムズ株式会社 filed Critical 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority to US17/279,687 priority Critical patent/US20210394752A1/en
Priority to JP2020548418A priority patent/JP7096350B2/ja
Publication of WO2020066646A1 publication Critical patent/WO2020066646A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D15/00—Steering not otherwise provided for
    • B62D15/02—Steering position indicators ; Steering position determination; Steering aids
    • B62D15/025—Active steering aids, e.g. helping the driver by actively influencing the steering system after environment evaluation
    • B62D15/0265—Automatic obstacle avoidance by steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B60T7/22—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger initiated by contact of vehicle, e.g. bumper, with an external object, e.g. another vehicle, or by means of contactless obstacle detectors mounted on the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T8/00—Arrangements for adjusting wheel-braking force to meet varying vehicular or ground-surface conditions, e.g. limiting or varying distribution of braking force
    • B60T8/17—Using electrical or electronic regulation means to control braking
    • B60T8/1755—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve
    • B60T8/17558—Brake regulation specially adapted to control the stability of the vehicle, e.g. taking into account yaw rate or transverse acceleration in a curve specially adapted for collision avoidance or collision mitigation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/095—Predicting travel path or likelihood of collision
    • B60W30/0956—Predicting travel path or likelihood of collision the prediction being responsive to traffic or environmental parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/04—Traffic conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/04—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to forces disturbing the intended course of the vehicle, e.g. forces acting transversely to the direction of vehicle travel
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
    • B60T2201/02—Active or adaptive cruise control system; Distance control
    • B60T2201/022—Collision avoidance systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00—Brake-action initiating means
    • B60T7/12—Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/12—Lateral speed
    • B60W2520/125—Lateral acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/10—Number of lanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/40—Coefficient of friction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2554/00—Input parameters relating to objects
    • B60W2554/40—Dynamic objects, e.g. animals, windblown objects
    • B60W2554/404—Characteristics
    • B60W2554/4043—Lateral speed

