JP2019059441A - Vehicle driving support device - Google Patents
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Abstract
【課題】自車両が走行レーンの直線区間からカーブ区間に進入する状況において、操舵追従目標車両の走行軌跡の形状を表す軌跡形状パラメータを精度よく取得して、操舵追従制御の信頼性を高める車両運転支援装置を提供する。【解決手段】運転支援ECUは、現時点より所定時間前に取得した曲率変化率と最大曲率変化率との比の値(ε)を算出し、現時点の自車両(SV)の操舵追従目標車両(TV)との車間時間(T)を算出する。運転支援ECUは、比の値(ε)が所定閾値(εth)以上であるとの第1条件、及び、車間時間が閾値時間(Tth)以下であるとの第2条件の何れもが成立する場合、現時点の自車両(SV)の位置より後方で検出された位置情報が走行軌跡(L1)に反映される度合いが、現時点の自車両(SV)の前方で検出された位置情報が走行軌跡(L1)に反映される度合いよりも小さくなるように、走行軌跡(L1)を生成する。【選択図】図2A vehicle for increasing the reliability of steering follow-up control by accurately acquiring a trajectory shape parameter representing the shape of the travel trajectory of a steering follow-up target vehicle in a situation in which the own vehicle enters from a straight section of a driving lane into a curved section. Provide a driving assistance device. A driving support ECU calculates a ratio (ε) between a curvature change rate acquired a predetermined time before the current time and a maximum curvature change rate, and calculates the current steering follow-up target vehicle (SV) of the vehicle (SV) at the current time. Calculate the time (T) between the vehicle and the TV). The driving support ECU satisfies both the first condition that the value of the ratio (ε) is equal to or greater than a predetermined threshold value (εth) and the second condition that the inter-vehicle time is equal to or less than the threshold time (Tth). In this case, the degree to which the position information detected behind the current position of the vehicle (SV) is reflected in the travel locus (L1) is determined by the position information detected ahead of the current vehicle (SV). A travel locus (L1) is generated so that the degree of reflection in (L1) is smaller. [Selection drawing] Fig. 2
Description
本発明は、自車両の前方領域を走行する他車両である前方車両の走行軌跡に基づく目標走行ラインに沿って自車両を走行させる制御を行う車両運転支援装置に関する。 The present invention relates to a vehicle driving support device that performs control of causing a host vehicle to travel along a target travel line based on the travel locus of a preceding vehicle that is another vehicle traveling in a front area of the host vehicle.
従来から知られる車両運転支援装置の一つ(以下、「従来装置」と称呼される。)は、自車両の前方を走行する前方車両の中から選択した操舵追従目標車両の走行軌跡を生成する(例えば、「特許文献1」を参照。)。
One of the conventionally known vehicle driving support devices (hereinafter referred to as "conventional devices") generates a traveling trace of a steering following target vehicle selected from among preceding vehicles traveling in front of the own vehicle. (For example, refer to "
従来装置は、所定時間(演算周期)が経過するごとに、周囲センサを用いて、操舵追従目標車両の位置を検出し、検出した操舵追従目標車両の位置に基づいて操舵追従目標車両の走行軌跡を生成する。従来装置は、生成した走行軌跡に基づいて決定した目標走行ラインに沿って自車両を走行させるように操舵制御を行う。なお、操舵追従目標車両の走行軌跡に基づく目標走行ラインに沿って自車両を走行させるように行われる操舵制御は「操舵追従制御」とも称呼される。 The conventional device detects the position of the steering following target vehicle using a surrounding sensor every time a predetermined time (calculation cycle) elapses, and the traveling locus of the steering following target vehicle based on the detected position of the steering following target vehicle Generate The conventional device performs steering control so that the host vehicle travels along a target travel line determined based on the generated travel locus. The steering control that is performed to cause the host vehicle to travel along a target travel line based on the travel trajectory of the target vehicle is also referred to as "steering follow control".
操舵追従目標車両の走行軌跡の生成方法としては、種々の方法が提案されている。例えば、従来装置は、検出した操舵追従目車両の位置(例えば、自車両の現在位置を基準に規定したx-y座標のx座標値及びy座標値)の時系列データ(位置座標データ)をRAMにバッファリングする。従来装置は、バッファリングした位置座標データを用いて、曲線フィッティングすることにより、走行軌跡を表す曲線を作成する。 Various methods have been proposed as a method of generating a travel locus of a target vehicle following a steering. For example, the conventional device detects the time-series data (position coordinate data) of the detected position of the vehicle following the steering (for example, x coordinate value and y coordinate value of xy coordinates defined on the basis of the current position of the host vehicle). Buffer in RAM. The conventional device creates a curve representing a traveling locus by performing curve fitting using the buffered position coordinate data.
従来装置は、曲線を表す関数式f(x)の係数から、走行軌跡の形状を表す軌跡形状パラメータ(例えば、曲率及び曲率変化率)を取得して、取得した軌跡形状パラメータを操舵追従制御に使用する。 The conventional device acquires a locus shape parameter (for example, a curvature and a rate of change of curvature) representing the shape of a traveling locus from the coefficient of the functional expression f (x) representing a curve, and uses the acquired locus shape parameter for steering following control. use.
今回の演算にて検出された操舵追従目標車両の検出位置は、誤差を有することがあり得る。この場合、生成された走行軌跡の形状が、今回の検出位置の誤差の影響を受けて変化するので、軌跡形状パラメータの精度が悪くなってしまう可能性がある。 The detected position of the steering-following target vehicle detected by the present calculation may have an error. In this case, since the shape of the generated travel locus changes under the influence of the error of the currently detected position, there is a possibility that the accuracy of the trajectory shape parameter may be deteriorated.
これに対して、従来装置は、例えば、フィルタを用いたり、走行軌跡生成に使用する検出位置の座標範囲、及び、検出位置の数を増大させたりする。これにより、今回の検出位置の誤差によって、今回取得した軌跡形状パラメータが前回取得した軌跡形状パラメータに比べて大きく変化されないように、軌跡形状パラメータの変化を制限している。 On the other hand, the conventional device uses, for example, a filter, or increases the coordinate range of the detected position used for generating the traveling locus and the number of detected positions. As a result, the change of the trajectory shape parameter is limited so that the currently obtained trajectory shape parameter is not changed significantly compared to the previously acquired trajectory shape parameter due to the error of the current detection position.
ところが、軌跡形状パラメータの変化が過度に制限されると、次のようなことが生じることがあり得る。 However, if the change of the trajectory shape parameter is excessively limited, the following may occur.
例えば、図5の(A)及び図5の(B)に示されるように、走行レーンの直線区間R1を走行中の自車両SVがカーブ区間R2へ進入する操舵追従目標車両TVに追従する状況が生じる。この場合、カーブ区間入口P1にて、実際の操舵追従目標車両TVの走行軌跡の曲率変化率Cv’は、直線区間R1の曲率変化率Cv’(=0)からカーブ区間入口(P1)の曲率変化率Cv’(=D1)まで大きく変化する。 For example, as shown in (A) of FIG. 5 and (B) of FIG. 5, the situation in which the host vehicle SV traveling on the straight section R1 of the traveling lane follows the steering following target vehicle TV entering the curve section R2. Will occur. In this case, the curvature change rate Cv 'of the travel locus of the actual vehicle following the target vehicle at the curve section entrance P1 is the curvature change rate Cv' (= 0) of the straight section R1 to the curvature of the curve section entrance (P1) It greatly changes up to the rate of change Cv '(= D1).
従って、自車両SVがカーブ区間入口P1を走行するときに、従来装置が高精度である理想的な軌跡形状パラメータ(曲率変化率Cv’(=D1))を取得するためには、時刻t1から車間時間Tが経過するまでの間に、走行軌跡L1のカーブ区間入口P1の軌跡形状パラメータ(曲率変化率Cv’)を、0からD1まで増加させる必要がある。 Therefore, when the host vehicle SV travels along the curve section entrance P1, in order to obtain an ideal trajectory shape parameter (curvature change rate Cv '(= D1)) with high accuracy by the conventional device, from time t1 Before the inter-vehicle time T elapses, it is necessary to increase the locus shape parameter (curvature change rate Cv ′) of the curve section entry P1 of the traveling locus L1 from 0 to D1.
即ち、時刻t1から車間時間Tが経過するまでの間の、演算周期当たりの理想的な軌跡形状パラメータ変化量(今回取得した軌跡形状パラメータの前回取得した軌跡形状パラメータに対する変化量)は、「(D1/T)×Tcy(演算周期))(以下、「理想パラメータ変化量」と称呼される。)」必要となる。 That is, an ideal locus shape parameter change amount per operation cycle (an amount of change with respect to the previously acquired locus shape parameter of the locus shape parameter acquired this time) from the time t1 until the inter-vehicle time T elapses D1 / T) × Tcy (arithmetic cycle) (hereinafter referred to as “ideal parameter change amount”) ”.
この理想パラメータ変化量は、車間時間Tが短くなるほど大きくなることから、車間時間Tが短い場合にも、軌跡形状パラメータの変化が過度に制限されると、演算周期当たりの軌跡形状パラメータの変化が、理想パラメータ変化量(=(D1/T)×Tcy))よりも小さくなることがあり得る。 The ideal parameter change amount increases as the inter-vehicle time T decreases. Therefore, even if the inter-vehicle time T is short, if the change in the trajectory shape parameter is excessively limited, the change in the trajectory shape parameter per operation cycle It may be smaller than the ideal parameter change amount (= (D1 / T) × Tcy).
この場合、自車両SVがカーブ区間R2を走行する時点にて、軌跡形状パラメータは、理想的な軌跡形状パラメータより小さくなる可能性が高い。従って、自車両SVがカーブ区間入口P1付近を走行するときに、操舵応答の遅れが生じてしまう。その結果、操舵追従制御の信頼性が低下してしまう。 In this case, when the vehicle SV travels in the curve section R2, the trajectory shape parameter is likely to be smaller than the ideal trajectory shape parameter. Therefore, when the host vehicle SV travels around the curve section entrance P1, a delay in steering response occurs. As a result, the reliability of the steering follow-up control is reduced.
本発明は上述した課題に対処するためになされた。即ち、本発明の目的の一つは、自車両が走行レーンの直線区間からカーブ区間に進入する状況において、操舵追従目標車両の走行軌跡の形状を表す軌跡形状パラメータを精度よく取得することができ、以て、操舵追従制御の信頼性を高めることができる車両運転支援装置(以下、「本発明装置」とも称呼する。)を提供することにある。 The present invention was made to address the problems described above. That is, one of the objects of the present invention is to accurately obtain a locus shape parameter representing the shape of the traveling locus of the target vehicle following a steering in the situation where the host vehicle enters a curve section from the straight section of the traveling lane. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vehicle driving support device (hereinafter, also referred to as “the present invention device”) capable of enhancing the reliability of the steering follow-up control.
本発明装置の第1の態様は、
自車両(SV)の車速を検出する車速検出部(16)と、
前記自車両が走行する走行レーンの最大曲率変化率を推定する(図7のステップ730)最大曲率変化率推定部(10)と、
前記自車両の前方領域を走行する前方車両の当該自車両に対する縦距離及び横位置を表す位置情報を含む位置情報を取得する(図7のステップ715)位置情報取得部(10、17)と、
1以上の前記前方車両の中から操舵追従目標車両(TV)を特定する(図7のステップ720)操舵追従目標車両特定部と(10)、
所定時間が経過するごとに前記特定した操舵追従目標車両の前記位置情報を保存する位置情報記憶部(10、RAM)と、
前記保存した位置情報を用いて、前記特定した操舵追従目標車両の走行軌跡(L1)を生成し、前記生成した走行軌跡の形状を表す曲率変化率を含む軌跡形状パラメータを取得する(図7のステップ755)走行軌跡生成部(10)と、
前記走行軌跡に基づいて設定した目標走行ラインに沿って前記自車両を走行させるように、前記自車両の操舵角を変更する操舵追従制御を実行する(図7のステップ755)走行制御部(10)と、
を備え、
前記走行軌跡生成部は、
現時点より前記所定時間前に取得した前記曲率変化率(Cv’(t-1))と前記最大曲率変化率(Dmax)との比の値(ε)を算出し(図7のステップ725)、
前記自車両の車速及び前記位置情報を用いて、前記現時点の前記自車両の前記操舵追従目標車両との車間時間(T)を算出し(図7のステップ730)、
前記比の値が所定閾値以上であるとの第1条件、及び、前記車間時間が閾値時間以下であるとの第2条件の何れもが成立する場合(図7のステップ735での「Yes」との判定)、
前記現時点の前記自車両の位置より後方で検出された前記位置情報が前記走行軌跡に反映される度合いが、前記現時点の前記自車両の前方で検出された前記位置情報が前記走行軌跡に反映される度合いよりも小さくなるように、前記走行軌跡を生成する(ステップ750)、
ように構成される。
The first aspect of the device of the present invention is
A vehicle speed detection unit (16) for detecting the vehicle speed of the host vehicle (SV);
A maximum curvature change rate estimation unit (10) for estimating the maximum curvature change rate of the traveling lane on which the vehicle travels (
A position information acquisition unit (10, 17) for acquiring position information including position information indicating a longitudinal distance and a lateral position with respect to the host vehicle of a front vehicle traveling in a front area of the host vehicle (
A steering following target vehicle (TV) is specified from one or more of the preceding vehicles (
A position information storage unit (10, RAM) for storing the position information of the specified target vehicle following the steering, each time a predetermined time has elapsed;
The travel locus (L1) of the specified target vehicle following the steering is generated using the stored position information, and a locus shape parameter including a curvature change rate representing the shape of the generated travel locus is acquired (FIG. 7 Step 755) A traveling locus generation unit (10),
The steering control unit executes steering follow-up control to change the steering angle of the host vehicle so that the host vehicle travels along the target travel line set based on the travel locus (
Equipped with
The travel locus generation unit
Calculating a value (ε) of a ratio between the curvature change rate (Cv ′ (t−1)) and the maximum curvature change rate (Dmax) acquired the predetermined time before the current time (
An inter-vehicle time (T) between the current vehicle and the steering following target vehicle is calculated using the vehicle speed of the vehicle and the position information (
If both the first condition that the value of the ratio is equal to or greater than the predetermined threshold and the second condition that the inter-vehicle time is equal to or less than the threshold time ("Yes" in
The degree to which the position information detected behind the current position of the host vehicle is reflected in the travel locus is reflected in the travel locus as the position information detected in front of the host vehicle at the current point Generating the travel locus so as to be smaller than the degree of travel (step 750);
Configured as.
