JP7779274B2 - Vehicle driving assistance systems - Google Patents
Vehicle driving assistance systemsInfo
- Publication number
- JP7779274B2 JP7779274B2 JP2023004672A JP2023004672A JP7779274B2 JP 7779274 B2 JP7779274 B2 JP 7779274B2 JP 2023004672 A JP2023004672 A JP 2023004672A JP 2023004672 A JP2023004672 A JP 2023004672A JP 7779274 B2 JP7779274 B2 JP 7779274B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- driving
- vehicle
- target
- trajectory
- behavior
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
本発明は、通信技術を利用した車両の運転支援システムに関し、特に、過去の車両の走行に関する情報に基づいて車両を自動運転走行させるための車両の運転支援システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle driving assistance system that uses communication technology, and in particular to a vehicle driving assistance system that enables a vehicle to drive autonomously based on information about past vehicle driving.
特許文献１には、車両の運転時におけるステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を含む車両の操作に関わる運転データを複数記録可能な記録部を備え、その記録部に記録された複数の運転データの中からユーザが選択した１つの運転データに基づいて、ステアリング操作、アクセル操作及びブレーキ操作を行い車両を自動運転させるように構成された車両制御装置が開示されている。特許文献１の装置では、車両が手動運転によって走行中に、運転者がスイッチ等を操作することにより運転データの記録を開始する。そして、運転者がスイッチ等を操作することにより運転データの記録を終了した後、運転評価部によって記録した運転データを評価し、評価点が付与される。また、特許文献１の装置では、搭乗者によって自動運転モードが選択された場合に、記録された運転データおよび予め設定された標準的な運転データである標準データの中から搭乗者が選択したデータに基づいて、車両を自動運転走行させる。そのときに、特許文献１の装置では、読み込んだ運転データの評価点が所定の評価点より低い場合には、標準データに基づいて車両を自動運転走行させる。特許文献１では、このような構成により、運転者が実際に運転した運転データに基づいて車両を自動運転走行させることができるため、搭乗者がフィーリングの異なる自動運転を体験することができ、自動運転の自由度を向上させることができる、としている。 Patent Document 1 discloses a vehicle control device equipped with a recording unit capable of recording multiple pieces of driving data related to vehicle operation, including steering, accelerator, and brake operations, and configured to automatically drive the vehicle by performing steering, accelerator, and brake operations based on one piece of driving data selected by the user from the multiple pieces of driving data recorded in the recording unit. In the device of Patent Document 1, while the vehicle is being driven manually, the driver operates a switch or other device to start recording the driving data. After the driver operates a switch or other device to end recording the driving data, the driving evaluation unit evaluates the recorded driving data and assigns an evaluation score. Furthermore, in the device of Patent Document 1, when the passenger selects the automatic driving mode, the vehicle is automatically driven based on the recorded driving data and data selected by the passenger from preset standard data. In this case, if the evaluation score of the loaded driving data is lower than a predetermined evaluation score, the device of Patent Document 1 automatically drives the vehicle based on the standard data. Patent Document 1 states that this configuration allows the vehicle to be driven autonomously based on driving data actually obtained by the driver, allowing passengers to experience autonomous driving with different feelings and improving the degree of freedom of autonomous driving.
特許文献１の装置では、運転者によって実行された運転操作による車両の挙動などの運転データを記録しておき、自動運転走行時にはその記録された運転データに基づいて、車両を自動運転させるように構成されている。そのため、自動運転走行を実行するときには、記録された運転データをフィードフォワード的に用いて駆動力源やステアリングなどの目標制御量を設定して走行することになる。しかしながら、手動運転による走行時と自動運転による走行時とでは、路面のコンディションや車外の状況などが異なる場合がある。また、取得したデータなどには数値誤差等も含まれるので、それらの影響により、運転データが記録されたときの自動運転走行と同等の自動運転走行を再現もしくは実行することができない可能性がある。そのため、車両の挙動や走行軌道を高い精度で再現することができず、自動運転走行によって車両が目的地に到達することができたとしても、その道中において車両の挙動が搭乗者の所望する挙動と異なる挙動になってしまう可能性があった。 The device in Patent Document 1 is configured to record driving data, such as vehicle behavior resulting from driving operations performed by the driver, and to drive the vehicle automatically based on the recorded driving data during automated driving. Therefore, when automated driving is performed, the recorded driving data is used in a feedforward manner to set target control variables for the drive power source, steering, and other controls. However, road conditions and external circumstances may differ between manual and automated driving. Furthermore, the acquired data may contain numerical errors, which may affect the ability to reproduce or execute automated driving equivalent to the automated driving performed when the driving data was recorded. As a result, the vehicle's behavior and driving trajectory cannot be reproduced with high accuracy, and even if the vehicle reaches its destination through automated driving, the vehicle's behavior along the way may differ from that desired by the occupants.
本発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであって、記録された運転者による運転操作などの走行データに基づき、自動運転によってその運転操作などを再現して走行させるときの再現性を向上させることが可能な車両の運転支援システムを提供することを目的としている。 The present invention was made in response to the above technical issues, and aims to provide a vehicle driving assistance system that can improve the reproducibility of driving operations, etc., when the vehicle is driven automatically, based on driving data, such as recorded driving operations, by the driver.