Definitions

  • the present invention relates to a travel control device, a vehicle, and a travel control method for controlling the travel of an automobile.
  • ADAS advanced driving support system
  • Adaptive cruise control, lane keeping assist systems, emergency automatic braking, and the like have been commercialized as functions for automating part of the driving operation.
  • AES Autonomous Emergency Steering
  • Patent Literature 1 discloses a traveling control device that changes a traveling route based on a risk of collision with a preceding vehicle due to deceleration of the preceding vehicle.
  • Patent Document 2 discloses a driving assistance device with improved functionality that can automatically adjust the inter-vehicle distance in accordance with the behavior of a vehicle traveling ahead of the host vehicle.
  • the steering avoidance control currently in practical use is a function limited to the own lane.
  • collision avoidance is necessary only in the own lane.
  • the vehicle will collide unless avoiding beyond the own lane. Therefore, avoidance control using a free space such as an adjacent lane must be performed.
  • avoidance control using a free space such as an adjacent lane must be performed.
  • the object to be avoided has moved in the same direction as the steering avoidance direction of the own vehicle, there is a possibility that the collision will eventually occur.
  • an object of the present invention is to provide a travel control device that can appropriately avoid a collision by using an area outside the own lane as well as inside the own lane. Further, the present invention provides a highly safe vehicle travel control device by appropriately controlling collision avoidance based on the behavior of an avoidance target object.
  • the present invention provides an acceleration calculating unit that obtains an acceleration of a target object from information of an external recognition sensor, a behavior estimating unit that estimates a behavior of the target object from the acceleration, and information of the external recognition sensor.
  • a TTC calculation unit for obtaining a collision prediction time from the TTC calculation unit, a determination unit for determining a risk area based on outputs of the TTC calculation unit and the behavior estimation unit, and controlling a collision avoidance operation on the target object based on a result of the determination unit.
  • a travel control device comprising a collision avoidance operation control unit ".
  • ⁇ determining the acceleration of the target object from the information of the external recognition sensor, estimating the behavior of the target object from the acceleration, determining the collision prediction time, based on the collision prediction time and the behavior of the target object
  • a travel control method comprising: determining a risk region and controlling a collision avoidance operation on the target object.
  • appropriate automatic steering avoidance can be performed by performing behavior prediction based on the vehicle behavior of the avoidance target object. Therefore, a collision accident including a secondary accident can be prevented, and a highly safe automatic driving system or a safe driving support system can be realized.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the overall configuration of a vehicle according to a first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a processing flow in an obstacle detection unit 111 according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a processing flow of an obstacle behavior estimation unit 112 according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a processing flow of a risk area determination unit 113 according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a processing flow of a TTC calculation unit 114 and a collision avoidance operation control unit 115 according to the first embodiment.
  • the figure showing the example of steering avoidance in a highway The figure showing the example of steering avoidance in a highway.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a processing flow of a TTC calculation unit 114 and a collision avoidance operation control unit 115 according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram summarizing the direction and degree of lateral acceleration of an obstacle and the direction of steering avoidance of the own vehicle according to the direction and degree of lateral velocity when the own vehicle steers to an obstacle.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the overall configuration of the vehicle according to the first embodiment.
  • the vehicle in FIG. 1 includes a vehicle unit 10, a travel control device 100 mounted on the vehicle, and a data input unit 200.
  • the data input unit 200 is partly or wholly mounted on the vehicle unit 10.
  • These are the database 20 storing map information, and are the external recognition sensors 30 composed of various sensors. , A GNSS 40 for obtaining location information. Note that the configuration in FIG. 1 itself can be said to be a vehicle on which the travel control device 100 and the data input unit 200 are mounted.
  • the travel control device 100 includes a collision avoidance operation determination unit 110 and a vehicle control command unit 120.
  • the travel control device 100 is generally configured by a computer device, and includes a ROM (Read Only Memory) for storing a travel control algorithm, a CPU (Central Processing Unit) for executing various calculation processes, and a RAM for storing calculation results. (Random @ Access @ Memory) and the like.
  • the vehicle unit 10 includes at least a steering device 11 and a braking device 12.
  • the steering device 11 controls the steering of the vehicle according to a control command value output by a vehicle control command unit 120 in the travel control device 100, and the braking device 12 Then, the braking of the vehicle is controlled.
  • the steering device 11 is preferably configured to control the steering angle by hydraulic power steering, electric power steering, or the like.
  • the braking device 12 is preferably configured to control a braking force with a hydraulic brake, an electric brake, or the like.
  • the travel control device 100, the steering device 11, and the braking device 12 are described as separate devices in the first embodiment illustrated in FIG. 1, for example, the travel control device 100 of the vehicle and each device (the steering device 11, The braking device 12) can be combined into one device, or the vehicle travel control device 100 and the steering device 11 alone (or the braking device 12) can be combined into one device.
  • the signal transmission means between the travel control device 100 and the vehicle unit 10 can transmit and receive using a CAN (Controller Area Network) generally used as a vehicle-mounted network.
  • CAN Controller Area Network
  • the collision avoidance operation determination unit 110 includes an obstacle detection unit 111, an obstacle behavior estimation unit 112, a risk area determination unit 113, a TTC (Time to Collision) calculation unit 114, and a collision avoidance operation control unit 115.
  • An obstacle detection unit 111 an obstacle behavior estimation unit 112
  • a risk area determination unit 113 a risk area determination unit 113
  • a TTC (Time to Collision) calculation unit 114 a collision avoidance operation control unit 115.
  • TTC Time to Collision
  • FIG. 2 shows a processing flow in the obstacle detection unit 111.
  • the own vehicle traveling position is detected using information obtained from the map database 20 and the GNSS 40, and an obstacle existing around the own vehicle is detected by the external recognition sensor 30. Then, the position of an obstacle that becomes an obstacle on the traveling path of the own vehicle is detected.
  • the map database 20 may use a map of a navigation system or a map-dedicated module.
  • the external world recognition sensor 30 has a system configuration capable of sensing forward, rearward, leftward, and rightward sides with respect to the traveling direction of the vehicle, and the sensing system is configured to sense a target object such as a stereo camera, a monocular camera, a millimeter wave radar, or a laser radar. It consists of a sensor that can measure the distance.
  • the speed information of the obstacle may be temporarily stored in the memory.
  • FIG. 3 is a processing flow of the obstacle behavior estimation unit 112.
  • position information for n cycles in the control cycle of the obstacle detected by the obstacle detection unit 111 is acquired from the memory.
  • processing step S301 the speed of the obstacle is calculated based on the position information acquired in processing step S300.
  • the moving direction of the vehicle can be determined by calculating the amount of change between the current position and the position n cycles before.
  • the attitude change n cycles before is the reference coordinate
  • the attitude change n cycles before the current time is ⁇
  • the current speed is V
  • the speed of the front-back component is Vsin ⁇
  • the speed of the horizontal component (horizontal) Speed) can be calculated as Vcos ⁇ .
  • the speed information is also stored in the memory in the processing step S201, a configuration excluding the processing step S301 can be adopted.
  • the longitudinal acceleration and the lateral acceleration are calculated based on the speed change amount based on the speed of the obstacle (the longitudinal velocity and the lateral velocity) calculated in the processing step S301.
  • the acceleration is calculated in consideration of the relative relationship with the position of the own vehicle, and can be calculated using the output values of a stereo camera or radar.
  • FIG. 4 is a processing flow of the risk area determination unit 113.
  • the future behavior of the obstacle is estimated based on the obstacle detection unit 111 and the obstacle behavior estimation unit 112.
  • a risk map in which the degree of risk is embedded in map information is generated based on the behavior estimation result of the obstacle estimated in processing step S400.
  • a spatial map that can be generated by detecting a three-dimensional object based on information from the external recognition sensor 30 may be used.
  • the risk degree of the risk map may be set by two patterns of 1: high or 0: low, or may be set with a likelihood (eg, high 1 to 0.5 to 0 low).
  • the risk map may be created in any format.
  • the own vehicle is located at the center of the road. It is said that the vehicle is traveling in two lanes, a high risk area is set in front of the second lane and a front lane in which the vehicle runs, and a low risk area is set in the third lane. It is provided with information.
  • the risk map may be such that the area of danger is grasped not only in the direction of the front and the side but also as an area having a size including the distance to the preceding vehicle.
  • FIG. 5 is a processing flow of the TTC calculation unit 114 and the collision avoidance operation control unit 115.
  • a predicted collision time TTC is calculated from the relative distance and the relative speed between the own vehicle and the obstacle.
  • processing step S501 it is determined whether the scene needs to avoid collision based on the predicted collision time TTC calculated in processing step S500.
  • the threshold value Th_a in the processing step S501 is a collision prediction time TTC when intervention of the collision avoidance control is required, and can be set arbitrarily.
  • the collision avoidance is determined to be “necessary (Yes)” in the processing step S501, the processing after the processing step S502 is performed. On the other hand, if it is determined in the processing step S501 that the collision avoidance is “No (No)”, the process moves to the processing step S503 to perform normal traveling.
  • the processing step S502 if the predicted collision time TTC is equal to or less than the braking avoidance limit (Yes), the processing moves to the processing step S504, and the steering is avoided to a lower risk in the risk map. On the other hand, if the predicted collision time TTC is equal to or longer than the braking avoidance limit (No), the process moves to processing step S505 to perform braking avoidance. Note that how to set the steering avoidance limit may be appropriately determined in consideration of the operation state and the like, and the present invention does not limit the determination method.