これによれば、自車両がカーブ区間入口付近を走行している可能性が高く、且つ、カーブ区間入口にて高精度であり理想的な軌跡形状パラメータを得るために必要な理想的な軌跡形状パラメータ変化量が大きい可能性が高い場合に、第1条件及び第2条件が成立する。 According to this, there is a high possibility that the host vehicle is traveling near the entrance of the curve section, and an ideal locus shape necessary for obtaining an ideal locus shape parameter with high accuracy at the entrance of the curve section The first condition and the second condition are satisfied when the possibility that the parameter change amount is large is high.
第1条件及び第2条件が成立すると、現時点の自車両の位置より後方で検出された位置情報が走行軌跡に反映される度合いが、現時点の自車両の前方で検出された位置情報が走行軌跡に反映される度合いよりも小さくなるように、走行軌跡が生成される。 When the first condition and the second condition are satisfied, the degree to which the position information detected behind the current position of the host vehicle is reflected in the travel locus is the position information detected ahead of the host vehicle at the current position is the travel locus The travel locus is generated so as to be smaller than the degree of reflection on.
これにより、現時点で取得した軌跡形状パラメータが所定経過時間前に取得した軌跡形状パラメータに比べて大きく変化されることが許容される(即ち、軌跡形状パラメータの変化の制限が緩和される。)。従って、自車両がカーブ区間入口付近を走行している場合であっても、精度のよい走行軌跡を得ることができる。その結果、自車両が走行レーンの直線区間からカーブ区間に進入するときに、操舵応答の遅れが生じる可能性を低くすることができる。 As a result, the trajectory shape parameter acquired at the present time is allowed to be largely changed as compared with the trajectory shape parameter acquired before the predetermined elapsed time (that is, the restriction on the change of the trajectory shape parameter is relaxed). Therefore, even when the host vehicle travels in the vicinity of the entrance of the curve section, it is possible to obtain a highly accurate traveling locus. As a result, when the host vehicle enters a curve section from the straight section of the traveling lane, the possibility of a delay in steering response can be reduced.
本発明装置の第2の態様は、
自車両の車速を検出する車速検出部(16)と、
前記自車両が走行する走行レーンの最大曲率変化率を推定する(図9のステップ730)最大曲率変化率推定部(10)と、
前記自車両の前方領域を走行する前方車両の当該自車両に対する縦距離及び横位置を表す位置情報を含む位置情報を取得する(図9のステップ715)位置情報取得部(10)と、
1以上の前記前方車両の中から操舵追従目標車両を特定する(図9のステップ720)操舵追従目標車両特定部(10)と、
カルマンフィルタ(10)を有し、所定時間経過するごとに、前記特定した操舵追従目標車両の走行軌跡の形状を表す曲率変化率を含む軌跡形状パラメータを含む目標走路情報を演算する(図9のステップ910)走行軌跡生成部(10)であって、現時点より前記所定時間前に取得した前記曲率変化率と前記最大曲率変化率との比の値を算出し(図9のステップ725)、前記自車両の車速及び前記位置情報を用いて、前記現時点の前記自車両の前記操舵追従目標車両との車間時間を算出し(図9のステップ730)、下記計算式に、前記最大曲率変化率、前記車間時間及び前記所定時間を代入し、前記比の値が第1閾値(εth1)より小さい場合には下記計算式のNに3を代入し、前記比の値が第1閾値以上第2閾値(εth2)より小さい場合には前記Nに2を代入し、前記比の値が第2閾値以上である場合には前記Nに1を代入することにより、前記曲率変化率の前記所定時間当たりの変化量の標準偏差(σΔcv’)を算出し(図9のステップ905)、
前記カルマンフィルタに、観測値としての前記特定した操舵追従目標車両の前記位置情報、及び、プロセスノイズとしての前記標準偏差を含む入力値を入力し、前記カルマンフィルタの原理に従って、前記目標走路情報を演算する(図9のステップ910)ように構成された前記走行軌跡生成部と、
前記目標走路情報に基づいて、前記自車両の操舵角を変更する操舵追従制御を実行する(図9のステップ755)走行制御部(10)と、
を備える。
(計算式)
σΔcv’={(Dmax/N)÷T}×Tcy
(σΔcv’は前記曲率変化率の前記所定時間当たりの変化量の標準偏差である。Dmaxは前記最大曲率変化率である。Nは3、2又は1である。Tは車間時間である。Tcyは前記所定時間である。)
The second aspect of the device of the present invention is
A vehicle speed detection unit (16) for detecting the vehicle speed of the host vehicle;
A maximum curvature change rate estimation unit (10) for estimating the maximum curvature change rate of the traveling lane on which the vehicle travels (
Obtaining position information including position information indicating a longitudinal distance and a lateral position of a front vehicle traveling in a front area of the host vehicle with respect to the host vehicle (
A steering-following target vehicle identification unit (10) that identifies a steering-following target vehicle from among the one or more preceding vehicles (
A target travel path information including a Kalman filter (10) and trajectory shape parameters including a curvature change rate representing the shape of the travel trajectory of the specified vehicle following the steering is calculated each time a predetermined time elapses (step in FIG. 9) 910) a traveling locus generating unit (10), which calculates a value of a ratio between the curvature change rate and the maximum curvature change rate acquired the predetermined time before the current time (
An input value including the position information of the specified target vehicle following the steering as an observed value and the standard deviation as a process noise is input to the Kalman filter, and the target runway information is calculated according to the principle of the Kalman filter. The travel locus generating unit configured as (
Running control unit (10) that executes steering follow-up control that changes the steering angle of the host vehicle based on the target travel path information (
Equipped with
(a formula)
σΔcv '= {(Dmax / N) ÷ T} × Tcy
(ΣΔcv ′ is a standard deviation of the amount of change in the curvature change rate per predetermined time. Dmax is the maximum curvature change rate. N is 3, 2 or 1. T is an inter-vehicle time. Is the predetermined time)
上記(計算式)によれば、上記比の値が大きくなるほどNが小さくなって、カルマンフィルタに入力するプロセスノイズである「曲率変化率の所定時間当たりの変化量の標準偏差σΔcv’」が増大する。更に、車間時間が小さくなる程、同「曲率変化率の所定時間当たりの変化量の標準偏差σΔcv’」が増大する。 According to the above (calculation formula), N becomes smaller as the value of the ratio becomes larger, and “the standard deviation σΔcv ′ of the amount of change in curvature change rate per predetermined time” which is the process noise input to the Kalman filter increases. . Furthermore, as the inter-vehicle time decreases, the “standard deviation σΔcv ′ of the amount of change in curvature change rate per predetermined time” increases.
カルマンフィルタの原理によれば、入力するプロセスノイズ(「曲率変化率の所定時間当たりの変化量の標準偏差(σcv’)」)が大きくなると、観測値が出力値に反映されやすくなる。 According to the principle of the Kalman filter, when the input process noise ("the standard deviation of the variation of curvature change rate per predetermined time (σ cv ')") becomes large, the observed value is easily reflected in the output value.
これにより、自車両が、直線区間からカーブ区間入口に進入するときに、軌跡形状パラメータの変化の制限が緩和される。その結果、自車両が走行レーンの直線区間からカーブ区間に進入するときに、操舵応答の遅れが生じる可能性を低くすることができる。 As a result, when the host vehicle enters the curve section entrance from the straight section, the restriction on the change of the trajectory shape parameter is relaxed. As a result, when the host vehicle enters a curve section from the straight section of the traveling lane, the possibility of a delay in steering response can be reduced.
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び/又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、上記名称及び/又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。 In the above description, in order to facilitate understanding of the present invention, the names and / or symbols used in the embodiments are attached in parentheses to the configuration of the invention corresponding to the embodiments described later. However, each component of the present invention is not limited to the embodiment defined by the above-mentioned name and / or code.
以下、本発明の第1実施形態に係る車両運転支援装置(以下、「第1実施装置」とも称呼される。)について図面を参照しながら説明する。第1実施装置は、車両走行制御装置でもある。なお、実施形態の全図において、同一又は対応する部分には同一の符号を付す。 Hereinafter, a vehicle driving support device (hereinafter, also referred to as “first embodiment device”) according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The first embodiment device is also a vehicle travel control device. In all the drawings of the embodiment, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
(構成)
第1実施装置は、図1に示したように、車両(自動車)に適用される。第1実施装置が適用される車両は、他車両と区別するために「自車両」と称呼される場合がある。第1実施装置は、運転支援ECU10、エンジンECU30、ブレーキECU40、ステアリングECU60、メータECU70、警報ECU80、及び、ナビゲーションECU90を備えている。なお、以下において、運転支援ECU10は、単に、「DSECU」とも称呼される。
(Constitution)
The first embodiment is applied to a vehicle (automobile) as shown in FIG. The vehicle to which the first embodiment device is applied may be called "own vehicle" to distinguish it from other vehicles. The first embodiment includes a driving
これらのECUは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置(Electric Control Unit)であり、図示しないCAN(Controller Area Network)を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ及びインターフェースI/F等を含む。CPUはROMに格納されたインストラクション(プログラム、ルーチン)を実行することにより各種機能を実現するようになっている。これらのECUは、幾つか又は全部が一つのECUに統合されてもよい。 These ECUs are electric control units (Electric Control Units) each having a microcomputer as a main part, and are connected to be able to transmit and receive information mutually via a CAN (Controller Area Network) not shown. The microcomputer includes a CPU, a ROM, a RAM, a non-volatile memory, an interface I / F, and the like. The CPU implements various functions by executing instructions (programs, routines) stored in the ROM. Some or all of these ECUs may be integrated into one ECU.
DSECUは、以下に列挙するセンサ(スイッチを含む。)と接続されていて、それらのセンサの検出信号又は出力信号を受信するようになっている。なお、各センサは、DSECU以外のECUに接続されていてもよい。その場合、DSECUは、センサが接続されたECUからCANを介してそのセンサの検出信号又は出力信号を受信する。 The DSECU is connected to the sensors (including switches) listed below to receive detection signals or output signals of those sensors. Each sensor may be connected to an ECU other than the DSECU. In that case, the DSECU receives the detection signal or output signal of the sensor from the ECU to which the sensor is connected via the CAN.