本発明は、上記の目的を達成するために、運転者の運転操作によって走行する手動運転走行および前記運転者の前記運転操作を行うことなく走行する自動運転走行が可能な車両の運転支援システムであって、所定の経路を前記手動運転走行中に、前記運転者の前記運転操作の内容ならびに量および前記車両の走行軌道を記録する記憶部と、前記記憶部に記録されている前記運転操作の内容ならびに量および前記走行軌道に基づいて、前記所定の経路を前記自動運転走行によって走行するときに、前記手動運転走行を再現して走行することが可能なように目標走行挙動を生成する目標走行挙動生成部と、を備え、前記目標走行挙動生成部は、前記走行軌道に基づいて前記車両を前記自動運転走行させるための目標となる制御量を生成するとともに、前記運転操作の内容ならびに量に基づいて前記車両を制動、駆動および操舵するための操作装置の目標となる操作の内容ならびに量を生成し、前記目標走行挙動生成部によって生成された前記目標走行挙動と、自動運転走行させているときの前記車両の挙動および前記車両の周辺状況とに基づいて、前記車両を前記自動運転走行させるための指令値を演算して前記車両に設定する走行制御部を備え、前記走行制御部は、前記目標走行挙動生成部によって生成された前記目標走行挙動に基づいて前記車両が前記自動運転走行しているときに、前記車両の前記走行軌道が目標の走行軌道である目標軌道から所定の範囲内である場合に、前記走行軌道より前記運転操作の内容ならびに量の優先度を高くするように前記目標走行挙動を補正することを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a driving assistance system for a vehicle capable of manual driving in which the vehicle is driven by a driver's driving operation and automatic driving in which the vehicle is driven without the driver's driving operation, the system comprising: a memory unit that records the content and amount of the driver's driving operation and the driving trajectory of the vehicle while the vehicle is manually driven along a predetermined route; and a target driving behavior generation unit that generates a target driving behavior based on the content and amount of the driving operation and the driving trajectory recorded in the memory unit so that the vehicle can drive in an automatic driving manner while reproducing the manual driving when the vehicle is driven along the predetermined route, the target driving behavior generation unit generates a control amount that is a target for causing the vehicle to drive in the automatic driving mode based on the driving trajectory, and The vehicle is equipped with a driving control unit that generates the content and amount of target operations for an operating device for braking, driving, and steering the vehicle based on the content and amount of the operation, and calculates command values for causing the vehicle to drive in an autonomous driving manner based on the target driving behavior generated by the target driving behavior generation unit, the behavior of the vehicle when the vehicle is driving in an autonomous driving manner, and the surrounding conditions of the vehicle, and sets the command values in the vehicle.The driving control unit is characterized in that when the vehicle is driving in an autonomous driving manner based on the target driving behavior generated by the target driving behavior generation unit, if the driving trajectory of the vehicle is within a predetermined range from a target trajectory, which is a target driving trajectory, corrects the target driving behavior so as to give a higher priority to the content and amount of the driving operation than the driving trajectory .
また、本発明においては、前記走行制御部は、前記目標走行挙動生成部によって生成された前記目標走行挙動に基づいて前記車両が前記自動運転走行しているときに、前記車両の前記走行軌道が前記目標軌道を中心とした所定の範囲から外れた場合に、前記運転操作の内容ならびに量より前記走行軌道の優先度を高くするように前記目標走行挙動を補正してよい。 Furthermore, in the present invention, when the vehicle is being driven autonomously based on the target driving behavior generated by the target driving behavior generation unit, if the driving trajectory of the vehicle deviates from a predetermined range centered on the target trajectory, the driving control unit may correct the target driving behavior so as to give higher priority to the driving trajectory than the content and amount of the driving operation.
また、本発明においては、前記走行制御部は、前記運転操作の内容ならびに量および前記走行軌道のいずれか一方の優先度を高くする場合には、予め定められた比重に基づいて前記目標走行挙動を補正してよい。 Furthermore, in the present invention, when the priority of either the content and amount of the driving operation or the driving trajectory is to be increased, the driving control unit may correct the target driving behavior based on a predetermined weighting.
さらに、本発明においては、前記予め定められた比重は、前記走行軌道が前記目標軌道に近いほど前記運転操作の内容ならびに量の比重が大きくなるように定められ、前記走行軌道が前記目標軌道から遠いほど前記目標軌道の比重が大きくなるように定められていてよい。 Furthermore, in the present invention, the predetermined weighting may be set so that the closer the driving trajectory is to the target trajectory, the greater the weighting of the content and amount of the driving operation, and so that the farther the driving trajectory is from the target trajectory, the greater the weighting of the target trajectory.
本発明の車両の運転支援システムによれば、手動運転操作によって所定の経路を走行させたときに、その走行データを記録する。記録される走行データには、車両の走行軌道および運転者による運転操作が含まれる。運転支援システムは、その記録された走行データに基づいて、所定の経路を車両が自動運転走行するための目標となる挙動をデータとして生成する。運転支援システムは、所定の経路を走行するときに、そのデータに基づいて車両を自動運転走行させる。そのため、運転者による運転操作と、その運転操作による車両の走行軌道とを高い精度で再現しつつ自動運転走行させることができる。したがって、搭乗者が所望した挙動によって車両を自動運転走行させることができる。 According to the vehicle driving assistance system of the present invention, when a predetermined route is driven by manual driving operations, driving data is recorded. The recorded driving data includes the vehicle's driving trajectory and driving operations by the driver. Based on the recorded driving data, the driving assistance system generates target behavior data for the vehicle to drive automatically along the predetermined route. When driving along the predetermined route, the driving assistance system causes the vehicle to drive automatically based on the data. Therefore, the driving operations by the driver and the vehicle's driving trajectory resulting from those driving operations can be reproduced with high accuracy while driving automatically. Therefore, the vehicle can be driven automatically according to the behavior desired by the occupant.