  • the collision avoidance operation control unit 115 performs braking avoidance by the braking device 12 as an avoidance operation when it is determined that a collision cannot be avoided (Yes in processing step S501) (processing step S505). ) Or performing steering avoidance by the steering device 11 (processing step S504). Needless to say, braking avoidance may be used in combination with steering avoidance.
  • the direction of the steering avoidance is determined mainly from the information of the acceleration of the obstacle when the steering avoidance by the steering device 11 is performed (processing step S504). Furthermore, the direction of the steering avoidance is determined by adding the speed information to the information of the acceleration of the obstacle.
  • FIG. 10 is an example in which the direction of the lateral acceleration of the obstacle and the direction of the steering avoidance of the own vehicle according to the direction and the degree of the lateral speed are summarized when the vehicle avoids the steering with respect to the obstacle.
  • the directions of the lateral acceleration and the lateral velocity of the obstacle and the steering avoidance direction are represented by “left” and “right” for convenience.
  • FIG. 10 shows the lateral acceleration and the lateral velocity of the obstacle on the horizontal axis, and also shows the direction (left and right) and the degree (large or small) of the lateral acceleration and lateral velocity.
  • the horizontal axis indicates the steering avoidance direction of the own vehicle.
  • combinations of directions (left and right) and degrees (large and small) of the lateral acceleration and the lateral velocity are described in 16 types.
  • Cases 1-4 and 13-16 show cases where the directions of the lateral acceleration and the lateral velocity are the same (the former is right and the latter is the left). Regardless of the combination, the steering avoidance direction is the direction opposite to the direction of the lateral acceleration and the lateral speed (the former is left, and the latter is right). In short, this concept basically sets the steering avoidance direction of the own vehicle in a direction opposite to the lateral acceleration in order to increase the risk in a region in the same direction as the lateral acceleration of the obstacle.
  • Cases 5-8 and 9-12 show cases where the directions of the lateral acceleration and the lateral velocity are different (the former has a lateral acceleration of left and the latter has a lateral acceleration of right).
  • the steering avoidance direction is basically opposite to the direction of the lateral acceleration, but only in cases 7 and 11, the steering avoidance direction is the same as the direction of the lateral acceleration.
  • the steering avoidance direction is left when the lateral acceleration is left, and in Case 11, the steering avoidance direction is right when the lateral acceleration is right.
  • a large lateral velocity is acting in the direction opposite to the direction of the small lateral acceleration.
  • FIGS. 10 show an example of a dangerous event in the area in front of the own vehicle traveling in the center lane (second lane) of three lanes.
  • the collision avoidance operation determining unit 110 operates as follows in the case of FIG. First, the vehicle 60 recognizes from the GNSS 40 and the map data in the database 20 that it is traveling on the second lane of the three lanes of the expressway.
  • the own vehicle 60 detects the preceding vehicle 61 existing ahead of the own vehicle 60 in the traveling direction by the stereo camera mounted on the upper part of the windshield. Further, the own vehicle 60 is equipped with an external recognition sensor such as a millimeter wave radar or a camera sensor at the rear or right and left sides of the own vehicle 60, and detects an obstacle around the entirety of the own vehicle 60.
  • an external recognition sensor such as a millimeter wave radar or a camera sensor at the rear or right and left sides of the own vehicle 60, and detects an obstacle around the entirety of the own vehicle 60.
  • the obstacle detection unit 111 detects and stores the position of the preceding vehicle 61 from the time when the preceding vehicle 61 starts to enter the detection range of the stereo camera mounted on the own vehicle 60.
  • the obstacle behavior estimation unit 112 calculates the lateral acceleration and the lateral speed of the preceding vehicle 61 as shown in FIG. 6 assuming that the lateral acceleration is small to the left and the lateral speed is large to the left. Further, it is detected that this event corresponds to case 14 in FIG.
  • the risk area determination unit 113 determines that the preceding vehicle 61 is likely to move to the first lane side because the lateral acceleration and the lateral speed are generated to the left of the preceding vehicle 61, and the risk of the first lane is high. Generate a high-risk risk map. In the example of FIG. 6, the area of the second lane ahead of the own vehicle is also set to a high degree of danger.
  • the collision avoidance operation control unit 115 sets the first lane side to have a high danger level, so that the avoidance direction of steering avoidance is set to the third lane side with a low danger level.
  • the collision avoidance operation determining unit 110 operates as follows in the case of FIG. First, the vehicle 60 recognizes from the GNSS 40 and the map data in the database 20 that it is traveling on the second lane of the three lanes of the expressway.
  • the self-vehicle 60 detects a preceding vehicle existing in front of the self-vehicle 60 in the traveling direction by a stereo camera mounted on an upper part of a windshield.
  • the own vehicle 60 is equipped with an external recognition sensor such as a millimeter wave radar or a camera sensor at the rear or right and left sides of the own vehicle 60, and detects an obstacle around the entirety of the own vehicle 60.
  • the obstacle detection unit 111 detects and stores the position of the preceding vehicle 61 from the time when the preceding vehicle 61 starts to enter the detection range of the stereo camera mounted on the own vehicle 60.
  • the obstacle behavior estimating unit 112 calculates the lateral acceleration and the lateral speed of the preceding vehicle 61 as shown in FIG. 7 assuming that the lateral acceleration is small on the left and the lateral speed is large on the right. Further, it is detected that this event corresponds to case 7 in FIG.
  • the preceding vehicle 61 has a lateral acceleration generated to the left, but a large lateral speed is generated to the right. Therefore, in this case, there is a high possibility that the preceding vehicle 61 will run off the third lane. Therefore, the risk area determination unit 113 determines that there is a high possibility that the preceding vehicle 61 moves to the third lane, and generates a risk map in which the risk of the third lane is set to be high. In the example of FIG. 7, the area of the second lane ahead of the own vehicle is also set to a high degree of danger.
  • the collision avoidance operation control unit 115 sets the third lane side to a high danger level, so that the avoidance direction of the steering avoidance is set to the low danger first lane side.
  • the present invention is not limited to the traffic congestion on the highway.
  • the present invention can be applied to a general road or an urban area where a preceding vehicle or another obstacle to be avoided exists and a relative speed with the obstacle is large.
  • Fig. 8 shows the situation at an intersection on a general road.
  • the system configuration of the vehicle is as shown in FIG.
  • FIG. 8 shows that, at an intersection having a left-turn only lane, a straight-only lane, and a right-turn only lane, the low-speed preceding vehicle 61 traveling on the left-turn only lane is divided into the straight-only lane while the vehicle 60 is traveling on the straight-only lane. It is a scene that comes in.
  • the vehicle 60 is traveling in the straight lane at the intersection.
  • the preceding vehicle 61 traveling at a low speed in the left turn dedicated lane, the preceding vehicle 61 has started to change lanes in front of the own vehicle 60.
  • the avoidance by steering must be performed.
  • the own vehicle 60 avoids steering to the left turn-only lane having a low degree of risk in the risk map.
  • the present invention can be applied even if the predicted collision time TTC is before the braking avoidance limit.
  • the following shows an example in which the present invention is applied before the collision avoidance time TTC is before the braking avoidance limit.
  • the own vehicle may spin. Further, when the braking avoidance is performed, the tires are locked and the braking distance is extended, and a case where the vehicle collides with an obstacle ahead may be considered. Therefore, it is necessary to perform the steering avoidance.
  • the above problem can be solved by giving a certain margin to the estimated collision time TTC and performing the steering avoidance.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a process performed by the TTC calculation unit 114 and the steering avoidance determination control unit 115 according to the second embodiment after a risk map is generated based on the behavior of a forward obstacle. Note that comparing the flow of FIG. 9 with the flow of FIG. 5, the flow is the same as that of FIG. 5 except that processing steps S902 and S903 are added.
  • the collision prediction time TTC is calculated from the relative distance to the obstacle and the relative speed.
  • the processing step S902 is performed. Move to the processing of.
  • the threshold value of the predicted collision time TTC for performing the steering avoidance is changed depending on the road surface condition.
  • the road surface state is detected in the processing step S902.
  • the road surface state detecting means any means that can grasp the road surface state or the road surface friction coefficient may be used.
  • the estimation may be performed using the reflection intensity information from the road surface based on the external recognition sensor information, or the rotation speeds of four wheels of the vehicle may be compared and the estimation may be performed based on the deviation.
  • a means for directly acquiring road surface condition information by road-to-vehicle communication or vehicle-to-vehicle communication may be used.
  • collision avoidance means is determined based on the road surface state detected in processing step S902. If it is determined in processing step S903 that the road surface condition is good (determined as “YES”), steering avoidance or braking avoidance is performed in processing step S504 based on the threshold value of the braking avoidance limit.
  • the operations of the processing steps S504 and S505 in this case are the same as those in the case of FIG.
  • the control command value given to the vehicle from the vehicle control command unit 120 includes the road surface friction coefficient and the like in the vehicle control command unit 120. (A steering speed or a steering amount that does not cause the vehicle behavior to diverge) is set.
  • the collision avoidance operation judging unit described so far has described automatic operation (controlling acceleration / deceleration, steering, etc. so as to follow the target traveling trajectory).
  • adaptive cruise control ACC
  • emergency automatic braking a lane keeping assist system, or the like
  • a collision avoiding operation combining two or more of these controls may be used.
  • a vehicle has been described as an object to be avoided.
  • the object to be avoided may be a moving object such as a pedestrian, a bicycle, or a motorcycle.
  • the present invention can be applied to a case in which the traveling direction is poor due to weather conditions such as heavy rain, dense fog, or backlight during traveling, and an object appears suddenly in front of the eyes to avoid steering. is there.
  • the components, functions, processing units, and the like of the present invention may be partially or wholly realized by hardware, for example, by designing an integrated circuit.
  • the respective configurations, functions, and the like of the present invention may be realized by software by a processor interpreting and executing a program for realizing each function.
  • Information such as programs, tables, and files for realizing each function can be stored in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • SSD Solid State Drive