アクセルペダル操作量センサ11は、自車両のアクセルペダル11aの操作量(アクセル開度)を検出し、アクセルペダル操作量APを表す信号を出力するようになっている。
ブレーキペダル操作量センサ12は、自車両のブレーキペダル12aの操作量を検出し、ブレーキペダル操作量BPを表す信号を出力するようになっている。
The accelerator pedal
The brake pedal
操舵角センサ14は、自車両のステアリングホイールSWの回転角である操舵操作角を検出し、操舵操作角θを表す信号を出力するようになっている。
操舵トルクセンサ15は、ステアリングホイールSWの操作により自車両のステアリングシャフトUSに加わる操舵トルクを検出し、操舵トルクTraを表す信号を出力するようになっている。
車速センサ16は、自車両の走行速度(車速)を検出し、車速SPDを表す信号を出力するようになっている。
The
The
The
周囲センサ17は、レーダセンサ17a、カメラセンサ17b及び物標認識部17cを備えている。周囲センサ17は、少なくとも自車両の前方の道路、及び、その道路に存在する立体物に関する情報を取得するようになっている。立体物は、例えば、歩行者、自転車及び自動車等の移動物、並びに、電柱、樹木及びガードレール等の固定物を表す。以下、これらの立体物は「物標」と称呼される場合がある。
The
周囲センサ17は、レーダセンサ17a及びカメラセンサ17bの少なくとも一つによって立体物から検出した情報に基づいて、物標の有無、認識した物標(n)の物標ID、縦距離Dfx(n)、横位置Dfy(n)及び相対速度Vfx(n)等を含む物標(n)の情報(以下、「物標情報」と称呼される。)を演算して出力するようになっている。
The surrounding
なお、周囲センサ17は、予め規定されたx−y座標に基づいて、これらの値を取得する(図2を参照。)。x軸は、自車両SVの前後方向に沿って自車両SVの前端部の幅方向中心位置を通るように伸び、前方を正の値として有する座標軸である。y軸は、x軸と直交し、自車両SVの左方向を正の値として有する座標軸である。x軸の原点及びy軸の原点は、自車両SVの前端部の幅方向中心位置である。x−y座標のx座標位置は縦距離Dfx、Y座標位置は横位置Dfyと称呼される。
In addition, the surrounding
物標(n)の縦距離Dfx(n)は、自車両SVの前端部と物標(n)(例えば、自車両SVの前方領域を走行する他車両である前方車両)の後端部と間の自車両SVの中心軸方向(x軸方向)の符号付き距離である。
物標(n)の横位置Dfy(n)は、「物標(n)の中心位置(例えば、前方車両の後端部の車幅方向中心位置)」の、自車両SVの中心軸と直交する方向(y軸方向)の符号付き距離である。
物標(n)の相対速度Vfx(n)は、物標(n)の速度Vsと自車両SVの速度Vj(=SPD)との差(=Vs−Vj)である。物標(n)の速度Vsは自車両SVの中心軸方向(x軸方向)における物標(n)の速度である。
The vertical distance Dfx (n) of the target (n) is the front end of the host vehicle SV and the rear end of the target (n) (for example, a front vehicle which is another vehicle traveling in the front region of the host vehicle SV) The signed distance in the central axis direction (x-axis direction) of the host vehicle SV between them.
The lateral position Dfy (n) of the target (n) is orthogonal to the central axis of the vehicle SV at "the central position of the target (n) (for example, the center position in the vehicle width direction of the rear end of the preceding vehicle)". Is the signed distance in the direction (y-axis direction).
The relative velocity Vfx (n) of the target (n) is the difference (= Vs-Vj) between the velocity Vs of the target (n) and the velocity Vj (= SPD) of the host vehicle SV. The velocity Vs of the target (n) is the velocity of the target (n) in the central axis direction (x-axis direction) of the host vehicle SV.
図1に示したレーダセンサ17aは、レーダ波送受信部と処理部とを備えている。レーダ波送受信部は、例えば、ミリ波帯の電波(以下、「ミリ波」と称呼する。)を少なくとも自車両SVの前方領域を含む自車両SVの周辺領域に放射し、且つ、放射したミリ波が立体物の部分(即、反射点)によって反射されることにより生成される反射波を受信する。なお、レーダセンサ17aはミリ波帯以外の周波数帯の電波(レーダ波)を用いるレーダセンサであってもよい。
The
レーダセンサ17aの処理部は、送信したミリ波と受信した反射波との位相差、反射波の減衰レベル及びミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等を含む反射点情報に基づいて、物標の有無を判定する。
The processing unit of the
更に、レーダセンサ17aの処理部は、認識できた物標に属する反射点の反射点情報に基づいて、物標の縦距離Dfx、自車両SVに対する物標の方位θp、及び、自車両SVと物標との相対速度Vfx、並びに、物標の車速等(以下、「レーダセンサ検出情報」と称呼される。)を演算する。
Furthermore, the processing unit of the
カメラセンサ17bは、ステレオカメラ及び画像処理部を備える。ステレオカメラは、自車両SVの前方の「左側領域及び右側領域」の風景を撮影して左右一対の画像データを取得する。 The camera sensor 17 b includes a stereo camera and an image processing unit. The stereo camera captures the scenery of the “left side area and the right side area” in front of the host vehicle SV and acquires a pair of left and right image data.
画像処理部は、その撮影した左右一対の画像データに基づいて、撮影領域に存在する物標の有無を判定する。物標が存在すると判定された場合、画像処理部は、その物標の方位θp、その物標の縦距離Dfx、及び、自車両SVとその物標との相対速度Vfx等(以下、「カメラセンサ検出情報」と称呼される。)を演算する。 The image processing unit determines the presence or absence of a target present in the imaging area based on the photographed left and right pair of image data. When it is determined that a target exists, the image processing unit determines the azimuth θ p of the target, the vertical distance Dfx of the target, the relative velocity Vfx between the vehicle SV and the target, etc. Camera sensor detection information) is calculated.
物標認識部17cは、レーダセンサ17aの処理部及びカメラセンサ17bの画像処理部と通信可能な状態で接続され、「レーダセンサ検出情報」、及び、「カメラセンサ検出情報」を受信するようになっている。物標認識部17cは、「レーダセンサ検出情報」、及び、「カメラセンサ検出情報」の少なくとも一つを用いて認識した物標(n)の「物標ID、縦距離Dfx(n)、横位置Dfy(n)及び相対速度Vfx(n)等を含む物標情報」を決定(取得)する。物標認識部17cは、所定時間が経過する毎に、決定した物標情報をDSECUに送信する。
The target recognition unit 17 c is connected in a communicable state with the processing unit of the
更に、カメラセンサ17bの画像処理部は、左右一対の画像データに基づいて、道路の左及び右の白線等の車線区画線(レーンマーカーであり、以下、単に「白線」とも称呼する。)を認識する。そして、画像処理部は、自車両SVが走行している車線である自車両SV走行レーンの形状(例えば、曲率半径)、及び、自車両SV走行レーンと自車両SVとの位置関係を所定時間が経過する毎に演算し、DSECUに送信するようになっている。自車両SV走行レーンと自車両SVとの位置関係は、例えば、自車両走行レーンの左白線及び右白線の中央位置(即ち、中央ライン)と自車両SVの車幅方向の中心位置との車線幅方向の距離、及び、中央ラインの方向と自車両SVのx軸方向とがなす角(即ち、ヨー角)等により表される。 Furthermore, the image processing unit of the camera sensor 17b is based on the pair of left and right image data, lane markings (such as lane markers, hereinafter simply referred to as "white lines") such as white lines on the left and right of the road. recognize. Then, the image processing unit determines the shape (for example, curvature radius) of the host vehicle SV traveling lane, which is the lane in which the host vehicle SV is traveling, and the positional relationship between the host vehicle SV traveling lane and the host vehicle SV for a predetermined time. It is calculated and sent to DSECU every time e. The positional relationship between the host vehicle SV traveling lane and the host vehicle SV is, for example, a lane between a central position (that is, a central line) of the left white line and the right white line of the host vehicle traveling lane and the central position in the vehicle width direction of the host vehicle SV. It is represented by the distance in the width direction, the angle between the direction of the center line and the x-axis direction of the vehicle SV (that is, the yaw angle), or the like.
なお、自車両走行レーンの形状、及び、自車両走行レーンと自車両との車線幅方向の位置関係等を表す情報はナビゲーションECU90から与えられてもよい。
Information indicating the shape of the host vehicle travel lane, the positional relationship between the host vehicle travel lane and the host vehicle in the lane width direction, and the like may be provided from the
図1に示した操作スイッチ18は、自車両SVの運転者により操作されるスイッチである。運転者は、操作スイッチ18を操作することにより、後述する操舵追従制御を含む車線維持制御を実行するか否かを選択することができる。更に、運転者は、操作スイッチ18を操作することにより、後述する車間距離制御(追従車間距離制御)を実行するか否かを選択することができる。
The
ヨーレートセンサ19は、自車両SVのヨーレートを検出し、実ヨーレートYRtを出力するようになっている。
The
エンジンECU30は、エンジンアクチュエータ31に接続されている。エンジンアクチュエータ31は内燃機関32の運転状態を変更するためのアクチュエータであり、少なくとも、スロットル弁の開度を変更するスロットル弁アクチュエータを含む。エンジンECU30は、エンジンアクチュエータ31を駆動することによって、内燃機関32が発生するトルクを変更することができ、それにより、自車両SVの駆動力を制御して自車両SVの加速度を変更することができる。
The
ブレーキECU40は、ブレーキアクチュエータ41に接続されている。ブレーキアクチュエータ41は、図示しないマスタシリンダと、左右前後輪に設けられる摩擦ブレーキ機構42との間の油圧回路に設けられている。ブレーキアクチュエータ41は、ブレーキECU40からの指示に応じて、摩擦ブレーキ機構42のブレーキキャリパ42bに内蔵されたホイールシリンダに供給する作動油の油圧を調整し、その油圧により図示しないブレーキパッドをブレーキディスク42aに押し付けて摩擦制動力を発生させる。従って、ブレーキECU40は、ブレーキアクチュエータ41を制御することによって、自車両SVの制動力を制御して自車両SVの加速度(この場合、減速度)を変更することができる。
The
ステアリングECU60は、周知の電動パワーステアリングシステムの制御装置であって、モータドライバ61に接続されている。モータドライバ61は、転舵用モータ62に接続されている。転舵用モータ62は、「ステアリングホイールSW、ステアリングシャフトUS、及び、図示しない操舵用ギア機構等を含むステアリング機構」に組み込まれている。転舵用モータ62は、モータドライバ61から供給される電力によってトルクを発生し、このトルクによって操舵アシストトルクを発生したり、左右の操舵輪を転舵したりすることができる。即ち、転舵用モータ62は、自車両SVの操舵角(「転舵角」又は「舵角」とも称呼される。)を変更することができる。
The steering
メータECU70は、図示しないデジタル表示式メータに接続されている。更に、メータECU70は、ハザードランプ71及びストップランプ72にも接続されていて、DSECUからの指示に応じてこれらの点灯状態を変更することができる。
The
警報ECU80は、ブザー81及び表示器82に接続されている。警報ECU80は、DSECUからの指示に応じてブザー81を鳴動させて運転者への注意喚起を行うことができ、且つ、表示器82に注意喚起用のマーク(例えば、ウォーニングランプ)を点灯させたりすることができる。
The
ナビゲーションECU90は、自車両SVの現在位置を検出するためのGPS信号を受信するGPS受信機91、地図情報等を記憶した地図データベース92及びタッチパネル式ディスプレイ93等と接続されている。ナビゲーションECU90は、GPS信号に基づいて現時点の自車両SVの位置(自車両SVが複数の車線を有する道路を走行している場合には、自車両SVがどの車線を走行しているかを特定する情報を含む。)を特定する。
The
ナビゲーションECU90は、自車両SVの位置及び地図データベース92に記憶されている地図情報等に基づいて各種の演算処理を行い、その演算処理結果に基づいてディスプレイ93を用いながら経路案内を行う。
The
なお、地図データベース92に記憶されている地図情報には、道路情報が含まれている。道路情報には、その道路の区間毎における道路の形状を示すパラメータ(例えば、道路の曲がり方の程度を示す道路の曲率半径又は曲率)が含まれている。尚、曲率は曲率半径の逆数である。 The map information stored in the map database 92 includes road information. The road information includes parameters indicating the shape of the road in each section of the road (for example, the curvature radius or curvature of the road indicating the degree of how the road bends). The curvature is the reciprocal of the radius of curvature.
<作動の概要>
次に、第1実施装置の作動の概要について説明する。第1実施装置のDSECUは、車間距離制御及び車線維持制御を実行できるようになっている。以下、「車間距離制御及び車線維持制御」について説明する。
<Overview of operation>
Next, an outline of the operation of the first embodiment will be described. The DSECU of the first embodiment can execute inter-vehicle distance control and lane keeping control. Hereinafter, “inter-vehicle distance control and lane keeping control” will be described.
<車間距離制御(ACC:アダプティブ・クルーズ・コントロール))>
車間距離制御(即ち、追従車間距離制御)は、物標情報に基づいて、自車両SVの前方の領域であって自車両SVの直前を走行している前方車両と自車両SVとの車間距離(即ち、自車両SVに対するその前方車両の縦距離Dfx(n))を所定の目標車間距離に維持しながら、自車両SVを前方車両に追従させる制御である。追従車間距離制御自体は周知である(例えば、特開2014−148293号公報、特開2006−315491号公報、特許第4172434号明細書、及び、特許第4929777号明細書等を参照。)。従って、以下、簡単に説明する。
<Inter-vehicle distance control (ACC: adaptive cruise control)>
The inter-vehicle distance control (that is, the following inter-vehicle distance control) is an inter-vehicle distance between the own vehicle SV and a forward vehicle traveling in front of the own vehicle SV in the area ahead of the own vehicle SV based on target information. (That is, control is performed to cause the own vehicle SV to follow the preceding vehicle while maintaining the longitudinal distance Dfx (n) of the preceding vehicle with respect to the own vehicle SV at a predetermined target inter-vehicle distance. The following inter-vehicle distance control itself is known (see, for example, JP-A-2014-148293, JP-A-2006-315491, JP-A-4172434, and JP-A-4929777). Therefore, it will be briefly described below.