また、車両の目標の挙動となるデータを生成するときには、運転支援システムは、記録されている走行軌道に基づいて車両を駆動、制動および操舵するための制御量を生成し、運転操作に基づいて車両を駆動、制動および操舵するための装置の操作量を生成するように構成されている。車両を駆動、制動および操舵する装置の操作量を再現することにより、数値誤差の範囲に収まるような、車両の挙動や走行軌道に現れにくい運転者の予備動作なども再現して車両を自動運転走行させることができる。したがって、さらに高い精度で手動運転操作を再現しつつ、車両を自動運転走行させることができる。 In addition, when generating data that represents the target vehicle behavior, the driving assistance system is configured to generate control variables for driving, braking, and steering the vehicle based on the recorded driving trajectory, and to generate operation variables for the devices for driving, braking, and steering the vehicle based on the driving operation. By reproducing the operation variables for the devices that drive, brake, and steer the vehicle, it is possible to reproduce the vehicle's behavior and preparatory actions of the driver that are unlikely to appear in the driving trajectory, within the range of numerical error, and to drive the vehicle autonomously. Therefore, it is possible to drive the vehicle autonomously while reproducing manual driving operations with even greater accuracy.
また、目標走行挙動生成部によって生成された目標走行挙動に基づいて車両が自動運転走行しているときに、車両の走行軌道が目標の走行軌道である目標軌道から所定の範囲内である場合には、走行軌道より運転操作の内容ならびに量の優先度を高くするように目標走行軌道を補正する。反対に、車両の走行軌道が所定の範囲から外れた場合に、運転操作の内容ならびに量より走行軌道の優先度を高くするように目標走行挙動を補正する。そのため、車両の走行軌道が目標軌道から大きく外れることを防止もしくは抑制するとともに、車両における操作装置の挙動を手動運転時における操作装置の挙動に近づけることができる。 Furthermore, when the vehicle is being driven autonomously based on the target driving behavior generated by the target driving behavior generation unit, if the vehicle's driving trajectory is within a predetermined range from the target trajectory, which is the target driving trajectory, the target driving trajectory is corrected so that the content and amount of driving operation is given higher priority than the driving trajectory. Conversely, if the vehicle's driving trajectory deviates from the predetermined range, the target driving behavior is corrected so that the driving trajectory is given higher priority than the content and amount of driving operation. This prevents or suppresses the vehicle's driving trajectory from deviating significantly from the target trajectory, and makes it possible to bring the behavior of the vehicle's operating devices closer to the behavior of the operating devices during manual driving.
また、運転操作の内容ならびに量および走行軌道のいずれか一方の優先度を高くする場合には、予め定められた比重に基づいて目標走行挙動を補正する。その予め定められた比重は、走行軌道が目標軌道に近いほど運転操作の内容ならびに量の比重が大きくなるように定められ、走行軌道が前記目標軌道から遠いほど目標軌道の比重が大きくなるように定められている。このような構成により、手動運転による運転操作の内容ならびに量をより高い精度で再現して車両を自動運転走行させることができる。 In addition, when the priority of either the content and amount of driving operation or the driving trajectory is to be increased, the target driving behavior is corrected based on a predetermined weighting. The predetermined weighting is set so that the closer the driving trajectory is to the target trajectory, the greater the weighting of the content and amount of driving operation, and the farther the driving trajectory is from the target trajectory, the greater the weighting of the target trajectory. This configuration allows the content and amount of manual driving operation to be reproduced with greater accuracy, allowing the vehicle to be driven autonomously.
以下、本発明を図に示す実施形態に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は本発明を具体化した場合の一例に過ぎないのであって、本発明を限定するものではない。 The present invention will be described below based on the embodiment shown in the drawings. Note that the embodiment described below is merely one example of how the present invention can be realized, and is not intended to limit the present invention.
図１および図２には、本発明の実施形態における車両の運転支援システム１を示してある。本発明の実施形態における車両の運転支援システム１では、車両Ｖｅが手動運転操作によって所定の経路あるいは道路を走行したときの走行データを記録しておき、その所定の道路を車両Ｖｅが再度走行するときに、その記録した走行データに基づいて車両Ｖｅを自動運転によって走行させることができるように構成されている。 Figures 1 and 2 show a vehicle driving assistance system 1 according to an embodiment of the present invention. The vehicle driving assistance system 1 according to an embodiment of the present invention is configured to record driving data when the vehicle Ve travels along a predetermined route or road by manual driving operation, and when the vehicle Ve travels along that predetermined road again, to cause the vehicle Ve to travel automatically based on the recorded driving data.
図１に示すように、車両Ｖｅは、駆動力源２、ブレーキ装置３、車輪４、ステアリング装置５、検出部６およびコントローラ（電子制御装置）７を備えている。車両Ｖｅは、手動操作による走行だけでなく、運転者が運転操作することなく駆動力や制動力、操舵などを制御することにより自動運転走行が可能な車両である。車両Ｖｅは、その手動操作によって走行する手動運転モードおよびコンピュータ制御による自動操作によって走行する自動運転モードのいずれか一つのモードを選択して走行することが可能に構成されている。また、車両Ｖｅは、外部から受信した地図情報や周辺情報に基づいて走行環境の認識や周辺状況の監視などを行うことも可能に構成されている。すなわち、車両Ｖｅは、車両Ｖｅを手動操作もしくは自動運転による走行に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置が設けられている。そのため、車両Ｖｅは、前後方向の制御、すなわち、加速制御および減速制御がそれぞれ独立して実行されるように構成されている。なお、車両Ｖｅは、手動操作による走行および自動運転による走行が可能な車両であればよく、例えば、エンジン車両、水素自動車、ハイブリッド車両、燃料電池車などの、既存の一般的な車両であってよい。 As shown in FIG. 1, the vehicle Ve includes a driving force source 2, a braking device 3, wheels 4, a steering device 5, a detection unit 6, and a controller (electronic control device) 7. The vehicle Ve is capable of not only manual driving but also automatic driving by controlling the driving force, braking force, steering, and other parameters without the driver's intervention. The vehicle Ve is configured to be able to select either a manual driving mode, in which the vehicle is driven by manual operation, or an automatic driving mode, in which the vehicle is driven by automatic operation under computer control. The vehicle Ve is also configured to recognize the driving environment and monitor the surrounding conditions based on map information and surrounding information received from an external source. In other words, the vehicle Ve is equipped with devices or equipment for acquiring various data and information necessary for the vehicle Ve to be driven manually or automatically. Therefore, the vehicle Ve is configured to independently control the vehicle's forward and backward directions, i.e., acceleration control and deceleration control. The vehicle Ve may be any vehicle capable of both manual driving and automatic driving, and may be, for example, an existing common vehicle such as an internal combustion engine vehicle, a hydrogen-powered vehicle, a hybrid vehicle, or a fuel cell vehicle.