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

自車線内だけでなく自車線外の領域も使って適切に衝突回避ができる走行制御装置を提供することを目的とする。 外界認識センサの情報から対象物体の加速度を求める加速度算出部と、加速度より対象物体の挙動を推定する挙動推定部と、外界認識センサの情報から衝突予測時間を求めるＴＴＣ算出部と、ＴＴＣ算出部と挙動推定部の出力に基づいて、リスク領域を判定する判定部と、判定部の結果に基づいて対象物体への衝突回避動作を制御する衝突回避動作制御部を備えたことを特徴とする走行制御装置。

Description

走行制御装置、車両及び走行制御方法
　本発明は自動車の走行を制御する走行制御装置、車両及び走行制御方法に関する。
　近年、自動車におけるＡＤＡＳ（先進運転支援システム）及び自動運転関連技術の開発が、急速に進められている。運転操作の一部を自動化する機能として、アダプティブクルーズコントロール、レーンキープアシストシステム、緊急自動ブレーキ等が実用化に至っている。
　従来、衝突回避はブレーキ制御が主流であったが、最近では緊急操舵回避（ＡＥＳ：Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ　　Ｓｔｅｅｒｉｎｇ）制御の開発が行われるようになり、車線内操舵回避機能やドライバーの操舵回避を支援する機能が実用化されている。
　この点に関し、特許文献１には、先行車の減速による先行車との衝突危険度に基づき、走行経路を変更する走行制御装置が開示されている。
　特許文献２には、自車両の前方を走行する車両の挙動に応じて車間距離を自動的に調整できる機能性を向上させた運転支援装置が開示されている。
特開２０１６－３７２６７号公報 特開２０１１－１２６４０６号公報
　自動運転や運転支援として緊急操舵回避制御が普及していく上で、自車周囲の交通状況に応じて操舵回避方向を適切に判断することは重要な課題となる。自車が操舵回避する際に，隣接車線や回避先に別の障害物が存在すると二次事故を発生させてしまう可能性がある。
　現在実用化されている操舵回避制御は自車線内に限る機能であるが、衝突回避が必要となるシーンの中には自車線内のみでは対応できないケースも存在する。例えば、操舵回避対象となる物体のサイズが大きい場合には、自車線をはみ出した回避をしなければ衝突してしまう。そのため、隣接車線等のフリースペースを使った回避制御を実施しなければならない。また、回避対象の物体が自車の操舵回避方向と同一方向に移動してきた場合も、結果的に衝突してしまう可能性がある。
　そこで、本発明では自車線内だけでなく自車線外の領域も使って適切に衝突回避ができる走行制御装置を提供することを目的とする。さらに、回避対象物体の挙動に基づいて衝突回避を適切に制御することを通じて、安全性の高い車両の走行制御装置を提供する。
　上記課題を解決するために、本発明においては、「外界認識センサの情報から対象物体の加速度を求める加速度算出部と、加速度より対象物体の挙動を推定する挙動推定部と、外界認識センサの情報から衝突予測時間を求めるＴＴＣ算出部と、ＴＴＣ算出部と挙動推定部の出力に基づいて、リスク領域を判定する判定部と、判定部の結果に基づいて対象物体への衝突回避動作を制御する衝突回避動作制御部を備えたことを特徴とする走行制御装置」としたものである。
　また本発明においては、「外界認識センサの情報から対象物体の加速度を求め、前記加速度より対象物体の挙動を推定し、衝突予測時間を求め、前記衝突予測時間と前記対象物体の挙動に基づいて、リスク領域を判定し、前記対象物体への衝突回避動作を制御することを特徴とする走行制御方法」としたものである。
　本発明によれば、回避対象物体の車両挙動に基づいて行動予測を行うことで適切な自動操舵回避ができる。そのため、二次事故を含む衝突事故を防止し、安全性の高い自動運転システム乃至、安全運転支援システムを実現できる。
実施例１に係る車両の全体構成例を示すブロック図。 実施例１に係る障害物検出部１１１における処理フローを示す図。 実施例１に係る障害物挙動推定部１１２の処理フローを示す図。 実施例１に係るリスク領域判定部１１３の処理フローを示す図。 実施例１に係るＴＴＣ算出部１１４と衝突回避動作制御部１１５の処理フローを示す図。 高速道路における操舵回避例を表した図。 高速道路における操舵回避例を表した図。 交差点における操舵回避例を表した図。 実施例２に係るＴＴＣ算出部１１４と衝突回避動作制御部１１５の処理フローを示す図。 自車が障害物に対して操舵回避する際に、障害物の横加速度の方向と度合い、横速度の方向と度合いに応じた自車の操舵回避方向をまとめた図。
　以下に、図面を参照して本発明に係る走行制御装置、車両及び走行制御方法の実施形態について説明する。
　図１は、実施例１に係る車両の全体構成例を示すブロック図である。
　図１の車両は、車両部１０と車両に搭載される走行制御装置１００とデータ入力部２００により構成されている。なお、データ入力部２００は、その一部または全部が車両部１０に搭載されたものであり、これらは地図情報を蓄えているデータベース２０であり、各種センサで構成される外界認識センサ３０であり、位置情報を得るＧＮＳＳ４０である。なお図１の構成は、これ自体が走行制御装置１００とデータ入力部２００を搭載した車両ということができる。
　走行制御装置１００は、衝突回避動作判断部１１０および車両制御指令部１２０により構成されている。走行制御装置１００は、一般には計算機装置により構成されており、走行制御アルゴリズムを格納するためのＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、各種演算処理を実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、演算結果を格納するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等から構成されている。
　車両部１０は少なくとも操舵装置１１と制動装置１２を有しており、走行制御装置１００内の車両制御指令部１２０が出力する制御指令値に従って操舵装置１１では車両の操舵を制御し、制動装置１２では車両の制動を制御する。
　操舵装置１１は、油圧パワーステアリング、電動パワーステアリング等で操舵角を制御する構成とされるのがよい。制動装置１２は、油圧ブレーキや電動ブレーキ等で制動力を制御する構成とされるのがよい。
　なお、図１に示す実施例１では、走行制御装置１００と、操舵装置１１、制動装置１２を別装置として記載しているが、例えば、車両の走行制御装置１００と各装置（操舵装置１１、制動装置１２）を組み合わせて一つの装置とすることや、車両の走行制御装置１００と操舵装置１１のみ（制動装置１２でもよい）を組み合わせて一つの装置とすることも可能である。
　走行制御装置１００と車両部１０間の信号伝達手段は、車載用ネットワークとして一般的に利用されているＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）を利用して送受信を行うことができる。
　衝突回避動作判断部１１０は、障害物検出部１１１、障害物挙動推定部１１２、リスク領域判定部１１３、ＴＴＣ（Ｔｉｍｅ　ｔｏ　Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）算出部１１４、衝突回避動作制御部１１５を有しており、これらにおける処理はＣＰＵ内でデジタル的なソフトウェア処理として順次実行される。なお、ＣＰＵ内でのデジタル的なソフトウェア処理は、所定の一定制御周期ごとに逐次実行される。
　図２は障害物検出部１１１における処理フローを示している。障害物検出部１１１の最初の処理ステップＳ２００では、地図データベース２０、ＧＮＳＳ４０から得られる情報を用いて自車走行位置を検知し、外界認識センサ３０によって自車周囲に存在する障害物を検知することで、自車の進行路上で障害となる障害物の位置を検知する。
　なお地図データベース２０は、ナビゲーションシステムのマップを用いてもよいし、地図専用モジュールを用いてもよい。
　外界認識センサ３０は、自車進行方向に対して前方、後方、左側方、右側方をセンシング可能なシステム構成とし、センシングシステムはステレオカメラ、単眼カメラ、ミリ波レーダ、レーザレーダ等の対象物体の位置を測距できるセンサで構成される。
　処理ステップＳ２０１では、障害物挙動推定部１１２で前後速度や横速度、前後加速度、横加速度を算出するための準備段階処理を行うものであり、現在の障害物位置を含めた過去ｎ周期分の位置情報をメモリに一時保存する。ただし、ｎ（ｎ＝１，２，３，・・・）は任意である。なお横加速度あるいは横速度とは、自車の進行方向に対して直交する方向への加速度あるいは速度を意味しており、別な言い方をすると、車線方向に対して直交する方向ということができる。
　ここで、外界認識センサ３０が障害物の位置だけでなく、障害物の速度も出力する場合、障害物の速度情報もメモリに一時保存する形式にしてもよい。