DSECUは、操作スイッチ18の操作によって車間距離制御が要求されている場合、車間距離制御を実行する。
The DSECU executes inter-vehicle distance control when inter-vehicle distance control is requested by the operation of the
先ず、DSECUは、車間距離制御が要求されている場合、周囲センサ17により取得した物標(n)の物標情報に基づいて追従する対象となる車両(以下、「車間距離目標車両」と称呼される。)を特定する。より具体的に述べると、DSECUは、以下のようにして、自車両SVの前方領域を走行する他車両(即ち、前方車両)の中から車間距離目標車両を決定(特定)する。 First, when the inter-vehicle distance control is requested, the DSECU calls a vehicle to be followed based on the target information of the target (n) acquired by the surrounding sensor 17 (hereinafter referred to as “inter-vehicle distance target vehicle” Identified). More specifically, the DSECU determines (specifies) an inter-vehicle distance target vehicle among other vehicles (that is, forward vehicles) traveling in the front region of the host vehicle SV as follows.
ステップ1A:DSECUは、自車両SVの運動状態量である「自車両SVの車速SPD及び自車両SVのヨーレートYrt」を車速センサ16及びヨーレートセンサ19からそれぞれ取得する。
ステップ2A:DSECUは、車速SPD及びヨーレートYrtに基づいて、自車両SVの走行進路をx−y座標において予測する。
ステップ3A:DSECUは、縦距離Dfx(n)が正の値を有する他車両(即ち、前方車両)の中から、予測した自車両SVの走行進路からの車線幅方向の距離の絶対値が所定の第1基準閾値以内である他車両を車間距離目標車両(a)として決定(選択・設定)する。第1基準閾値は、縦距離Dfx(n)が大きくなるほど小さくなるように設定されている。なお、決定された他車両が複数存在する場合、DSECUは、縦距離Dfx(n)が最小の他車両を車間距離目標車両(a)として特定する。
Step 1A: The DSECU acquires, from the
Step 2A: The DSECU predicts the traveling path of the host vehicle SV in xy coordinates based on the vehicle speed SPD and the yaw rate Yrt.
Step 3A: The DSECU determines that the predicted absolute value of the distance in the lane width direction from the travel route of the own vehicle SV predicted from among other vehicles (ie, forward vehicles) having a positive value of the vertical distance Dfx (n) The other vehicle within the first reference threshold of is determined (selected / set) as an inter-vehicle distance target vehicle (a). The first reference threshold is set to decrease as the vertical distance Dfx (n) increases. When there are a plurality of other vehicles determined, the DSECU specifies the other vehicle with the minimum vertical distance Dfx (n) as the target inter-vehicle distance (a).
DSECUは、車間距離目標車両(a)を特定すると、目標加速度Gtgtを下記(1)式及び(2)式の何れかに従って算出する。(1)式及び(2)式において、Vfx(a)は車間距離目標車両(a)の相対速度であり、k1及びk2は所定の正のゲイン(係数)であり、ΔD1は「車間距離目標車両(a)の縦距離Dfx(a)」から「目標車間距離Dtgt」を減じることにより得られる車間偏差(ΔD1=Dfx(a)−Dtgt)である。なお、目標車間距離Dtgtは、運転者により操作スイッチ18を用いて設定される目標車間時間Ttgtに自車両SVの車速SPDを乗じることにより算出される(即ち、Dtgt=Ttgt・SPD)。
When the inter-vehicle distance target vehicle (a) is specified, the DSECU calculates the target acceleration Gtgt in accordance with either of the following equations (1) and (2). In the equations (1) and (2), Vfx (a) is the relative velocity of the target inter-vehicle distance (a), k1 and k2 are predetermined positive gains (coefficients), and ΔD1 is the target of inter-vehicle distance An inter-vehicle deviation (ΔD1 = Dfx (a) −Dtgt) obtained by subtracting the “target inter-vehicle distance Dtgt” from the longitudinal distance Dfx (a) of the vehicle (a). The target inter-vehicle distance Dtgt is calculated by multiplying the target inter-vehicle time Ttgt set by the driver using the
DSECUは、値(k1・ΔD1+k2・Vfx(a))が正又は「0」の場合に下記(1)式を使用して目標加速度Gtgtを決定する。ka1は、加速用の正のゲイン(係数)であり、「1」以下の値に設定されている。
DSECUは、値(k1・ΔD1+k2・Vfx(a))が負の場合に下記(2)式を使用して目標加速度Gtgtを決定する。kd1は、減速用の正のゲイン(係数)であり、本例においては「1」に設定されている。
Gtgt(加速用)=ka1・(k1・ΔD1+k2・Vfx(a)) …(1)
Gtgt(減速用)=kd1・(k1・ΔD1+k2・Vfx(a)) …(2)
When the value (k1 · ΔD1 + k2 · Vfx (a)) is positive or “0”, the DSECU determines the target acceleration Gtgt using the following equation (1). ka1 is a positive gain (coefficient) for acceleration, and is set to a value of “1” or less.
When the value (k1 · ΔD1 + k2 · Vfx (a)) is negative, the DSECU determines the target acceleration Gtgt using the following equation (2). kd1 is a positive gain (coefficient) for deceleration, and is set to "1" in this example.
Gtgt (for acceleration) = ka1 · (k1 · ΔD1 + k2 · Vfx (a)) (1)
Gtgt (for deceleration) = kd1 · (k1 · ΔD1 + k2 · Vfx (a)) (2)
なお、前方車両が存在していないことに起因して車間距離目標車両が特定できない場合、DSECUは、自車両SVの車速SPDが「操作スイッチ18を用いて設定される目標車速」に一致するように、目標車速と車速SPDとに基づいて目標加速度Gtgtを決定する。
When the target vehicle distance can not be specified due to the absence of the preceding vehicle, the DSECU is configured such that the vehicle speed SPD of the host vehicle SV matches the "target vehicle speed set using the
DSECUは、自車両SVの加速度が目標加速度Gtgtに一致するように、エンジンECU30を用いてエンジンアクチュエータ31を制御するとともに、必要に応じてブレーキECU40を用いてブレーキアクチュエータ41を制御する。
The DSECU controls the
<車線維持制御>
DSECUは、操作スイッチ18の操作によって車線維持制御が要求されている場合、車間距離制御の実行中に限り車線維持制御を実行する。車線維持制御は、主として、区画レーン維持制御と、操舵追従制御と、を含む。
<Lane maintenance control>
When the lane keeping control is requested by the operation of the
区画レーン維持制御は、白線及び黄色線等の区画線に基づいて目標走行ライン(目標走行路)を決定し、自車両SVがその目標走行ラインに沿って走行するように自車両SVの操舵角を調整する制御である。区画レーン維持制御は、LTC(Lane Trace Control)」と称呼される場合がある。以下において、区画線は白線として説明される。 Section lane maintenance control determines a target travel line (target travel path) based on the division lines such as the white line and the yellow line, and the steering angle of the host vehicle SV so that the host vehicle SV travels along the target travel line. Control to adjust the Partition lane maintenance control may be referred to as LTC (Lane Trace Control). In the following, the dividing lines are described as white lines.
操舵追従制御は、前方車両の一つを操舵追従目標車両として特定し、自車両SVがその操舵追従目標車両の走行軌跡に応じた目標走行ラインに沿って走行するように自車両SVの操舵角を調整する制御である。操舵追従制御及び区画レーン維持制御は、「TJA(Traffic Jam Assist)」とも総称される場合があり、運転者の操舵操作を支援する制御であるから「操舵支援制御」と称呼される場合もある。以下、区画レーン維持制御、次いで、操舵追従制御の順に説明を加える。 The steering follow-up control identifies one of the preceding vehicles as the steering follow-up target vehicle, and the steering angle of the own vehicle SV so that the own vehicle SV travels along the target traveling line according to the traveling trajectory of the steering follow-up target vehicle. Control to adjust the Steering follow-up control and section lane maintenance control may also be generically referred to as "TJA (Traffic Jam Assist)", and may be referred to as "steering support control" because the control assists the driver's steering operation. . Hereinafter, the description will be added in the order of section lane maintenance control and then steering follow-up control.
<<区画レーン維持制御>>
DSECUは、左白線及び右白線の少なくとも一方が、自車両SVの前方方向に所定距離以上に渡ってカメラセンサ17bによって認識されている場合、左白線及び右白線の少なくとも一方に基づいて目標走行ラインLdを設定する。
<< Section Lane Maintenance Control >>
If at least one of the left white line and the right white line is recognized by the camera sensor 17b over a predetermined distance in the forward direction of the host vehicle SV, the DSECU determines a target travel line based on at least one of the left white line and the right white line. Set Ld.
より具体的に述べると、DSECUは、左白線及び右白線の何れもが自車両SVの前方方向に所定距離以上に渡って認識されている場合、左白線及び右白線の車線幅方向の中央位置を通るライン(即ち、中央ライン)を目標走行ラインLdとして設定する。 More specifically, when both the left white line and the right white line are recognized in the forward direction of the host vehicle SV over a predetermined distance, the DSECU measures the center position in the lane width direction of the left white line and the right white line. The line passing through (ie, the center line) is set as the target travel line Ld.
これに対し、DSECUは、左白線及び右白線のうちの一方の白線のみが自車両SVの前方方向に所定距離以上に渡って認識されている場合、認識されている一方の白線と、左白線及び右白線の両方が認識されていた時点において取得した車線幅と、に基づいて、認識されていない白線(他方の白線)の位置を推定する。そして、DSECUは、認識されている一方の白線及び推定された他方の白線の中央ラインを目標走行ラインLdとして設定する。 On the other hand, when only one white line of the left white line and the right white line is recognized over the predetermined distance in the forward direction of the host vehicle SV, the DSECU recognizes the recognized white line and the left white line. The position of the unrecognized white line (the other white line) is estimated based on the lane width acquired when both the right white line and the right white line were recognized. Then, the DSECU sets the center line of the recognized one white line and the estimated other white line as the target travel line Ld.
更に、DSECUは、自車両SVの横位置(即ち、自車両走行レーンに対する車線幅方向の自車両SVの位置)が設定された目標走行ラインLdの付近に維持されるように、転舵用モータ62を用いて操舵トルクをステアリング機構に付与することにより自車両SVの操舵角を変更し、以て、運転者の操舵操作を支援する(例えば、特開2008−195402号公報、特開2009−190464号公報、特開2010−6279号公報、及び、特許第4349210号明細書、等を参照。)。なお、具体的な操舵制御方法については後述する。 Furthermore, the steering motor is controlled so that the DSECU maintains the lateral position of the host vehicle SV (that is, the position of the host vehicle SV in the lane width direction with respect to the host vehicle travel lane) in the vicinity of the set target travel line Ld. The steering angle of the host vehicle SV is changed by applying a steering torque to the steering mechanism using 62, thereby supporting the driver's steering operation (for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2008-195402 and 2009-). 190464, JP-A-2010-6279, and Patent No. 4349210, etc.). A specific steering control method will be described later.
<<操舵追従制御>>
DSECUは、自車両SVの前方方向に所定距離以上に渡って認識される白線がない場合、自車両SVの前方領域を走行する他車両(前方車両)の中から操舵追従目標車両として適切な前方車両を選択する。そして、DSECUは、操舵追従目標車両の走行軌跡(以下、「先行車軌跡」とも称呼される。)を生成し、その先行車軌跡に基づいて定まる目標走行ラインに従って自車両SVが走行するように、操舵トルクをステアリング機構に付与して操舵角を変更する。本例において、DSECUは、先行車軌跡そのものを目標走行ラインLdとして設定する。但し、DSECUは、先行車軌跡から所定距離だけ車線幅方向に変位したラインを目標走行ラインLdとして設定してもよい。
<< Steering tracking control >>
If there is no white line recognized over a predetermined distance in the forward direction of the host vehicle SV, the DSECU is suitable as a steering following target vehicle among other vehicles (forward vehicles) traveling in the front region of the host vehicle SV. Select a vehicle. Then, the DSECU generates a traveling locus of the steering following target vehicle (hereinafter, also referred to as “preceding vehicle locus”), and the host vehicle SV travels along the target traveling line determined based on the preceding vehicle locus. The steering torque is applied to the steering mechanism to change the steering angle. In the present example, the DSECU sets the preceding vehicle trajectory itself as the target travel line Ld. However, the DSECU may set a line displaced in the lane width direction by a predetermined distance from the preceding vehicle trajectory as the target travel line Ld.
次に、操舵追従目標車両の決定方法、先行車軌跡の生成方法及び操舵追従制御の方法について説明を加える。 Next, the method of determining the target vehicle following the steering, the method of generating the trajectory of the preceding vehicle, and the method of the steering following control will be described.
1.操舵追従目標車両の決定方法
図2に示したように、DSECUは、先行車軌跡の作成対象となる物標(n)である前方車両を操舵追従目標車両TVとして設定する。なお、操舵追従目標車両TVの設定方法については、後で詳述する。
1. Method of Determining a Steering Follow-Up Target Vehicle As shown in FIG. 2, the DSECU sets a forward vehicle, which is a target (n) for which a preceding vehicle trajectory is to be created, as a steering follow-up target vehicle TV. The method of setting the steering following target vehicle TV will be described in detail later.