駆動力源２は、車輪４を駆動するトルク、すなわち、車両Ｖｅを走行させるためのトルクを出力する。駆動力源２としては、例えば、従来知られているエンジン（内燃機関）やモータ・ジェネレータのいずれかを有し、あるいはそのいずれも有していてもよい。駆動力源２は、例えば、車両Ｖｅの運転席側のフロアに配置されているアクセルペダル２ａを操作することにより、その踏み込み角度や踏力に応じたトルクを出力するように構成されている。 The driving force source 2 outputs torque to drive the wheels 4, i.e., torque for propelling the vehicle Ve. The driving force source 2 may include, for example, a conventionally known engine (internal combustion engine) or a motor/generator, or may include both. The driving force source 2 is configured, for example, to output torque according to the depression angle and pressure applied when an accelerator pedal 2a located on the floor on the driver's seat side of the vehicle Ve is operated.
ブレーキ装置３は、従来知られているブレーキ装置と同様の装置であって、例えば、車両Ｖｅにおける前後の各車輪４のそれぞれに設けられている。ブレーキ装置３の一例としては、ディスクブレーキやドラムブレーキあるいはパウダーブレーキなどの摩擦ブレーキであり、油圧や電磁力などによって摩擦力を生じて各車輪４の回転を止める方向の制動力を生じさせるように構成されている。ブレーキ装置３は、例えば、車両Ｖｅの運転席側のフロアに配置されているブレーキペダル３ａを操作することにより、その踏み込み角度や踏力に応じた制動力を出力するように構成されている。 The brake device 3 is similar to conventionally known brake devices and is provided, for example, on each of the front and rear wheels 4 of the vehicle Ve. An example of the brake device 3 is a friction brake such as a disc brake, drum brake, or powder brake, and is configured to generate frictional force using hydraulic pressure or electromagnetic force, thereby generating a braking force in a direction that stops the rotation of each wheel 4. The brake device 3 is configured, for example, to output a braking force according to the depression angle and pressure applied when the brake pedal 3a located on the floor on the driver's seat side of the vehicle Ve is operated.
ステアリング装置５は、運転者がステアリングホイール５ａを操作することにより、車両Ｖｅの進行方向を調整する。このステアリング装置５は、従来知られているステアリング装置と同様の装置であり、例えば、電動のアシスト機構が設けられた、ラックアンドピニオン式の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）である。 The steering device 5 adjusts the direction of travel of the vehicle Ve by the driver operating the steering wheel 5a. This steering device 5 is similar to conventionally known steering devices, such as a rack-and-pinion electric power steering device (EPS) equipped with an electric assist mechanism.
検出部６は、車両Ｖｅを制御する際に必要な各種のデータや情報を取得するための機器あるいは装置である。検出部６は、車両Ｖｅ自体の走行に関するデータを取得するための内界センサ８および車両Ｖｅの外部の情報を取得するための外界センサ９を備えている。内界センサ８には、走行時の車両Ｖｅの角度もしくは角速度と加速度とが検出可能な慣性計測装置（Inertial Measurement Unit）８ａ、車輪４の回転速度等から車速を検出する車速センサ８ｂ、モータの回転角を検出するモータレゾルバ８ｃおよびブレーキ装置３のマスターシリンダに作用する油圧を検出するマスターシリンダ圧センサ８ｄ、などが含まれる。なお、慣性計測装置８ａは、車両Ｖｅの重心位置に設けられており、車両Ｖｅの前後方向、横方向および鉛直方向の３軸についての加速度および３軸についての角度（又は角速度）を検出し、検出結果を示す信号を走行制御部へ出力する。外界センサ９には、撮像画像を取得するカメラ９ａおよびレーザー光の反射光のデータを元に対象物の情報を取得するＬｉＤＡＲ９ｂなどが含まれている。 The detection unit 6 is a device or apparatus for acquiring various data and information required for controlling the vehicle Ve. The detection unit 6 includes an internal sensor 8 for acquiring data related to the vehicle Ve's own travel and an external sensor 9 for acquiring information external to the vehicle Ve. The internal sensor 8 includes an inertial measurement unit (IMU) 8a capable of detecting the angle or angular velocity and acceleration of the vehicle Ve while traveling; a vehicle speed sensor 8b for detecting the vehicle speed from the rotational speed of the wheels 4; a motor resolver 8c for detecting the rotational angle of the motor; and a master cylinder pressure sensor 8d for detecting the hydraulic pressure acting on the master cylinder of the brake device 3. The IMU 8a is located at the center of gravity of the vehicle Ve and detects the acceleration and angle (or angular velocity) of the vehicle Ve in the three directions (forward/backward, lateral, and vertical) and the three directions, and outputs a signal indicating the detection results to the travel control unit. The external sensor 9 includes a camera 9a for capturing captured images and a LiDAR 9b for acquiring information about objects based on data on reflected laser light.