　図３は障害物挙動推定部１１２の処理フローである。障害物挙動推定部１１２の最初の処理ステップＳ３００では障害物検出部１１１で検出した障害物の位置情報（制御周期でｎ周期分）をメモリから取得する。
　処理ステップＳ３０１では、処理ステップＳ３００で取得した位置情報に基づいて障害物の速度を算出する。このとき、現時点の位置とｎ周期前の位置の変化量を求めることで、車両の移動方向が分かる。
　ｎ周期前の位置を基準座標としたとき、現時点に対するｎ周期前の姿勢変化をθとし、現時点の速度をＶとした時、前後成分の速度（前後速度）はＶｓｉｎθ、横成分の速度（横速度）はＶｃｏｓθとして算出することが出来る。ただし、処理ステップＳ２０１において、速度情報もメモリに格納している場合は、処理ステップＳ３０１を除外した構成にすることも可能である。
　処理ステップＳ３０２では、処理ステップＳ３０１で算出した障害物の速度（前後速度、横速度）から、速度変化量に基づいて前後加速度と横加速度を算出する。ただし、処理ステップＳ３０１を除外した構成の場合は、処理ステップＳ２０１でメモリに格納した速度情報から算出することも可能である。なお加速度は、自車位置との相対関係を考慮して算出され、ステレオカメラやレーダの出力値を用いて算出することができる。
　図４はリスク領域判定部１１３の処理フローである。リスク領域判定部１１３の最初の処理ステップＳ４００では、障害物検出部１１１と障害物挙動推定部１１２に基づいて障害物の将来の挙動を推定する。
　処理ステップＳ４０１では、処理ステップＳ４００で推定した障害物の挙動推定結果に基づいて、地図情報に危険度を埋め込んだリスクマップを生成する。なお、リスクマップのベース地図は、外界認識センサ３０の情報によって立体物を検出することで生成できる空間的マップを用いてもよい。
　リスクマップでは、障害物の横加速度の方向と度合いや横速度の方向と度合いから、障害物が移動する方向を予測し、その移動方向先の危険度を高める。ただし、リスクマップの危険度は、１：高ｏｒ０：低の２パターンによる設定でもよいし、尤度（例：高１～０．５～０低）をつけて設定してもよい。
　なおリスクマップは、いかなる形式で作成されていてもよいが、例えば後述する図６の例でいうと、地図情報として第１、第２、第３車線がある道路について、自車は中央の第２車線を走行していること、また自車が走行する第２車線前方と第１車線前方に危険度高の領域が設定されており、第３車線には危険度低が設定されているという情報を備えたものである。さらにリスクマップは、危険度の領域を単に前方、側方という方向だけでなく、先行車との距離を含めた大きさを備えた領域として把握されるものであるものであってもよい。
　図５は、ＴＴＣ算出部１１４と衝突回避動作制御部１１５の処理フローである。ＴＴＣ算出部１１４と衝突回避動作制御部１１５の最初の処理ステップＳ５００では、自車と障害物との相対距離と相対速度から衝突予測時間ＴＴＣを算出する。
　処理ステップＳ５０１では、処理ステップＳ５００で算出した衝突予測時間ＴＴＣに基づき、衝突回避が必要なシーンか判断する。なお、処理ステップＳ５０１の閾値Ｔｈ＿ａは衝突回避制御の介入が必要となる時の衝突予測時間ＴＴＣで、任意に設定することができる。
　処理ステップＳ５０１にて衝突回避が”要（Ｙｅｓ）”と判断された場合には、処理ステップＳ５０２以降の処理を行う。一方、処理ステップＳ５０１にて衝突回避が”否（Ｎｏ）”と判断される場合には、処理ステップＳ５０３に移動して通常走行を行う。
　処理ステップＳ５０２では、衝突予測時間ＴＴＣが制動回避限界以下である場合（Ｙｅｓ）、処理ステップＳ５０４に移動してリスクマップで危険度の低い方に操舵回避する。一方、衝突予測時間ＴＴＣが制動回避限界以上である場合（Ｎｏ）は、処理ステップＳ５０５に移動して制動回避を実施する。なお操舵回避限界をいかにして定めるのがよいかは、運行状態などを考慮して適宜決定されるのがよく、本発明では決定手法を限定するものではない。
　図５の処理フローによれば、衝突回避動作制御部１１５は、衝突が避けられないと判断した（処理ステップＳ５０１のＹｅｓ）時の回避動作として、制動装置１２による制動回避を行う（処理ステップＳ５０５）か、操舵装置１１による操舵回避を行う（処理ステップＳ５０４）かのいずれかを実行することになる。なお操舵回避の際に、制動回避を併用するものであってもよいことは言うまでもない。
　本発明においては、操舵装置１１による操舵回避を行う（処理ステップＳ５０４）ときに、主として障害物の加速度の情報から、操舵回避の方向を決定したものである。さらには、障害物の加速度の情報に速度の情報を加味して、操舵回避の方向を決定したものである。
　図１０は、自車が障害物に対して操舵回避する際に、障害物の横加速度の方向と度合い、横速度の方向と度合いに応じた自車の操舵回避方向をまとめた例である。ただし、図１０では障害物の横加速度や横速度の方向、操舵回避方向を便宜上、”左”と”右”で表現する。
　図１０は、横軸に障害物の横加速度と横速度をとり、さらに横加速度と横速度について、方向（左右）と度合い（大小）を示している。また横軸に自車の操舵回避方向を示している。縦軸には、横加速度と横速度についての方向（左右）と度合い（大小）の組み合わせを１６通りに分けて記載している。
　この表では、ケース１－４、ケース１３－１６は、横加速度と横速度の方向が同じ（前者は右、後者は左）場合を示しており、横加速度と横速度の度合い（大小）の組み合わせに関わらず、操舵回避方向を横加速度と横速度の方向と逆方向（前者は左、後者は右）としたものである。この考え方は要するに、基本的に障害物の横加速度と同一方向の領域はリスクを高くするため、自車の操舵回避方向は横加速度と逆方向に設定したものである。
　これに対し、ケース５－８、ケース９－１２は、横加速度と横速度の方向が相違（前者は横加速度が左、後者は横加速度が右）する場合を示している。これらのケースにおいても、基本的には操舵回避方向を横加速度の方向と逆方向にしているが、唯一ケース７とケース１１のみは、操舵回避方向を横加速度の方向と同一方向にしている。ケース７では、横加速度が左であるときに操舵回避方向を左とし、ケース１１では、横加速度が右であるときに操舵回避方向を右としている。これらのケース７、１１では、小さな横加速度の方向と逆方向に大きな横速度が働いている場合である。
　ここでケース７、１１の状況、つまり障害物の横加速度が小さく発生しているが、横速度は横加速度と逆方向に大きく発生している状況（障害物が急に移動方向を切り替え始める等）を考えると、このとき、一概に横加速度と逆方向に自車の操舵回避方向を設定すると、障害物が自車操舵回避方向と同一方向に移動してきた場合、衝突する危険度が高まる。
　そこで、図１０のケース７やケース１１に示すように、障害物の横速度の度合いが横加速度の度合いよりも逆に大きい場合は、障害物の横加速度の方向と同一方向に操舵回避する。
　図１０の典型的な事例について、図６から図８を用いて説明する。これらの図は、３車線の中央車線（第２車線）を走行中の自車の前方領域における危険事象例を示している。
　図６の事例によれば、自車６０が高速道路の第２車線を走行中、自車線前方で突然渋滞が発生した。自車６０は渋滞により急減速した先行車６１に対する衝突予測時間ＴＴＣが制動回避限界以下となり、操舵回避が必要となっている状況である。このとき、先行車６１は渋滞列を避けるために左車線に移動し始めている。
　図６の事例に対して、本実施例に係る衝突回避動作判断部１１０は以下のように作動する。まず自車６０はＧＮＳＳ４０とデータベース２０の地図データによって、高速道路の３車線あるうちの第２車線を走行していることを認識している。
　自車６０はフロントガラス上部に搭載したステレオカメラにより、自車６０の進行方向前方に存在する先行車６１を検出する。また、自車６０は自車６０の後方や左右側方にもミリ波レーダやカメラセンサといった外界認識センサを搭載しており、自車６０の全周囲の障害物を検出している。
　障害物検出部１１１では、自車６０に搭載したステレオカメラの検知範囲に先行車６１が入り始めた時点から先行車６１の位置を検出し、記憶していく。
　次に障害物挙動推定部１１２によって、先行車６１の横加速度と横速度が図６に示すように、左に横加速度が小、左に横速度が大として算出されたとする。またこの事象は図１０のケース１４に対応することを検知する。
　リスク領域判定部１１３では、先行車６１は左に横加速度と横速度が発生していることから、第１車線側に先行車６１が移動する可能性が高いと判断し、第１車線の危険度を高く設定したリスクマップを生成する。なお、図６の事例では、自車前方の第２車線の領域も危険度を高く設定している。
　衝突回避動作制御部１１５では前記リスクマップに基づき、第１車線側は危険度が高いため、操舵回避の回避方向は危険度の低い第３車線側に設定される。
　図７の事例では、自車６０が高速道路の第２車線を走行中、自車線前方で渋滞が発生している。自車６０は先行車６１に急接近したため、先行車６１に対する衝突予測時間ＴＴＣが制動回避限界以下となり、操舵回避が必要となっている状況である。このとき、先行車６１は渋滞列の先を見るために第２車線内の右に寄せるも、すぐに車線内に戻るべく左に急操舵した。