2.先行車軌跡の生成
DSECUは、操舵追従目標車両TVの走行軌跡L1(即ち、先行車軌跡)を生成する。より具体的に述べると、図3の(A)に示したように、この走行軌跡L1は、自車両SVの現在位置における前述のx−y座標において、下記(3)式の3次関数で表される曲線で精度良く近似されることが知られている。
2. Generation of Preceding Vehicle Trajectory The DSECU generates a traveling trajectory L1 (that is, a preceding vehicle trajectory) of the steering following target vehicle TV. More specifically, as shown in FIG. 3A, this traveling locus L1 is a cubic function of the following equation (3) in the above-mentioned x-y coordinates at the current position of the vehicle SV: It is known to be accurately approximated by the curve represented.
y=(1/6)Cv’・x3+(1/2)Cv・x2+θv・x+dv …(3)
Cv’:曲率変化率(当該曲線上の任意の位置(x=x0、x0は任意の値)での単位距離(Δx)当たりの曲率変化量)。
Cv:操舵追従目標車両TVが自車両SVの現在位置(x=0)に存在していたとき(即ち、操舵追従目標車両TVが(x=0、y=dv)の位置に存在していたとき)の走行軌跡L1の曲率。
θv:操舵追従目標車両TVが自車両SVの現在位置(x=0)に存在していたときの走行軌跡L1の方向(走行軌跡L1の接線方向)と自車両SVの進行方向(x軸の+の方向)との角度偏差。この角度偏差θvは「ヨー角」とも称呼される。
dv:自車両SVの現在位置(x=0、y=0)と走行軌跡L1とのy軸方向における(実質的には、車線幅方向における)距離dv。この距離dvは「センター距離」とも称呼される。
なお、曲率Cv及び曲率変化率Cv’は、「軌跡形状パラメータ」とも称呼される。
y = (1/6) Cv 'x 3 + (1/2) Cv x 2 + θv x + dv (3)
Cv ′: curvature change rate (curvature change amount per unit distance (Δx) at an arbitrary position on the curve (x = x0, x0 is an arbitrary value)).
Cv: When the steering following target vehicle TV is present at the current position (x = 0) of the host vehicle SV (ie, the steering following target vehicle TV is present at the position (x = 0, y = dv) Curvature of the traveling locus L1).
θv: Direction of the traveling locus L1 (the tangential direction of the traveling locus L1) when the steering following target vehicle TV exists at the current position (x = 0) of the own vehicle SV and the traveling direction of the own vehicle SV (x axis Angular deviation with +). The angular deviation θv is also referred to as “yaw angle”.
dv: a distance dv (substantially in the lane width direction) between the current position (x = 0, y = 0) of the vehicle SV and the traveling locus L1. This distance dv is also referred to as "center distance".
The curvature Cv and the curvature change rate Cv ′ are also referred to as “trajectory shape parameters”.
上記(3)式は、以下に説明するように導出される。即ち、図3の(B)に示したように、走行軌跡L1を3次関数f(x)=ax3+bx2+cx+dと置き、更に、図3の(B)に示した関係式及び条件を用いると、図3の(C)に示した「3次関数の係数(a、b、c及びd)と曲率等との関係」が導出できる。よって、図3の(C)に示した関係から3次関数の係数(a、b、c、及び、d)を求めると、上記(3)式が導出される。 The above equation (3) is derived as described below. That is, as shown in (B) of FIG. 3, the traveling locus L1 is set to the cubic function f (x) = ax 3 + bx 2 + cx + d, and further, the relationship shown in (B) of FIG. Using the equation and the condition, “the relationship between the coefficients (a, b, c and d) of the cubic function and the curvature etc.” shown in FIG. 3C can be derived. Therefore, when the coefficients (a, b, c, and d) of the cubic function are obtained from the relationship shown in FIG. 3C, the above equation (3) is derived.
係る観点に基づき、DSECUは(3)式の右辺の第1項乃至第4項の係数(換言すると、関数f(x)の係数a、b、c、及び、d)を次のようにして求める。 Based on this point of view, the DSECU sets the coefficients of the first to fourth terms on the right side of equation (3) (in other words, the coefficients a, b, c, and d of the function f (x) as follows: Ask.
・DSECUは、所定の測定時間が経過するごとに、操舵追従目標車両TV(以下、「物標(b)」と称呼する場合がある。)の物標情報を取得し、その物標情報を取得した時点の操舵追従目標車両TVの位置(縦距離Dfx(n)及び横位置Dfy(n))を表す位置座標データをRAMに保存(バッファリング)する。なお、保存するデータの量をできるだけ少なくするために、DSECUは、操舵追従目標車両TVの最新の位置座標データから或る程度の数の位置座標データのみを保存し、古い位置座標データを逐次破棄してもよい。 -The DSECU acquires target information of the steering following target vehicle TV (hereinafter may be referred to as "target (b)") every time a predetermined measurement time elapses, and the target information is obtained. Positional coordinate data representing the position (longitudinal distance Dfx (n) and lateral position Dfy (n)) of the steering following target vehicle TV at the time of acquisition is stored (buffered) in the RAM. In order to minimize the amount of data to be stored, the DSECU saves only a certain number of position coordinate data from the latest position coordinate data of the steering following target vehicle TV, and discards the old position coordinate data sequentially You may
・DSECUは、RAMに保存した操舵追従目標車両TVの位置座標データを、それぞれの位置座標データを取得した時点における「自車両SVの位置及び進行方向と、現時点における自車両SVの位置及び進行方向と、の差」に基づいて、現在位置を原点(x=0、y=0)とするx−y座標の位置座標データに変換する。この変換された位置座標データ(以下、「変換後位置座標」と称呼する場合がある。)のx座標及びy座標をxi及びyiとそれぞれ置く。この場合、図4に示した(xi、yi)=(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4)、(x5,y5)、(x6,y6)は、このようにして取得された操舵追従目標車両TVの変換後位置座標の例である。 The DSECU stores the position coordinate data of the steering-following target vehicle TV stored in the RAM on the position and traveling direction of the vehicle SV, and the position and traveling direction of the vehicle SV at the current time when acquiring each position coordinate data. Based on the difference between the two points, and is converted into position coordinate data of xy coordinates with the current position as the origin (x = 0, y = 0). The x and y coordinates of the converted position coordinate data (hereinafter sometimes referred to as "converted position coordinates") are placed as xi and yi, respectively. In this case, (xi, yi) = (x1, y1), (x2, y2), (x3, y3), (x4, y4), (x5, y5), (x6, y6) shown in FIG. These are examples of post-conversion position coordinates of the steering following target vehicle TV acquired in this manner.
DSECUは、それらの操舵追従目標車両TVの変更後位置座標を用いた曲線フィッティング処理を実行することにより、操舵追従目標車両TVの走行軌跡L1を生成する。このフィッティング処理に用いられる曲線は3次曲線(上述の3次関数f(x)により表される曲線)である。フィッティング処理は、重み付き最小二乗法により実行される。即ち、DSECUは、(4)式で表される「重みgiにより重み付けをした偏差の二乗和ydif_all」が最小となるように3次関数f(x)の係数a、b、c、dを決定する。 The DSECU executes a curve fitting process using the post-change position coordinates of the steering following target vehicle TV to generate a traveling locus L1 of the steering following target vehicle TV. The curve used for this fitting process is a cubic curve (curve represented by the above-described cubic function f (x)). The fitting process is performed by a weighted least squares method. That is, the DSECU determines the coefficients a, b, c, d of the cubic function f (x) such that “square sum ydif_all of deviation weighted by weight gi” expressed by equation (4) is minimized. Do.
3.操舵追従制御の実行
DSECUは、生成した走行軌跡L1を目標走行ラインLdに設定する。更に、DSECUは、(3)式の3次関数の係数と図3の(C)に示した関係式とに基づいて、走行軌跡L1を目標走行ラインLdに設定した場合の操舵追従制御に必要な情報(「目標走路情報」と称呼する場合がある。)を取得する。この目標走路情報は、走行軌跡L1の曲率Cv、走行軌跡L1に対するヨー角θv、及び、走行軌跡L1に対するセンター距離dv等である。
3. Execution of Steering Follow-up Control The DSECU sets the generated traveling locus L1 to the target traveling line Ld. Furthermore, the DSECU is required for steering following control when the traveling locus L1 is set to the target traveling line Ld based on the coefficient of the cubic function of the equation (3) and the relational expression shown in FIG. Information (sometimes called "target travel path information") is acquired. The target travel path information includes the curvature Cv of the travel locus L1, the yaw angle θv with respect to the travel locus L1, and the center distance dv with respect to the travel locus L1.
DSECUは、所定時間が経過するごとに、曲率Cv、ヨー角θv及びセンター距離dvを下記の(5)式に適用することにより目標操舵角θ*を演算する。(5)式において、Klta1,Klta2及びKlta3は予め定められた制御ゲインである。更に、DSECUは、実際の操舵角θが目標操舵角θ*に一致するようにステアリングECU60を用いて転舵用モータ62を制御する。以上によって、操舵追従制御による操舵制御が実行される。
θ*=Klta1・Cv+Klta2・θv+Klta3・dv …(5)
The DSECU calculates the target steering angle θ * by applying the curvature Cv, the yaw angle θv, and the center distance dv to the following equation (5) each time a predetermined time elapses. In the equation (5), Klta1, Klta2 and Klta3 are predetermined control gains. Furthermore, the DSECU controls the
θ * = Klta1 · Cv + Klta2 · θv + Klta3 · dv (5)
なお、DSECUは、所定時間が経過するごとに、曲率Cv、ヨー角θv及びセンター距離dvを下記の(6)式に適用することにより目標ヨーレートYRc*を演算してもよい。この場合、DSECUは、目標ヨーレートYRc*と実ヨーレートYRtとに基づいて、目標ヨーレートYRc*を得るための目標操舵トルクTr*を、ルックアップテーブルを用いて演算する。そして、DSECUは、実際の操舵トルクTraが目標操舵トルクTr*に一致するように、ステアリングECU60を用いて転舵用モータ62を制御する。以上によっても、操舵追従制御による操舵制御が実行される。以上から理解されるように、DSECUは目標走路情報が取得できれば、目標走行ラインLdそのものを計算しなくても、走行軌跡L1を目標走行ラインLdに設定した場合の操舵追従制御を実行することができる。
YRc*=K1×dv+K2×θv+K3×Cv …(6)
Note that the DSECU may calculate the target yaw rate YRc * by applying the curvature Cv, the yaw angle θv, and the center distance dv to the following equation (6) each time a predetermined time elapses. In this case, the DSECU calculates a target steering torque Tr * for obtaining the target yaw rate YRc * using the look-up table, based on the target yaw rate YRc * and the actual yaw rate YRt. Then, the DSECU controls the
YRc * = K1 × dv + K2 × θv + K3 × Cv (6)
DSECUは上述した区画レーン維持制御を実行する場合にも上記(5)式又は(6)式を利用する。より具体的に述べると、DSECUは、左白線及び右白線の少なくとも一方に基づいて設定された目標走行ラインLd(即ち、自車両走行レーンの中央ライン)の曲率CLと、自車両SVの車幅方向の中央位置と目標走行ラインLdとの間のy軸方向(実質的には道路幅方向)の距離dLと、目標走行ラインLdの方向(接線方向)と自車両SVの進行方向とのずれ角θL(ヨー角θL)と、を演算する。 The DSECU also uses the equation (5) or (6) when executing the above-described section lane maintenance control. More specifically, the DSECU sets the curvature CL of the target travel line Ld (that is, the center line of the host vehicle travel lane) set based on at least one of the left white line and the right white line, and the vehicle width of the host vehicle SV. The distance dL between the central position in the direction and the target travel line Ld in the y-axis direction (substantially the road width direction) and the deviation between the direction of the target travel line Ld (tangential direction) and the traveling direction of the host vehicle SV The angle θL (yaw angle θL) is calculated.
そして、DSECUは、式(5)(又は、(6)式)において、dvをdLに置換し、θvをθLに置換し、CvをCLに置換することにより、目標操舵角θ*を演算し、実際の操舵角θが目標操舵角θ*に一致するように転舵用モータ62を制御する。以上によって、区画レーン維持制御による操舵制御が実行される。
Then, the DSECU calculates the target steering angle θ * by replacing dv with dL, replacing θv with θL, and replacing Cv with CL in equation (5) (or equation (6)). The
DSECUは、左白線及び右白線の少なくとも一方に基づいて目標走行ラインLdが設定することができず、且つ、先行車軌跡が生成できない場合(操舵追従目標車両が決定できない場合を含む。)、車線維持制御の実行をキャンセルする。即ち、この場合、DSECUは、車線維持制御を行わない。以上が車線維持制御の概要である。 The DSECU can not set the target travel line Ld based on at least one of the left white line and the right white line, and can not generate a preceding vehicle locus (including the case where it is not possible to determine the steering following target vehicle). Cancel the execution of maintenance control. That is, in this case, the DSECU does not perform lane keeping control. The above is the outline of the lane keeping control.