コントローラ７は、図１に示すように、主な構成として、プロセッサ１０、通信部１１、および記憶部１２などを有する。コントローラ７は、車両Ｖｅに設けられた各種センサ８，９や外部から入力されたデータや予め記憶しているデータを使用して所定のプログラムに従って演算を行い、その演算の結果を制御指令信号として出力するように構成されている。この発明の実施形態におけるコントローラ７は、プロセッサ１０が記録媒体に記憶されたプログラムを記憶部１２の作業領域にロードして実行し、プログラムの実行を通じた各種の制御を行うことにより、所定の目的に合致した機能を実行するものである。 As shown in FIG. 1, the controller 7 mainly comprises a processor 10, a communication unit 11, and a memory unit 12. The controller 7 is configured to perform calculations according to a predetermined program using data input from various sensors 8, 9 provided on the vehicle Ve, external data, and pre-stored data, and to output the results of the calculations as control command signals. In this embodiment of the invention, the controller 7 executes functions that meet predetermined purposes by having the processor 10 load and execute a program stored on a recording medium into the working area of the memory unit 12, and perform various controls through the execution of the program.
プロセッサ１０は、中央演算処理ユニットであり、例えば、ＣＰＵ、又はＤＳＰなどである。このプロセッサ１０は、コントローラ７を制御し、様々な情報処理の演算を行うように構成されている。 The processor 10 is a central processing unit, such as a CPU or DSP. This processor 10 is configured to control the controller 7 and perform various information processing operations.
通信部１１は、無線通信を利用して、他の車両や、図示しないサーバなどとデータ通信可能に接続された無線通信回路である。この無線通信回路は、例えば、５Ｇ、あるいは４Ｇ（ＬＴＥ）などのセルラー通信（移動体通信）を利用して通信を行う。なお、無線通信回路は、ＤＳＲＣ等の狭帯域通信を利用して通信を行ってもよい。 The communication unit 11 is a wireless communication circuit that is connected to other vehicles or a server (not shown) via wireless communication so that data can be communicated with them. This wireless communication circuit communicates using cellular communication (mobile communication) such as 5G or 4G (LTE). Note that the wireless communication circuit may also communicate using narrowband communication such as DSRC.
記憶部１２は、各種プログラムおよび各種データを格納するように構成されており、例えば、ＲＡＭ、及びＲＯＭなどを含んでいる。記憶部１２には、上述したように、プロセッサ１０がプログラムを実行するための作業領域が形成されている。なお、記憶部１２には、ＥＰＲＯＭやハードディスクドライブ、あるいは、可搬記録媒体である、いわゆるリムーバブルメディアなどの補助記憶部を含んでいてもよい。 The memory unit 12 is configured to store various programs and data, and includes, for example, RAM and ROM. As described above, the memory unit 12 has a working area for the processor 10 to execute programs. The memory unit 12 may also include auxiliary memory such as an EPROM, a hard disk drive, or a portable recording medium, known as removable media.
記憶部１２は、手動運転モードによって車両Ｖｅを走行させたときの、運転者による運転操作および車両Ｖｅの走行軌跡などのデータを記録する。記憶部１２は、上述した各種センサ８，９から取得したデータに基づき、走行中における運転者の運転操作に関するデータを取得する。具体的には、記憶部１２は、アクセルペダル２ａ、ブレーキペダル３ａおよびステアリングホイール５ａの操作量および操作速度などを取得する。また、記憶部１２は、上述した各種センサ８，９および後述する位置情報取得部１３から取得したデータに基づき、走行中における車両Ｖｅの挙動を含む走行軌跡などを記録する。 The memory unit 12 records data such as the driver's driving operations and the driving trajectory of the vehicle Ve when the vehicle Ve is driven in manual driving mode. The memory unit 12 acquires data related to the driver's driving operations while driving based on data acquired from the various sensors 8 and 9 described above. Specifically, the memory unit 12 acquires data such as the amount and speed of operation of the accelerator pedal 2a, brake pedal 3a, and steering wheel 5a. The memory unit 12 also records the driving trajectory, including the behavior of the vehicle Ve while driving, based on data acquired from the various sensors 8 and 9 described above and the position information acquisition unit 13 described below.
また、記憶部１２は、複数の走行データを記憶する。例えば、同じ経路を複数の運転者の運転操作によって車両Ｖｅが走行した場合に、記憶部１２は、それぞれに対応する複数の走行データを記憶する。そのため、記憶される走行データには、例えば、搭乗者が快適に感じるような車両Ｖｅの発進や停車、旋回などの運転操作を行う熟練の運転者の走行データや、車両Ｖｅの操舵や加速、制動の操作を滑らかに実行できるようにトレーニング中の運転者の走行データなどが含まれる場合がある。 The memory unit 12 also stores multiple pieces of driving data. For example, if the vehicle Ve is driven along the same route by multiple drivers, the memory unit 12 stores multiple pieces of driving data corresponding to each of them. Therefore, the stored driving data may include, for example, driving data of an experienced driver who performs driving operations such as starting, stopping, and turning of the vehicle Ve in a way that makes the passengers feel comfortable, and driving data of a driver who is currently training to be able to smoothly perform steering, acceleration, and braking operations of the vehicle Ve.