　図７の事例に対して、本実施例に係る衝突回避動作判断部１１０は以下のように作動する。まず自車６０はＧＮＳＳ４０とデータベース２０の地図データによって、高速道路の３車線あるうちの第２車線を走行していることを認識している。自車６０はフロントガラス上部に搭載したステレオカメラにより、自車６０の進行方向前方に存在する先行車を検出する。また、自車６０は自車６０の後方や左右側方にもミリ波レーダやカメラセンサといった外界認識センサを搭載しており、自車６０の全周囲の障害物を検出している。
　障害物検出部１１１では、自車６０に搭載したステレオカメラの検知範囲に先行車６１が入り始めた時点から先行車６１の位置を検出し、記憶していく。
　次に障害物挙動推定部１１２によって、先行車６１の横加速度と横速度が図７に示すように、左に横加速度が小、右に横速度が大として算出されたとする。またこの事象は図１０のケース７に対応することを検知する。
　先行車６１は左に横加速度は発生しているが、横速度は右側に大きく発生していることから、このケースでは先行車６１が第３車線側にはみ出す可能性が高い。従って、リスク領域判定部１１３では、先行車６１が第３車線側に移動する可能性が高いと判断し、第３車線の危険度を高く設定したリスクマップを生成する。なお、図７の事例では、自車前方の第２車線の領域も危険度を高く設定している。
　衝突回避動作制御部１１５では前記リスクマップに基づき、第３車線側は危険度が高いため、操舵回避の回避方向は危険度の低い第１車線側に設定される。
　以上、走行制御装置の働きについて図６と図７の事例では高速道路の渋滞を例に説明してきたが、本発明は高速道路の渋滞に限るものではない。一般道や市街地においても、先行車やその他衝突回避対象となる障害物が存在し、その障害物との相対速度が大きく発生するシーンで本発明を適用することが可能である。
　図８は、一般道における交差点における状況を示している。なお車両のシステム構成は、図１などに示したものである。
　図８は左折専用車線、直進専用車線、右折専用車線を有する交差点において、直進専用車線を自車６０が走行中に、左折専用車線を走行していた低速の先行車６１が直進専用車線に割りこんでくるシーンである。
　この状況では、自車６０は交差点の直進専用車線を走行している。自車６０は左折専用車線を低速走行している先行車６１の横を通過する直前に、先行車６１が自車６０前方に車線変更し始めている。この時、相対位置と相対速度が大きいため制動による回避が困難なため、操舵による回避を行わなければならない。
　先行車６１は左折専用車線から急に直進専用車線側に移動し始めたことにより、右に横加速度が大きく発生している。そのため、先行車６１は直進専用レーンに車線変更する可能性が高いと判断し、直進専用車線の危険度を高く設定する。さらに、先行車６１は右に大きく横加速度が発生しているため、横速度も大きくなり、右折専用車線に移動する可能性もあると予測し、右折専用車線の危険度も高く設定する。またこの事象は図１０のケース２に対応することを検知する。
　したがって、自車６０はリスクマップで危険度が低い左折専用車線側に操舵回避する。
　実施例１では、先行車に対する衝突予測時間ＴＴＣが制動回避限界を超えたら操舵回避を実施する方式としていた。しかし、本発明は衝突予測時間ＴＴＣが制動回避限界前であっても適用することが可能である。
　以下に、本発明を衝突予測時間ＴＴＣが制動回避限界前で適用した事例を示す。
　ウェット路面や凍結路面等の路面摩擦係数が低い場合において実施例１と同様な方式で操舵回避を実施すると、自車はスピンしてしまう可能性がある。また、制動回避を実施するとタイヤがロックして制動距離が伸びてしまい、前方障害物に衝突するケースも考えられるため、操舵回避を実施する必要性がある。
　かかる事例では、衝突予測時間ＴＴＣにある程度余裕を持たせて、操舵回避を実施することにより、前記課題を解決することができる。
　図９は前方障害物の挙動に基づいてリスクマップを生成した後の、実施例２に係るＴＴＣ算出部１１４と操舵回避判断制御部１１５の処理を示すフローを表す。なお図９のフローを図５のフローと比較すると、処理ステップＳ９０２，Ｓ９０３が追加された以外は図５と同じ流れであるので、図５と重複する動作について説明を一部割愛する。
　図９の処理フローでは、最初の処理ステップＳ５００において障害物との相対距離と相対速度から衝突予測時間ＴＴＣを算出し、処理ステップＳ５０１において衝突回避シーンであると判断された場合に、処理ステップＳ９０２の処理に移行する。なお実施例２では路面状態によって、操舵回避を実施する衝突予測時間ＴＴＣの閾値を変動させる。
　まず処理ステップＳ９０２で路面状態を検出する。なお、本発明においては路面状態の検出手段は、路面状態、或いは、路面摩擦係数を把握できる如何なる手段を用いても良い。例えば、外界認識センサ情報から路面からの反射強度情報を用いた推定を行っても良いし、車両４輪の回転速度を比較してその乖離から推定を行っても良い。他にも、路車間通信や車車間通信によって路面状況情報を直接取得する手段でも良い。
　処理ステップＳ９０３では処理ステップＳ９０２で検出した路面状態に基づいて、衝突回避手段を判断する。処理ステップＳ９０３で路面状態が良い（“ＹＥＳ“と判断）と判断された場合は、処理ステップＳ５０４にて制動回避限界の閾値によって、操舵回避か制動回避を実施する。この場合の処理ステップＳ５０４、処理ステップＳ５０５の動作は、図５の場合と同じであるので詳細説明を割愛する。
　本発明の実施例２では、処理ステップＳ９０３で路面状態が悪い（“Ｎｏ”と判断）と判断された場合は、処理ステップＳ５０４において障害物の挙動を考慮して生成されたリスクマップに基づいて、操舵回避を実施する。なお、路面状態が悪い場合の操舵回避は、操舵回避によって車両がスリップすることがないように車両を制御しなければならない。実施例２では、処理ステップＳ９０３でＮｏと判断されて、処理ステップＳ５０４に至ったケースの場合、車両制御指令部１２０から車両へ与える制御指令値は、車両制御指令部１２０内で路面摩擦係数等の情報に基づいて算出した制御量（車両挙動が発散しない程度の操舵速度や操舵量）が設定される。
　以上、本発明の実施例について図面を用いて記述してきたが、具体的な構成は上記した実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。
　例えば、上記した実施形態は本発明を分かり易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限定されるものではない。
　また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置きかえることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
　また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　具体的には、これまで説明してきた衝突回避動作判断部は自動運転（目標走行軌道に沿うように加減速、操舵等を制御）を取り上げて説明しているが、衝突回避動作としては、これ以外にもＡｄａｐｔｉｖｅ　Ｃｒｕｉｓｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＡＣＣ）や緊急自動ブレーキ、レーンキープアシストシステム等であってもよく、さらには、これら２つ以上の制御を組み合わせた衝突回避動作であってもよい。
　また、実施例１、実施例２では回避対象物体として車両を取り上げて説明してきたが、回避対象物体は歩行者や自転車、バイク等の移動物体であってもよい。
　また、走行中に豪雨や濃霧、或いは逆光などの天候条件によって進行方向が視界不良で、突然目の前に物体が現れて操舵回避が必要になる場合にも本発明を適用することが可能である。
　また、本発明の各構成、機能、処理部等は、それらの一部もしくは全部を、例えば集積回路で設計する等によってハードウェアで実現してもよい。
　また、本発明の各構成、機能等は、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。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、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、もしくはＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
１０：車両部、１１：操舵装置、１２：制動装置、２０：データベース、３０：外界認識センサ、４０：ＧＮＳＳ、６０：自車、６１：先行車、１００：走行制御装置、１１０：衝突回避動作判断部、１１１：障害物検出部、１１２：障害物挙動推定部、１１３：リスク領域判定部、１１４：ＴＴＣ算出部、１１５：衝突回避動作制御部、１２０：車両制御指令部