次に、図5を参照しながら、第1実施装置のDSECUが実行する「軌跡形状パラメータの変化の制限の緩和方法」について説明する。 Next, with reference to FIG. 5, the “relaxation method of the restriction of the change of the trajectory shape parameter” executed by the DSECU of the first embodiment will be described.
図5の(A)に示されるように、時刻t1にて、自車両SVは直線区間R1を走行している。DSECUは、自車両SVの前方を走行する操舵追従目標車両TVの走行軌跡L1を生成して、操舵追従制御を実行している。時刻t1にて、操舵追従目標車両TVは、曲率変化率Cv’がD1であるカーブ区間入口P1を走行している。尚、自車両SVの操舵追従目標車両TVとの車間時間Tは、「車間距離÷自車両SVの車速」で算出される。 As shown in FIG. 5A, at time t1, the host vehicle SV is traveling in a straight section R1. The DSECU generates a traveling locus L1 of a steering following target vehicle TV traveling in front of the host vehicle SV, and executes steering following control. At time t1, the steering following target vehicle TV is traveling on the curve section entrance P1 where the curvature change rate Cv 'is D1. The inter-vehicle time T between the host vehicle SV and the steering following target vehicle TV is calculated by “inter-vehicle distance / vehicle speed of the host vehicle SV”.
この場合、図5の(B)に示されるように、時刻t1の後の時刻「t1+車間時間T」にて、自車両SVがカーブ区間入口P1を走行するときの走行軌跡L1の軌跡形状パラメータ(曲率変化率Cv’)は、D1となるのが理想的である。 In this case, as shown in (B) of FIG. 5, at the time “t1 + inter-vehicle time T” after time t1, the locus shape parameter of the traveling locus L1 when the host vehicle SV travels on the curve section entrance P1. (The curvature change rate Cv ′) is ideally D1.
従って、DSECUは、自車両SVがカーブ区間入口P1を走行する時点の理想的な軌跡形状パラメータ(曲率変化率Cv’=D1)を取得するために、時刻t1から車間時間Tが経過する間に、走行軌跡L1の軌跡パラメータ(曲率変化率Cv’)を、時刻t=t1の曲率変化率Cv’(=0)から曲率変化率Cv’(=D1)まで増加させる必要がある。 Therefore, while the inter-vehicle time T elapses from time t1, the DSECU obtains an ideal trajectory shape parameter (curvature change rate Cv '= D1) at the time when the vehicle SV travels the curve section entrance P1. The trajectory parameter (curvature change rate Cv ') of the traveling track L1 needs to be increased from the curvature change rate Cv' (= 0) at time t = t1 to the curvature change rate Cv '(= D1).
この場合、「所定時間(演算周期)当たりの理想的な軌跡形状パラメータ変化量(理想パラメータ変化量)」は、「(D1/T)×Tcy(所定時間(演算周期))」となる。この理想パラメータ変化量は、車間時間Tが短くなるほど大きくなる。 In this case, “an ideal locus shape parameter change amount (ideal parameter change amount) per predetermined time (calculation cycle)” is “(D1 / T) × Tcy (predetermined time (calculation cycle))”. The ideal parameter change amount increases as the inter-vehicle time T decreases.
これに対して、DSECUは、下記の条件1及び条件2で構成される「パラメータ変化制限緩和条件」が成立するか否かを判定することにより、軌跡形状パラメータの変化の制限を緩和するべき状況にあるか否かを判定する。
On the other hand, the DSECU should reduce the restriction on the change of the trajectory shape parameter by determining whether or not the "parameter change restriction relaxation condition" consisting of the following
(パラメータ変化制限緩和条件)
条件1:下記のカーブ判定パラメータεが所定閾値εth以上である。
DSECUは、カーブ判定パラメータεとして、現時点より所定時間前の前回にて取得した軌跡形状パラメータ(曲率変化率Cv’(t-1))と走行レーンの最大曲率変化率Dmaxとの比の値ε(=Cv’(t-1)/最大曲率変化率Dmax)を取得する。
カーブ判定パラメータεが大きいほど、曲率変化率Cv’が大きいので、曲率変化率Cv’が大きく変化した可能性が高い。即ち、自車両SVが走行レーンの直線区間R1からカーブ区間R2に進入する状況にある可能性が高いと判断できる。
条件2:自車両SVの操舵追従目標車両との車間時間Tが閾値時間Tth以下である。
(Parameter change restriction relaxation condition)
Condition 1: The following curve determination parameter ε is equal to or greater than a predetermined threshold value εth.
The DSECU uses the curve determination parameter ε a value ε of the ratio of the locus shape parameter (curvature change rate Cv ′ (t−1)) acquired at the previous time by a predetermined time before the current time and the maximum curvature change rate Dmax of the traveling lane. (= Cv ′ (t−1) / maximum curvature change rate Dmax) is acquired.
Since the curvature change rate Cv ′ is larger as the curve determination parameter ε is larger, there is a high possibility that the curvature change rate Cv ′ is largely changed. That is, it can be determined that there is a high possibility that the host vehicle SV enters the curve section R2 from the straight section R1 of the traveling lane.
Condition 2: The inter-vehicle time T between the host vehicle SV and the steering following target vehicle is equal to or less than the threshold time Tth.
なお、条件1の走行レーンの最大曲率変化率Dmaxは、次のように取得する。DSECUは、自車両SVの車速を取得する。DSECUは、自車両SVの車速に基づき道路の設計車速を推定する。道路構造令に基づいて定まる設計車速とクロソイドパラメータA(許容最大クロソイドパラメータ)との関係を規定したルックアップテーブル(「マップ」とも称呼される。)MaP(v)に、推定した道路の設計車速を適用することにより、クロソイドパラメータAを取得する。そして、DSECUは、クロソイドパラメータAの逆数を算出し、算出したクロソイドパラメータAの逆数を最大曲率変化率Dmaxとして設定する。
In addition, the largest curvature change rate Dmax of the travel lane of
条件1が成立する場合、自車両SVがカーブ区間入口P1付近を走行している可能性が高い。条件2が成立する場合、自車両SVがカーブ区間入口P1付近を走行しているときに、理想的な軌跡形状パラメータが取得されるために必要な「理想パラメータ変化量」が大きくなる可能性が高い。即ち、条件1及び条件2が成立する場合、自車両SVがカーブ区間入口P1付近を走行している可能性が高く、且つ、「理想パラメータ変化量」が大きい可能性が高い。
When the
従って、この場合、DSECUは、曲線フィッティングにて、(4)式を用いて走行軌跡を生成するときに、重みgiを位置座標データの検出領域に応じて変更することにより、軌跡形状パラメータの変化の制限を緩和する。即ち、今回の演算時点にて取得する軌跡形状パラメータが前回の軌跡形状パラメータに比べて大きく変化するようにする。 Therefore, in this case, when the DSECU generates a traveling locus by curve fitting using equation (4), the change of the locus shape parameter is performed by changing the weight gi according to the detection area of the position coordinate data. Relax the restrictions of That is, the trajectory shape parameter acquired at the current calculation time point is made to largely change as compared with the previous trajectory shape parameter.
具体的に述べると、DSECUは、車間時間Tが閾値時間Tth以下であるとの条件1、及び、カーブ判定パラメータεが所定閾値εth以上であるとの条件2の何れもが成立する場合、現時点の自車両の位置より後方の位置座標データの重みづけを、現時点の自車両の位置より前方の位置座標データの重みづけよりも小さくすることにより、軌跡形状パラメータの変化の制限を緩和する。
Specifically, when the inter-vehicle time T is equal to or less than the threshold time Tth, and the
例えば、図6に示されたように、現時点の自車両SVの位置より後方で取得した変換後位置座標(xi、yi)=(x1,y1)乃至(x4,y4)を代入した項「g1(y1−f(x1))2」乃至項「g4(y4−f(x4))2」のそれぞれの重みg1乃至g4を、第1の値(例えば、1)より小さい第2の値(例えば、0)に設定する。なお、第1の値は、通常時(条件1及び条件2の少なくとも何れかが成立していない時)に設定されている値であり、第2の値は、通常時の第1の値より小さい値である。
For example, as shown in FIG. 6, the term “g1 obtained by substituting the position coordinates (xi, yi) = (x1, y1) to (x4, y4) obtained after the current position of the host vehicle SV after conversion Each of the weights g1 to g4 of (y1-f (x1)) 2 to the term "g4 (y4-f (x4)) 2 " is set to a second value (e.g., smaller than a first value (e.g., 1)) , 0). The first value is a value that is set under normal conditions (when at least one of
現時点の自車両SVの位置より前方で取得した変換後位置座標(xi、yi)=(x5,y5)乃至(x6,y6)を代入した項「g5(y5−f(x5))2」乃至項「g6(y6−f(x6))2」のそれぞれの重みg5乃至g6を、第1の値(例えば、gi=1)に設定する。 The term "g5 (y5-f (x5)) 2 " from which the position coordinates (xi, yi) = (x5, y5) to (x6, y6) after transformation acquired ahead of the current position of the vehicle SV is substituted. Each weight g5 to g6 of the term "g6 (y6-f (x6)) 2 " is set to a first value (for example, gi = 1).
このようにして生成された走行軌跡が、走行軌跡L1である。なお、重みg1乃至g6を変えないで全て第1の値(1)にして生成された走行軌跡が、走行軌跡L1pである The travel locus generated in this manner is a travel locus L1. Note that the travel locus generated with all the weights g1 to g6 set to the first value (1) without changing the weight is the travel locus L1 p.
走行軌跡L1は、走行レーンの直線区間R1で取得した変換後位置座標(x1、y1)乃至(x4、y4)が走行軌跡の形状に与える影響度合いが相対的に小さくなるように、生成されている。更に、走行軌跡L1は、カーブ区間R2で取得した変換後位置座標(x1、y1)及び(x2、y2)が、走行軌跡の形状に与える影響度合いが相対的に大きくなるように生成されている。これにより、カーブ区間入口P1の走行軌跡L1の曲率変化率Cv’が、走行軌跡L1pより大きくなり、軌跡形状パラメータの変化の制限が緩和されている。 The traveling locus L1 is generated so that the degree of influence of the converted position coordinates (x1, y1) to (x4, y4) acquired in the straight section R1 of the traveling lane on the shape of the traveling locus becomes relatively small. There is. Furthermore, the traveling locus L1 is generated so that the degree of influence of the converted position coordinates (x1, y1) and (x2, y2) acquired in the curve section R2 on the shape of the traveling locus becomes relatively large. . Thereby, the curvature change rate Cv 'of the traveling locus L1 of the curve section entrance P1 becomes larger than the traveling locus L1p, and the restriction of the change of the locus shape parameter is relaxed.
軌跡形状パラメータの変化の制限が緩和されることにより、DSECUは、自車両SVがカーブ区間入口P1を走行する時点にて、理想的な軌跡形状パラメータ(曲率変化率Cv’)を取得できる可能性が高くなる。その結果、自車両SVがカーブ区間入口P1付近P1を走行するときに、操舵応答の遅れが生じる可能性を低くすることができる。 By relaxing the restriction on the change of the trajectory shape parameter, the DSECU may be able to acquire an ideal trajectory shape parameter (curvature change rate Cv ') when the host vehicle SV travels along the curve section entrance P1. Becomes higher. As a result, when the host vehicle SV travels in the vicinity P1 of the curve section entrance P1, the possibility of a delay in steering response can be reduced.
<具体的作動>
次に、DSECUのCPU(単に「CPU」と称呼する場合がある。)の具体的作動について説明する。CPUは、所定時間が経過する毎に図7のフローチャートにより示した操舵追従制御ルーチンを実行するようになっている。なお、所定時間は演算周期である。なお、CPUは図示しないルーチンにより車間距離制御(ACC)を実行するようになっている。CPUは、車間距離制御が実行されている場合に限り図7に示したルーチンを実行する。
<Concrete operation>
Next, the specific operation of the CPU of the DSECU (which may be simply referred to as “CPU”) will be described. The CPU executes a steering follow-up control routine shown by the flowchart of FIG. 7 each time a predetermined time has elapsed. The predetermined time is a calculation cycle. The CPU executes inter-vehicle distance control (ACC) by a routine not shown. The CPU executes the routine shown in FIG. 7 only when the inter-vehicle distance control is being performed.
従って、車間距離制御が実行されている場合において、所定のタイミングになると、CPUは、図7のステップ700から処理を開始してステップ705に進み、操舵追従制御の実行条件が成立しているか否かを判定する。
Therefore, when the inter-vehicle distance control is being executed, the CPU starts the process from
操舵追従制御の実行条件は、例えば、以下に述べる条件A1乃至条件A3の総てが成立したとき成立する。
条件A1:操作スイッチ18の操作により、車線維持制御を実行することが選択されている。
条件A2:自車両SVの車速SPDが、所定の下限車速以上であり且つ所定の上限車速以下である。
条件A3:カメラセンサ17bが認識する「左白線及び右白線の少なくとも一方」に基づいた目標走行ラインLdが設定できない。
The execution condition of the steering follow-up control is satisfied, for example, when all of the conditions A1 to A3 described below are satisfied.