なお、上述したように構成された検出部６、コントローラ７および各アクチュエータやセンサなどは、例えば、ＣＡＮやワイヤーハーネス等によって互いに電気的に接続されており、取得した検出値または算出値に応じた電気信号を検出データとしてコントローラ７に出力する。 The detector 6, controller 7, and each actuator and sensor configured as described above are electrically connected to each other, for example, by a CAN or a wire harness, and output electrical signals corresponding to the acquired detected or calculated values as detection data to the controller 7.
また、コントローラ７は、図２に示すように、上述したプロセッサ１０、通信部１１および記憶部１２における適宜の場所に、位置情報取得部１３、目標状態演算部１４、目標状態生成部１５および走行制御部１６を備えている。 As shown in FIG. 2, the controller 7 also includes a position information acquisition unit 13, a target state calculation unit 14, a target state generation unit 15, and a driving control unit 16, which are located in appropriate locations in the processor 10, communication unit 11, and memory unit 12 described above.
位置情報取得部１３は、車両Ｖｅの現在位置に関する情報を位置情報サービスから取得する。そのような位置情報サービスの一例としては、衛星から発せられた信号を受信して現在位置を推定あるいは特定する衛星測位システムであるＧＮＳＳの一つであるＧＰＳなどである。 The location information acquisition unit 13 acquires information about the current location of the vehicle Ve from a location information service. One example of such a location information service is GPS, a type of GNSS, a satellite positioning system that receives signals emitted from satellites to estimate or identify the current location.
目標状態演算部１４は、記憶部１２に記憶されている、所定の経路を手動運転モードで走行したときの走行データに基づいて、その所定の経路を車両Ｖｅが自動運転走行するときに目標とする車両Ｖｅの挙動に関するパラメータを演算する。具体的には、目標状態生成部１５は、記憶部１２に記録されている、各種センサ８，９などによって取得された複数のパラメータなどのデータに基づき、車両Ｖｅを手動運転走行と同様の挙動で自動運転走行させるために必要な駆動や制動、操舵に関する制御量や操作量などを演算する。つまり、目標状態演算部１４では、各種センサ８，９から取得した値などから手動運転による運転操作や走行軌道などを解析している。この目標状態演算部１４は、目標走行軌道演算部１４ａおよび目標車両状態演算部１４ｂを有している。 The target state calculation unit 14 calculates parameters related to the target behavior of the vehicle Ve when the vehicle Ve travels autonomously along a predetermined route, based on driving data stored in the memory unit 12 obtained when the vehicle travels along the predetermined route in manual driving mode. Specifically, the target state generation unit 15 calculates control variables and operation variables related to driving, braking, and steering required to cause the vehicle Ve to travel autonomously with behavior similar to that of manual driving, based on data such as multiple parameters acquired by various sensors 8, 9, etc., stored in the memory unit 12. In other words, the target state calculation unit 14 analyzes the driving operations and driving trajectory of manual driving from values acquired from the various sensors 8, 9, etc. This target state calculation unit 14 has a target driving trajectory calculation unit 14a and a target vehicle state calculation unit 14b.
目標走行軌道演算部１４ａは、手動運転モードによる走行中に位置情報取得部１３から取得した車両Ｖｅの位置の履歴に基づいて、手動運転操作による車両Ｖｅの走行軌跡を演算する。つまり、目標走行軌道演算部１４ａは、記録されている走行データに基づいて、手動運転モードによる走行中に車両Ｖｅが辿った走行軌跡を演算する。目標走行軌道演算部１４ａは、走行軌跡を演算するときに、所定の経路を走行したときの走行データが記憶部１２に複数記憶されている場合には、複数の走行データのそれぞれについて目標となる走行軌跡を演算する、あるいは、それらを統合したり平均化したりして目標となる走行軌跡を演算するように構成されていても良い。 The target driving trajectory calculation unit 14a calculates the driving trajectory of the vehicle Ve when driven manually, based on the position history of the vehicle Ve acquired from the position information acquisition unit 13 while the vehicle Ve is driving in manual driving mode. In other words, the target driving trajectory calculation unit 14a calculates the driving trajectory followed by the vehicle Ve while driving in manual driving mode, based on the recorded driving data. When calculating the driving trajectory, if multiple pieces of driving data for driving a specified route are stored in the memory unit 12, the target driving trajectory calculation unit 14a may be configured to calculate a target driving trajectory for each of the multiple pieces of driving data, or to calculate the target driving trajectory by integrating or averaging them.
目標車両状態演算部１４ｂは、手動運転モード時に各種センサ８，９によって記録された走行データに基づき、所定の経路を走行したときの運転者の運転操作に関する操作装置の操作パラメータなどを演算する。操作装置とは、アクセルペダル２ａやブレーキペダル３ａ、あるいはステアリングホイール５ａなどである。目標車両状態演算部１４ｂでは、車両Ｖｅの挙動に現れる運転操作だけでなく、車両Ｖｅの挙動として現れにくい運転操作の操作量や操作速度についても演算する。例えば、運転者が車両Ｖｅを旋回させる際のステアリングホイール５ａの操作には、車両Ｖｅが実際に旋回を開始する直前の、車両Ｖｅの挙動として現れないようなステアリングホイール５ａの僅かな操作が含まれる場合がある。目標車両状態演算部１４ｂは、そのような僅かな操作によるステアリングホイール５ａの操舵角や操舵速度などをも演算するように構成されている。なお、目標車両状態演算部１４ｂは、目標走行軌道演算部１４ａと同様に、所定の経路を走行したときの走行データが記憶部１２に複数記憶されている場合には、運転者によって選択された一つの手動運転操作に基づいて操作パラメータを演算する、あるいは、それらを平均化して操作パラメータを演算することとしても良い。 The target vehicle state calculation unit 14b calculates operation parameters of operating devices related to the driver's driving operation when traveling a predetermined route based on driving data recorded by various sensors 8 and 9 during manual driving mode. Operating devices include the accelerator pedal 2a, brake pedal 3a, and steering wheel 5a. The target vehicle state calculation unit 14b calculates not only driving operations that appear in the behavior of the vehicle Ve, but also the operation amount and operation speed of driving operations that do not appear in the behavior of the vehicle Ve. For example, the operation of the steering wheel 5a when the driver turns the vehicle Ve may include a slight operation of the steering wheel 5a just before the vehicle Ve actually starts turning, which does not appear in the behavior of the vehicle Ve. The target vehicle state calculation unit 14b is configured to calculate the steering angle and steering speed of the steering wheel 5a resulting from such slight operation. Similarly to the target driving trajectory calculation unit 14a, when multiple pieces of driving data for driving a predetermined route are stored in the memory unit 12, the target vehicle state calculation unit 14b may calculate operation parameters based on one manual driving operation selected by the driver, or may calculate operation parameters by averaging these pieces of driving data.