Claims (12)

  1. 　外界認識センサの情報から対象物体の加速度を求める加速度算出部と、前記加速度より対象物体の挙動を推定する挙動推定部と、前記外界認識センサの情報から衝突予測時間を求めるＴＴＣ算出部と、前記ＴＴＣ算出部と前記挙動推定部の出力に基づいて、リスク領域を判定する判定部と、前記判定部の結果に基づいて前記対象物体への衝突回避動作を制御する衝突回避動作制御部を備えたことを特徴とする走行制御装置。
  2. 　請求項１に記載の走行制御装置であって、
    　前記加速度算出部で求める加速度は、自車走行方向に対して横方向の加速度であることを特徴とする走行制御装置。
  3. 　請求項１に記載の走行制御装置であって、
    　前記挙動推定部は、前記対象物体の横方向の加速度とその強度に応じて対象物体の挙動を推定することを特徴とする走行制御装置。
  4. 　請求項３に記載の走行制御装置であって、
    　前記外界認識センサの情報から対象物体の横方向の速度を求める速度算出部を備え、前記挙動推定部は、前記対象物体の横方向の速度とその強度に応じて対象物体の挙動を推定することを特徴とする走行制御装置。
  5. 　請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、
    　前記衝突回避動作制御部は前記判定部で判定したリスク領域を回避するように動作することを特徴とする走行制御装置。
  6. 　請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の走行制御装置であって、
    　前記外界認識センサの情報から路面状態を検出する路面状態検出部を備え、前記衝突回避動作制御部は、前記路面状態によって、操舵回避を実施する際の衝突予測時間の閾値を変化させて衝突回避動作することを特徴とする走行制御装置。
  7. 　請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の走行制御装置を備えた車両。
  8. 　外界認識センサの情報から対象物体の加速度を求め、前記加速度より対象物体の挙動を推定し、衝突予測時間を求め、前記衝突予測時間と前記対象物体の挙動に基づいて、リスク領域を判定し、前記対象物体への衝突回避動作を制御することを特徴とする走行制御方法。
  9. 　請求項８に記載の走行制御方法であって、
    　前記対象物体への衝突回避動作は、操舵回避動作であり、操舵回避方向は前記加速度の方向と逆方向とされることを特徴とする走行制御方法。
  10. 　請求項８に記載の走行制御方法であって、
    　前記外界認識センサの情報から対象物体の速度を求め、前記対象物体への衝突回避動作は、操舵回避動作であり、操舵回避方向は前記加速度の方向と前記速度の方向により決定されることを特徴とする走行制御方法。
  11. 　請求項１０に記載の走行制御方法であって、
    　前記加速度と前記速度は、方向と強度が求められており、前記加速度の方向と前記速度の方向が相違し、かつ速度の強度が大、加速度の強度が小であるときに、操舵回避方向は前記加速度の方向とされることを特徴とする走行制御方法。
  12. 　請求項８に記載の走行制御方法であって、
    　前記対象物体への衝突回避動作は、操舵回避動作であり、路面状態を判断して、前記操舵回避動作に反映することを特徴とする走行制御方法。
PCT/JP2019/035830 2018-09-28 2019-09-12 走行制御装置、車両及び走行制御方法 WO2020066646A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/279,687 US20210394752A1 (en) 2018-09-28 2019-09-12 Traveling Control Device, Vehicle, and Traveling Control Method
JP2020548418A JP7096350B2 (ja) 2018-09-28 2019-09-12 走行制御装置、車両及び走行制御方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018183758 2018-09-28
JP2018-183758 2018-09-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020066646A1 true WO2020066646A1 (ja) 2020-04-02