Condition A1: It is selected by the operation of the
Condition A2: The vehicle speed SPD of the host vehicle SV is equal to or higher than a predetermined lower limit vehicle speed and equal to or lower than a predetermined upper limit vehicle speed.
Condition A3: The target travel line Ld based on "at least one of the left white line and the right white line" recognized by the camera sensor 17b can not be set.
操舵追従制御の実行条件が成立していない場合、CPUはステップ705にて「No」と判定してステップ710に進み、操舵追従制御をキャンセル(中止)する。その後、CPUはステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
If the execution condition of the steering follow-up control is not satisfied, the CPU determines “No” in
これに対して、操舵追従制御の実行条件が成立している場合、CPUはステップ705にて「Yes」と判定してステップ715に進み、以下に述べるステップ715乃至ステップ730を順に行った後、ステップ735に進む。
On the other hand, when the execution condition of the steering follow-up control is satisfied, the CPU makes a “Yes” determination in
ステップ715:CPUは、周囲センサ17を用いて前方車両を検出する。具体的に述べると、CPUは、周囲センサ17が取得している総ての物標(n)の物標情報を取得する。CPUは、取得した物標情報に基づき、自車両SVの前方の所定の領域内に存在する物標(n)を前方車両として認識する。
ステップ720:CPUは、走行軌跡L1の生成対象となる操舵追従目標車両TVを特定する。具体的に述べると、CPUは、車速センサ16から自車両SVの車速を取得して、ヨーレートセンサ19から自車両SVのヨーレートを取得する。CPUは取得した車速及びヨーレートから自車両SVの走行進路を予測する。次いで、予測された「自車両SVの走行進路」にも最も近い前方車両を「走行軌跡L1の生成対象となる操舵追従目標車両TV」として選択する。
Step 715: The CPU detects the forward vehicle using the surrounding
Step 720: The CPU specifies a steering-following target vehicle TV to be generated for the traveling locus L1. Specifically, the CPU acquires the vehicle speed of the host vehicle SV from the
ステップ725:CPUは、本ルーチンが前回実行されたときに生成された走行軌跡L1上の現時点の自車両SVの位置に対応する位置の前回の曲率変化率Cv’(t-1)を取得する。CPUは、「走行レーン(道路)の最大曲率変化率Dmax」を、自車両SVの車速に基づいて推定した設計車速を、上述のマップに適用することにより取得する。CPUは、前回の曲率変化率Cv’(t-1)を走行道路の最大曲率変化率Dmaxで除することにより、カーブ判定パラメータε(=Cv’(t-1)/Dmax)を演算する。
ステップ730:CPUは、自車両SVの操舵追従目標車両TVとの車間時間Tを演算する。
Step 725: The CPU acquires the previous curvature change rate Cv ′ (t−1) of the position corresponding to the current position of the vehicle SV on the traveling locus L1 generated when this routine was previously executed. . The CPU acquires “the maximum curvature change rate Dmax of the traveling lane (road)” by applying the designed vehicle speed estimated based on the vehicle speed of the host vehicle SV to the above-described map. The CPU calculates a curve determination parameter ε (= Cv ′ (t−1) / Dmax) by dividing the previous curvature change rate Cv ′ (t−1) by the maximum curvature change rate Dmax of the traveling road.
Step 730: The CPU calculates an inter-vehicle time T with the steering following target vehicle TV of the host vehicle SV.
CPUは、ステップ735に進むと、車間時間Tが閾値時間Tth以下であるとの条件1及びカーブ判定パラメータεが所定閾値εth以上であるとの条件2の何れもが成立するか否かを判定する。
When the CPU proceeds to step 735, it determines whether or not both the
条件1及び条件2の少なくとも一つが成立していない場合、CPUはステップ735にて「No」と判定してステップ740に進み、ステップ720にて特定した操舵追従目標車両の位置情報に基づいて、走行軌跡L1を生成する。このとき、CPUは軌跡形状パラメータの変化の制限を緩和しない。その後、CPUはステップ745に進む。
If at least one of the
条件1及び条件2の何れもが成立している場合、CPUはステップ735にて「Yes」と判定してステップ750に進み、ステップ720にて特定した操舵追従目標車両の位置情報に基づいて、走行軌跡L1を生成する。このとき、CPUは軌跡形状パラメータの変化の制限を緩和する。即ち、上述したように、現時点の自車両SVの位置より後方の位置座標データの重みづけを、現時点の自車両SVの位置より前方の位置座標データの重みづけよりも小さくすることにより、軌跡形状パラメータの変化の制限を緩和する。その後、CPUはステップ745に進む。
If both
CPUはステップ745に進むと、生成した走行軌跡L1の推定精度が低くないか否かを判定する。具体的に述べると、CPUは、前回操舵追従目標車両の物標情報の時系列データが走行軌跡L1を生成するには十分でない場合、「前回操舵追従目標車両の走行軌跡L1」の推定精度が低いと判定する。そうでない場合、CPUは、「前回操舵追従目標車両の走行軌跡L1」の推定精度が低くないと判定する。 When the CPU proceeds to step 745, it determines whether or not the estimation accuracy of the generated traveling locus L1 is low. Specifically, when the time-series data of the target information of the previous steering-following target vehicle is not sufficient to generate the traveling locus L1, the CPU estimates the accuracy of the “previous steering-following target vehicle traveling locus L1” Determined to be low. If this is not the case, the CPU determines that the estimation accuracy of the “previous steering following target vehicle's traveling locus L1” is not low.
「前回操舵追従目標車両の走行軌跡L1」の推定精度が低くない場合、CPUはステップ745にて「Yes」と判定してステップ755に進む。
If the estimation accuracy of the “previous steering following target vehicle L1” is not low, the CPU makes affirmative determination in
CPUは、ステップ755に進むと、生成した走行軌跡L1を目標走行ラインに設定し、且つ、その目標走行ラインに沿って自車両SVを走行させるように自車両SVの操舵角を制御する。即ち、CPUは、操舵追従目標車両の走行軌跡L1を用いた操舵追従制御を実行する。その後、CPUはステップ795に進み、本ルーチンを一旦終了する。
In
これに対して、「前回操舵追従目標車両の走行軌跡L1」の推定精度が低い場合、CPUはステップ745にて「No」と判定してステップ710に進み、操舵追従制御をキャンセル(中止)する。その後、CPUはステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
On the other hand, if the estimation accuracy of the "previous steering follow-up target vehicle's traveling locus L1" is low, the CPU determines "No" in
以上説明した第1実施装置によれば、自車両SVが走行レーンの直線区間R1からカーブ区間R2に進入する状況において、操舵追従制御に用いる操舵追従目標車両の走行軌跡L1の形状を表す軌跡形状パラメータを精度よく取得することができ、以て、操舵追従制御の信頼性を高めることができる。 According to the first embodiment described above, in the situation where the host vehicle SV enters the curve section R2 from the straight section R1 of the traveling lane, a locus shape representing the shape of the traveling locus L1 of the steering following target vehicle used for steering following control The parameters can be obtained with high accuracy, which can enhance the reliability of the steering follow-up control.
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係る車両運転支援装置(以下、「第2実施装置」とも称呼される。)について説明する。第2実施装置は、以下の点のみにおいて、第1実施装置と相違している。
・第2実施装置のDSECUは、位置座標データ(変換後位置座標)(xi,yi)を入力値(観測値)として、DSECUが備えるカルマンフィルタ10aを用いて、目標走路情報を演算する。
・第2実施装置のDSECUは、カルマンフィルタ10aの状態方程式におけるプロセスノイズ(σΔcv’)を下記計算式にて算出して、カルマンフィルタ10aに入力する。
(計算式)
σΔcv’=(Dmax/N)÷T×Tcy
(Nは3、2又は1である。Tは車間時間である。Tcyは演算周期である。)
以下、この相違点を中心として説明する。
Second Embodiment
Next, a vehicle driving support device according to a second embodiment of the present invention (hereinafter, also referred to as a “second embodiment device”) will be described. The second embodiment apparatus is different from the first embodiment apparatus only in the following points.
The DSECU of the second embodiment uses the
The DSECU of the second embodiment calculates the process noise (σΔcv ′) in the equation of state of the
(a formula)
σΔcv '= (Dmax / N) ÷ T × Tcy
(N is 3, 2 or 1. T is inter-vehicle time. Tcy is a calculation cycle.)
Hereinafter, this difference will be mainly described.
<作動の概要>
図8に示されたように、DSECUが備えるカルマンフィルタ10aは、位置座標データ(xi,yi)、プロセスノイズとして「曲率変化率Cv’の演算周期当たりの変化量の標準偏差σΔcv’」、及び、観測ノイズσyiを入力値として、出力値として、目標走路情報及び周知のカルマンフィルタの原理により演算される共分散行列Pを演算するようになっている。
<Overview of operation>
As illustrated in FIG. 8, the
なお、目標走路情報は、上述した走行軌跡L1の曲率変化率Cv’、走行軌跡L1の曲率Cv、走行軌跡L1に対するヨー角θ及び走行軌跡L1に対するセンター距離dvである。 The target travel path information is the curvature change rate Cv 'of the travel path L1, the curvature Cv of the travel path L1, the yaw angle θ with respect to the travel path L1, and the center distance dv with respect to the travel path L1.
カルマンフィルタ10a(拡張カルマンフィルタ)は、周知のように、非線形の動的システムについて、同システムの状態方程式、及び、観測方程式をノイズの影響を受けて考慮した上で記述し、それら方程式に基づいて現在の観測値、及び、過去の状態量の推定値から現在の状態量を推定する、反復推定型フィルタである(例えば、特表2007−505377号公報、特開2014−10872号公報、特開2014−102137号公報、特開2014−2103号公報及び特開2017−012650号公報等を参照。)
The
カルマンフィルタ10aは、観測値としての位置座標データ(xi、yi)及び観測ノイズσyiを有する観測方程式、及び、状態量として目標走路情報(Cv’Cv,θ,d)及びプロセスノイズを有する状態方程式等を用いて、周知のカルマンフィルタの原理に従った周知のカルマフィルタ処理を実行する。
The
DSECUは、観測値として現在の位置座標データ(xi,yi)、観測ノイズσyi、プロセスノイズ及び過去の出力値(Cv’(t-1)、Cv(t-1)、θ(t-1)、d(t-1))をカルマンフィルタ10aに入力することにより、現在の目標走路情報(Cv’、Cv,θ,dv)を出力値として取得する。このとき、第2実施装置のDSECUは、上述の(計算式)を用いて、プロセスノイズとして、「曲率変化率Cv’の演算周期当たりの変化量の標準偏差σΔcv’」を演算して、カルマンフィルタ10aに入力する。
The DSECU uses the current position coordinate data (xi, yi), the observation noise σ yi, the process noise and the past output values (Cv ′ (t−1), Cv (t−1), θ (t−1) as observation values. , D (t−1)) are input to the
なお、上述の(計算式)において、最大曲率変化率Dmax=N・σΔcv’と仮定している。N=3の場合、正規分布に従う最大曲率変化率Dmaxの発生確率を0.3%としたときの最大曲率変化率Dmaxの値である。 In the above (calculation formula), it is assumed that the maximum curvature change rate Dmax = N · σΔcv ′. In the case of N = 3, it is the value of the maximum curvature change rate Dmax when the occurrence probability of the maximum curvature change rate Dmax according to the normal distribution is 0.3%.
カーブ判定パラメータε(=Cv’(t-1)/最大曲率変化率Dmax)が大きくなるほど、最大曲率変化率Dmaxの発生確率はあがるとの考えに基づき、Nをカーブ判定パラメータεに応じて次のように変化させる。
N=3(ε<第1閾値比εth1)
N=2(第1閾値比εth1≦ε<第2閾値比εth2)
N=1(第2閾値比εth2≦ε)
As the curve determination parameter ε (= Cv ′ (t−1) / maximum curvature change rate Dmax) becomes larger, the generation probability of the maximum curvature change rate Dmax is N based on the thought that the occurrence probability increases. To change like.
N = 3 (ε <first threshold ratio εth1)
N = 2 (first threshold ratio εth1 ≦ ε <second threshold ratio εth2)
N = 1 (second threshold ratio εth2 ≦ ε)
(計算式)によれば、カーブ判定パラメータεが大きくなるほどNが小さくなって、「曲率変化率Cv’の演算周期当たりの変化量の標準偏差σΔcv’」が増大する。更に、車間時間Tが小さくなる程、「曲率変化率Cv’の演算周期当たりの変化量の標準偏差σΔcv’」が増大する。 According to (calculation formula), N becomes smaller as the curve determination parameter ε becomes larger, and “the standard deviation σΔcv ′ of the amount of change per calculation period of the curvature change rate Cv ′” increases. Furthermore, as the inter-vehicle time T decreases, "the standard deviation ?? cv 'of the amount of change per calculation cycle of the curvature change rate Cv' increases.