目標状態生成部１５は、目標状態演算部１４によって演算されたパラメータと、実際の走行中に各種センサ８，９などから取得した車両Ｖｅの周辺状況や車両Ｖｅの挙動とに基づいて、車両Ｖｅを自動運転走行させるときの目標となるデータを生成する。具体的には、目標状態生成部１５は、車両Ｖｅの各アクチュエータを制御するときに目標とする制御量、および、各操作装置を動作させるときに目標とする操作量や操作速度などを演算し、車両の目標走行挙動を生成する。車両Ｖｅが所定の経路を走行するときに、手動運転操作によって走行しているときと、自動運転走行によって走行しているときとでは、所定の経路上に障害物や歩行者の存在などにより、車両Ｖｅの周辺状況が異なる場合がある。そのため、記録された走行データに基づいて演算されたパラメータのみによって自動運転走行をした場合には、障害物などによって車両Ｖｅがそのパラメータに基づく走行軌道や運転操作を再現することができない可能性がある。したがって、目標状態生成部１５では、演算したパラメータと、検出された実際の周辺状況とを考慮した最終的な目標データを生成するように構成されている。目標状態生成部１５は、目標走行軌道生成部１５ａおよび目標車両状態生成部１５ｂを有している。 The target state generation unit 15 generates target data for autonomous driving of the vehicle Ve based on the parameters calculated by the target state calculation unit 14 and the vehicle Ve's surrounding conditions and vehicle behavior acquired from various sensors 8, 9, etc. during actual driving. Specifically, the target state generation unit 15 calculates target control amounts when controlling each actuator of the vehicle Ve, and target operation amounts and operation speeds when operating each operating device, thereby generating the vehicle's target driving behavior. When the vehicle Ve travels along a predetermined route, the surrounding conditions of the vehicle Ve may differ between when the vehicle is traveling manually and when the vehicle is traveling autonomously due to the presence of obstacles or pedestrians on the predetermined route. Therefore, if the vehicle Ve travels autonomously using only parameters calculated based on recorded driving data, obstacles or other factors may prevent the vehicle Ve from reproducing the driving trajectory and driving operations based on those parameters. Therefore, the target state generation unit 15 is configured to generate final target data that takes into account the calculated parameters and the detected actual surrounding conditions. The target state generation unit 15 has a target driving trajectory generation unit 15a and a target vehicle state generation unit 15b.
目標走行軌道生成部１５ａは、目標走行軌道演算部１４ａによって演算された走行軌跡と、実際の車両Ｖｅの周辺状況とに基づいて、自動運転走行中に、車両Ｖｅが目標とすべき走行軌道である目標軌道を生成する。例えば、目標走行軌道生成部１５ａは、走行データに含まれていない、車両Ｖｅの前方などに存在する障害物に関する情報を取得した場合などに、その障害物の大きさや対向車の存在などに基づいて障害物を避けるために適切な走行軌道を目標軌道として生成する。 The target driving trajectory generation unit 15a generates a target trajectory, which is a driving trajectory that the vehicle Ve should aim for during autonomous driving, based on the driving trajectory calculated by the target driving trajectory calculation unit 14a and the actual surrounding conditions of the vehicle Ve. For example, if the target driving trajectory generation unit 15a acquires information about an obstacle that is not included in the driving data and is present in front of the vehicle Ve, it generates an appropriate driving trajectory as a target trajectory to avoid the obstacle based on the size of the obstacle, the presence of an oncoming vehicle, etc.
目標車両状態生成部１５ｂは、目標車両状態演算部１４ｂによって演算された操作パラメータと、実際の車両Ｖｅの挙動や周辺状況とに基づいて、自動運転走行中に、操作装置が目標とすべき操作量や操作速度である目標操作パラメータを生成する。上述したように、車両Ｖｅの走行中には、経路上の障害物や路面の状況などにより車両Ｖｅの挙動を変化させる必要が生じるので、目標車両状態生成部１５ｂは、そのような変化に対応させて操作パラメータを生成する。 The target vehicle state generation unit 15b generates target operation parameters, which are the operation amounts and operation speeds that the operation device should aim for during autonomous driving, based on the operation parameters calculated by the target vehicle state calculation unit 14b and the actual behavior of the vehicle Ve and the surrounding conditions. As described above, while the vehicle Ve is traveling, it may become necessary to change the behavior of the vehicle Ve due to obstacles on the route, road surface conditions, etc., so the target vehicle state generation unit 15b generates operation parameters in response to such changes.