Family

ID=69952611

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2019/035830 WO2020066646A1 (ja) 2018-09-28 2019-09-12 走行制御装置、車両及び走行制御方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210394752A1 (ja)
JP (1) JP7096350B2 (ja)
WO (1) WO2020066646A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021193001A (ja) * 2020-06-08 2021-12-23 いすゞ自動車株式会社 走行制御装置および車両
JP7573993B2 (ja) 2020-05-28 2024-10-28 現代自動車株式会社 自動運転車両のクラスタ群形成による走行制御方法

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7200871B2 (ja) 2019-07-25 2023-01-10 トヨタ自動車株式会社 衝突回避支援装置
JP7388238B2 (ja) * 2020-02-21 2023-11-29 トヨタ自動車株式会社 運転支援システム
KR102715006B1 (ko) * 2020-09-23 2024-10-10 한국전자통신연구원 맞춤형 교통 가이드 서비스 제공 장치 및 방법
KR20220056923A (ko) * 2020-10-28 2022-05-09 현대자동차주식회사 자율주행 제어 장치 및 방법
JP7468409B2 (ja) * 2021-03-01 2024-04-16 トヨタ自動車株式会社 車両衝突回避支援装置
CN114537385B (zh) * 2022-03-09 2024-05-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种基于交通目标感知结果的危险目标筛选方法
CN114802435B (zh) * 2022-06-24 2022-10-25 小米汽车科技有限公司 车辆控制方法、装置、车辆、存储介质及芯片
CN118722635A (zh) * 2023-03-31 2024-10-01 华为技术有限公司 一种车道选择的方法、装置和车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0845000A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Fuji Heavy Ind Ltd 車間距離制御装置
JP2007045356A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Nissan Motor Co Ltd 車両用制御装置
JP2007257519A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Mazda Motor Corp 車両用走行支援装置
US20120101701A1 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle collision avoidance and warning system

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE112005003266T5 (de) * 2004-12-28 2008-09-04 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Fahrzeugbewegungssteuerungsvorrichtung
EP2085279B1 (en) * 2008-01-29 2011-05-25 Ford Global Technologies, LLC A system for collision course prediction
CN104812647B (zh) * 2012-11-29 2017-10-10 丰田自动车株式会社 驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法
EP2990290B1 (en) * 2014-09-01 2019-11-06 Honda Research Institute Europe GmbH Method and system for post-collision manoeuvre planning and vehicle equipped with such system
JP6453695B2 (ja) * 2015-03-31 2019-01-16 株式会社デンソー 運転支援装置、及び運転支援方法
JP6581379B2 (ja) * 2015-03-31 2019-09-25 株式会社デンソー 車両制御装置、及び車両制御方法
WO2018135869A1 (ko) * 2017-01-19 2018-07-26 주식회사 만도 지능형 운전자 보조 시스템을 위한 카메라 시스템, 및 운전자 보조 시스템 및 방법
US10403145B2 (en) * 2017-01-19 2019-09-03 Ford Global Technologies, Llc Collison mitigation and avoidance

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0845000A (ja) * 1994-07-28 1996-02-16 Fuji Heavy Ind Ltd 車間距離制御装置
JP2007045356A (ja) * 2005-08-11 2007-02-22 Nissan Motor Co Ltd 車両用制御装置
JP2007257519A (ja) * 2006-03-24 2007-10-04 Mazda Motor Corp 車両用走行支援装置
US20120101701A1 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Gm Global Technology Operations, Inc. Vehicle collision avoidance and warning system

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7573993B2 (ja) 2020-05-28 2024-10-28 現代自動車株式会社 自動運転車両のクラスタ群形成による走行制御方法
JP2021193001A (ja) * 2020-06-08 2021-12-23 いすゞ自動車株式会社 走行制御装置および車両
JP7347340B2 (ja) 2020-06-08 2023-09-20 いすゞ自動車株式会社 走行制御装置および車両

Also Published As

Publication number Publication date
US20210394752A1 (en) 2021-12-23
JPWO2020066646A1 (ja) 2021-08-30
JP7096350B2 (ja) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7096350B2 (ja) 走行制御装置、車両及び走行制御方法
JP6521486B2 (ja) 車両制御装置
US11186275B2 (en) Vehicle control system
EP3418150B1 (en) Vehicle control device
JP5426427B2 (ja) 走行支援装置
EP3539838A1 (en) Vehicle control device
CN112384419B (zh) 车辆的驾驶辅助控制装置、车辆的驾驶辅助系统以及车辆的驾驶辅助控制方法
KR20190124130A (ko) 차량의 안전 전략 제공 장치 및 방법
JP2019043298A (ja) 車両制御装置
JP6680403B2 (ja) 運転支援車両の目標車速生成方法及び目標車速生成装置
JP6740969B2 (ja) 車両における制動支援装置および制動支援制御方法
JP2018067102A (ja) 車両制御装置
JP6521487B2 (ja) 車両制御装置
JP7234967B2 (ja) 衝突回避支援装置
JP6970215B2 (ja) 車両制御装置、それを有する車両、および制御方法
KR20210114689A (ko) 차량 및 그 제어 방법
JP6656603B2 (ja) 車両制御装置
US20210284142A1 (en) Control device and vehicle
JP2021192266A (ja) 車両制御装置、車両制御方法及びプログラム
JP6805767B2 (ja) 車両制御システム
JP2023536349A (ja) 車両のための回避軌道を決定するための方法
JP7213149B2 (ja) 車両制御装置、車両、車両制御装置の動作方法およびプログラム
US11260884B2 (en) Vehicle control apparatus, vehicle, operation method of vehicle control apparatus, and non-transitory computer-readable storage medium
JP7109496B2 (ja) 走行制御装置、車両、走行制御方法及びプログラム
JP2023105692A (ja) 車両の運転支援装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 19866847

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020548418

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 19866847

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1