カルマンフィルタの原理によれば、入力するプロセスノイズ(「曲率変化率Cv’の演算周期当たりの変化量の標準偏差σΔcv’」)が大きくなると、観測値が出力値(推定値)に反映されやすくなる。これにより、軌跡形状パラメータの変化の制限が緩和される。即ち、今回の演算時点にて取得する軌跡形状パラメータが前回取得した軌跡形状パラメータに比べて大きく変化するようになる。 According to the Kalman filter principle, the observed value is likely to be reflected in the output value (estimated value) when the input process noise (“the standard deviation σΔcv ′ of the amount of change per calculation period of the curvature change rate Cv ′” increases). . This alleviates the limitation of the change of the trajectory shape parameter. In other words, the trajectory shape parameter acquired at the time of the current calculation changes more than the trajectory shape parameter acquired last time.
従って、自車両SVが、直線区間R1からカーブ区間R2に進入するときに、軌跡形状パラメータの変化の制限が緩和されるので、高精度な軌跡形状パラメータを取得することができる。その結果、操舵追従制御の信頼性を高くすることができる。 Therefore, when the host vehicle SV enters the curve section R2 from the straight section R1, the restriction on the change of the locus shape parameter is relaxed, and therefore, the locus shape parameter can be acquired with high accuracy. As a result, the reliability of the steering following control can be enhanced.
<具体的作動>
次に、第2実施装置のDSECUのCPUの具体的作動について説明する。CPUは、所定時間が経過する毎に図9のフローチャートにより示した操舵追従制御ルーチンを実行するようになっている。なお、本例において、所定時間は演算周期である。
<Concrete operation>
Next, the specific operation of the CPU of the DSECU of the second embodiment will be described. The CPU is configured to execute the steering follow-up control routine shown by the flowchart of FIG. 9 each time a predetermined time elapses. In the present example, the predetermined time is a calculation cycle.
図8のルーチンは、ステップ735乃至ステップ745がステップ905乃至ステップ915に置換されている点のみにおいて、図7のルーチンと相違している。
ステップ905:CPUは、(計算式)に、最大曲率変化率Dmax、車間時間T、及び、演算周期tcyを代入して、「曲率変化率Cv’の演算周期(所定時間)当たりの変化量の標準偏差σΔcv’」を演算する。
ステップ910:CPUは、カルマンフィルタ10aに入力値を入力することにより、出力値として目標走路情報を取得する。
ステップ915:CPUは、走行軌跡(目標走路情報)の推定精度が低くないか否かを判定する。カルマンフィルタ10aから出力された共分散行列Pの値が所定値より小さい場合、走行軌跡の推定精度は低くないと判定する。カルマンフィルタ10aから出力された共分散行列Pの値が所定値以上である場合、走行軌跡の推定精度は低いと判定する。
The routine of FIG. 8 differs from the routine of FIG. 7 only in that steps 735 to 745 are replaced by
Step 905: The CPU substitutes the maximum curvature change rate Dmax, the inter-vehicle time T, and the calculation cycle tcy into (calculation formula) to calculate “the amount of change per calculation cycle (predetermined time) of the curvature change rate Cv ′. Standard deviation σΔcv 'is calculated.
Step 910: The CPU acquires target raceway information as an output value by inputting an input value to the
Step 915: The CPU determines whether the estimation accuracy of the travel locus (target travel route information) is not low. If the value of the covariance matrix P output from the
以上説明したように、第2実施装置によれば、自車両SVが走行レーンの直線区間R1からカーブ区間R2に進入する状況において、操舵追従制御に用いる操舵追従目標車両の軌跡形状パラメータを含む目標走路情報を精度よく取得することができる。その結果、操舵追従制御の信頼性を高めることができる。 As described above, according to the second embodiment, in a situation where the host vehicle SV enters the curve section R2 from the straight section R1 of the traveling lane, the target including the trajectory shape parameter of the steering following target vehicle used for the steering follow-up control Runway information can be acquired with high accuracy. As a result, the reliability of the steering following control can be enhanced.
<変形例>
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
<Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described concretely, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, Various deformation | transformation based on the technical idea of this invention are possible.
例えば、第1実施装置及び第2実施装置は、車線維持制御を追従車間距離制御の実行中にのみ実行するようになっているが、追従車間距離制御の実行中でなくても車線維持制御を実行するように構成されてもよい。 For example, the first embodiment and the second embodiment execute lane keeping control only during execution of following distance control, but do not perform lane keeping control even when following distance control is not in progress. It may be configured to run.
例えば、第1実施装置及び第2実施装置は、操舵追従目標車両TV及び車間距離目標車両を含む他車両の位置情報及び速度情報等を車車間通信にて取得するようにしてもよい。具体的に述べると、例えば、他車両が当該他車両のナビゲーション装置により取得した当該他車両の位置情報を、当該他車両自身を特定する車両ID信号とともに自車両SVに送信し、自車両SVはその送信されてきた情報に基づいて操舵追従目標車両TV及び/又は車間距離目標車両の位置情報を取得してもよい。 For example, the first embodiment apparatus and the second embodiment apparatus may acquire position information, speed information, and the like of another vehicle including a steering follow-up target vehicle TV and an inter-vehicle distance target vehicle through inter-vehicle communication. Specifically, for example, the position information of the other vehicle acquired by the other vehicle by the navigation device of the other vehicle is transmitted to the own vehicle SV together with a vehicle ID signal specifying the other vehicle itself, and the own vehicle SV Based on the transmitted information, position information of the steering following target vehicle TV and / or the inter-vehicle distance target vehicle may be acquired.
例えば、第1実施装置及び第2実施装置は、ナビゲーションECU90により取得した地図情報を用いて、走行レーンの最大曲率変化率Dmaxを取得するようにしてもよい。
For example, the first embodiment and the second embodiment may acquire the maximum curvature change rate Dmax of the traveling lane by using the map information acquired by the
10…運転支援ECU、16…車速センサ、17…周囲センサ、17a…レーダセンサ、17b…カメラセンサ、17c…物標認識部、18…操作スイッチ、19…ヨーレートセンサ、60…ステアリングECU、61…モータドライバ、62…転舵用モータ、80…警報ECU、81…ブザー、82…表示器、SV…自車両、TV…操舵追従目標車両
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記自車両が走行する走行レーンの最大曲率変化率を推定する最大曲率変化率推定部と、
前記自車両の前方領域を走行する前方車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
1以上の前記前方車両の中から操舵追従目標車両を特定する操舵追従目標車両特定部と、
所定時間が経過するごとに前記特定した操舵追従目標車両の前記位置情報を保存する位置情報記憶部と、
前記保存した位置情報を用いて、前記特定した操舵追従目標車両の走行軌跡を生成し、前記生成した走行軌跡の形状を表す曲率変化率を含む軌跡形状パラメータを取得する走行軌跡生成部と、
前記走行軌跡に基づいて設定した目標走行ラインに沿って前記自車両を走行させるように、前記自車両の操舵角を変更する操舵追従制御を実行する走行制御部と、
を備え、
前記走行軌跡生成部は、
現時点より前記所定時間前に取得した前記曲率変化率と前記最大曲率変化率との比の値を算出し、
前記自車両の車速及び前記位置情報を用いて、前記現時点の前記自車両の前記操舵追従目標車両との車間時間を算出し、
前記比の値が所定閾値以上であるとの第1条件、及び、前記車間時間が閾値時間以下であるとの第2条件の何れもが成立する場合、前記現時点の前記自車両の位置より後方で検出された前記位置情報が前記走行軌跡に反映される度合いが、前記現時点の前記自車両の前方で検出された前記位置情報が前記走行軌跡に反映される度合いよりも小さくなるように、前記走行軌跡を生成する、
ように構成された、
車両運転支援装置。 A vehicle speed detection unit that detects the vehicle speed of the host vehicle;
A maximum curvature change rate estimation unit configured to estimate a maximum curvature change rate of a traveling lane on which the vehicle travels;
A position information acquisition unit that acquires position information of a preceding vehicle traveling in a front area of the host vehicle;
A steering-following target vehicle identification unit that identifies a steering-following target vehicle from among the one or more preceding vehicles;
A position information storage unit for storing the position information of the specified target vehicle following the steering, each time a predetermined time has elapsed;
A traveling locus generating unit that generates a traveling locus of the identified target vehicle following the steering using the stored position information, and acquires a locus shape parameter including a curvature change rate representing a shape of the generated traveling locus;
A traveling control unit that executes steering follow-up control that changes a steering angle of the own vehicle so that the own vehicle travels along a target traveling line set based on the traveling locus;
Equipped with
The travel locus generation unit
Calculating a value of a ratio between the curvature change rate and the maximum curvature change rate acquired the predetermined time before the current time,
The inter-vehicle time of the vehicle at the current time with the target vehicle is calculated using the vehicle speed of the vehicle and the position information,
When any of the first condition that the value of the ratio is equal to or more than a predetermined threshold and the second condition that the inter-vehicle time is equal to or less than the threshold time, the vehicle is located behind the current position of the vehicle The degree that the position information detected in step is reflected in the travel locus is smaller than the degree in which the position information detected in front of the host vehicle at the current point is reflected in the travel locus. Generate a running track,
Configured as
Vehicle driving support device.
前記自車両が走行する走行レーンの最大曲率変化率を推定する最大曲率変化率推定部と、
前記自車両の前方領域を走行する前方車両の位置情報を取得する位置情報取得部と、
1以上の前記前方車両の中から操舵追従目標車両を特定する操舵追従目標車両特定部と、
カルマンフィルタを有し、所定時間経過するごとに、前記特定した操舵追従目標車両の走行軌跡の形状を表す曲率変化率を含む軌跡形状パラメータを含む目標走路情報を演算する走行軌跡生成部であって、現時点より前記所定時間前に取得した前記曲率変化率と前記最大曲率変化率との比の値を算出し、前記自車両の車速及び前記位置情報を用いて、前記現時点の前記自車両の前記操舵追従目標車両との車間時間を算出し、下記計算式に、前記最大曲率変化率、前記車間時間及び前記所定時間を代入し、前記比の値が第1閾値より小さい場合には下記計算式のNに3を代入し、前記比の値が第1閾値以上第2閾値より小さい場合には前記Nに2を代入し、前記比の値が第2閾値以上である場合には前記Nに1を代入することにより、前記曲率変化率の前記所定時間当たりの変化量の標準偏差を算出し、
前記カルマンフィルタに、観測値としての前記特定した操舵追従目標車両の前記位置情報、及び、プロセスノイズとしての前記標準偏差を含む入力値を入力し、前記カルマンフィルタの原理に従って、前記目標走路情報を演算するように構成された前記走行軌跡生成部と、
前記目標走路情報に基づいて、前記自車両の操舵角を変更する操舵追従制御を実行する走行制御部と、
を備える車両運転支援装置。
(計算式)
σΔcv’={(Dmax/N)÷T}×Tcy
(σΔcv’は前記曲率変化率の前記所定時間当たりの変化量の標準偏差である。Dmaxは前記最大曲率変化率である。Nは3、2又は1である。Tは車間時間である。Tcyは前記所定時間である。) A vehicle speed detection unit that detects the vehicle speed of the host vehicle;
A maximum curvature change rate estimation unit configured to estimate a maximum curvature change rate of a traveling lane on which the vehicle travels;
A position information acquisition unit that acquires position information of a preceding vehicle traveling in a front area of the host vehicle;
A steering-following target vehicle identification unit that identifies a steering-following target vehicle from among the one or more preceding vehicles;
A travel locus generation unit that has a Kalman filter and calculates target travel path information including a trajectory shape parameter including a curvature change rate representing the shape of a travel trajectory of the specified vehicle following a target, each time a predetermined time elapses, The value of the ratio between the curvature change rate and the maximum curvature change rate acquired the predetermined time before the current time is calculated, and the steering of the vehicle at the current time is calculated using the vehicle speed of the vehicle and the position information. The inter-vehicle time with the follow-up target vehicle is calculated, and the maximum curvature change rate, the inter-vehicle time, and the predetermined time are substituted into the following formula, and if the value of the ratio is smaller than the first threshold, 3 is substituted into N, and 2 is substituted into the N when the value of the ratio is greater than or equal to the first threshold and smaller than the second threshold, and 1 when the value of the ratio is greater than or equal to the second threshold. The curvature by substituting Calculating a standard deviation of change per predetermined time of the rate,
An input value including the position information of the specified target vehicle following the steering as an observed value and the standard deviation as a process noise is input to the Kalman filter, and the target runway information is calculated according to the principle of the Kalman filter. The travel locus generation unit configured as described above;
A traveling control unit that executes steering follow-up control that changes a steering angle of the host vehicle based on the target travel path information;
Vehicle driving assistance device comprising:
(a formula)
σΔcv '= {(Dmax / N) ÷ T} × Tcy
(ΣΔcv ′ is a standard deviation of the amount of change in the curvature change rate per predetermined time. Dmax is the maximum curvature change rate. N is 3, 2 or 1. T is an inter-vehicle time. Is the predetermined time)
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