目標状態生成部１５は、目標走行軌道生成部１５ａおよび目標車両状態生成部１５ｂによって生成された目標軌道および目標操作パラメータに基づいて車両Ｖｅの目標データを生成する。例えば、目標状態生成部１５では、記録された走行データと実際の状況とに基づいてモデルを構築し、そのモデルに基づいて走行中に、逐次的に最適化問題を解くことにより目標データを生成するように構成されている。例えば、目標状態生成部１５では、記憶部１２に記録されている手動運転走行時に実測された車両Ｖｅの走行軌道および運転操作と、各種センサ８，９によって取得した実際の車両Ｖｅの挙動や周辺状況に関するデータを入力し、それらに基づいて自動運転走行（オンライン）中に追従すべき車両Ｖｅの予測モデルを出力する。その予測モデルが、車両Ｖｅの自動運転走行中に目標とする挙動として設定される。予測モデルを生成するときには、目標状態生成部１５は、目標軌道に基づく制御を優先的に参照し、目標操作パラメータに基づく操作を補助的に用いることとしても良い。例えば、制御対象となる装置の目標軌道に基づく制御量は目標となる値に一致するように制御し、目標操作パラメータに基づく操作の内容や量については、一定の上限値あるいは下限値内に保たれるように制御することにより、目標軌道の優先度を高くし、目標操作パラメータの優先度を低くするように予測モデルを生成してもよい。あるいは、目標状態演算部１４は、車両Ｖｅや周囲の状況に応じて目標軌道と運転操作とのどちらを優先して目標データを設定するか変更することとしても良い。なお、上述した目標状態演算部１４および目標状態生成部１５が、本発明の実施形態における目標走行挙動生成部に相当する。 The target state generation unit 15 generates target data for the vehicle Ve based on the target trajectory and target operation parameters generated by the target driving trajectory generation unit 15a and the target vehicle state generation unit 15b. For example, the target state generation unit 15 is configured to construct a model based on recorded driving data and actual conditions, and generate target data by sequentially solving an optimization problem while driving based on the model. For example, the target state generation unit 15 inputs the driving trajectory and driving operation of the vehicle Ve measured during manual driving, which are recorded in the memory unit 12, and data on the actual behavior of the vehicle Ve and surrounding conditions acquired by various sensors 8 and 9, and based on this, outputs a predictive model of the vehicle Ve to be followed during autonomous driving (online). The predictive model is set as the target behavior of the vehicle Ve during autonomous driving. When generating the predictive model, the target state generation unit 15 may preferentially refer to control based on the target trajectory and supplementarily use operation based on the target operation parameters. For example, a prediction model may be generated that prioritizes the target trajectory and the target operation parameters by controlling the control amount based on the target trajectory of the device to be controlled so that it matches the target value, and controlling the content and amount of operation based on the target operation parameters to remain within certain upper or lower limits. Alternatively, the target state calculation unit 14 may change whether to prioritize the target trajectory or the driving operation when setting target data, depending on the vehicle Ve and the surrounding conditions. The target state calculation unit 14 and target state generation unit 15 described above correspond to the target driving behavior generation unit in this embodiment of the present invention.
例えば、手動運転操作によって車両Ｖｅが旋回しているときに、車両Ｖｅの走行車線内において、路面のコンディションによって車輪４が比較的大きくスリップが生じた場合には、そのスリップによる影響を受けた走行データが記憶部１２に記録される場合がある。そのような場合には、スリップしたときにおける運転者のブレーキペダル３ａの操作やステアリングホイール５ａの操作は、運転者の意図した操作であり、かつ走行経路に沿うことを目的とした操作となっている。一方で、車両Ｖｅの走行位置や走行軌道は、車輪４がスリップしたことにより車両Ｖｅの旋回方向とは反対方向にずれることになる。そのような場合に、目標状態生成部１５が、目標軌道を優先的に参照した目標データによって車両Ｖｅを自動運転走行させてしまうと、搭乗者の所望する挙動とは異なる挙動となる可能性がある。したがって、そのような場合には、目標状態生成部１５は、地図データなども参照して、運転者の運転操作に関するデータを優先的に用いて車両Ｖｅが目標とするパラメータを設定する。なお、このとき、記録されている走行軌道や運転操作などに基づき、車両Ｖｅの走行位置を修正するような運転操作が開始されたことが判定された場合には、その後の走行軌道および運転操作のいずれも車両Ｖｅの走行位置を修正するためのものとなる。したがって、そのような場合には、予め記憶されている地図データや実際の車両Ｖｅの周辺状況なども考慮しつつ、目標データにおける走行軌道や操作パラメータに向かって緩やかに戻すように、車両Ｖｅを自動運転走行させることとしてよい。その後、例えば、車両Ｖｅの実際の走行位置と手動運転操作に基づく走行位置との相違が所定の範囲内になったことなどにより、生成された目標データによる自動運転走行を再開することとしてよい。 For example, when the vehicle Ve is turning manually and road conditions cause a relatively large slippage of the wheels 4 within the vehicle Ve's lane, driving data affected by the slippage may be recorded in the memory unit 12. In such a case, the driver's operation of the brake pedal 3a and steering wheel 5a during the slippage is the driver's intended operation, and is intended to align with the driving route. However, the vehicle Ve's driving position and driving trajectory will deviate in the opposite direction from the vehicle Ve's turning direction due to the slippage of the wheels 4. In such a case, if the target state generation unit 15 causes the vehicle Ve to automatically drive using target data that prioritizes the target trajectory, the vehicle may behave differently from the vehicle occupant's desired behavior. Therefore, in such a case, the target state generation unit 15 references map data and other data, and prioritizes data related to the driver's driving operation, to set target parameters for the vehicle Ve. If it is determined at this time that a driving operation has been initiated that corrects the vehicle Ve's driving position based on the recorded driving trajectory and driving operations, then all subsequent driving trajectory and driving operations will be intended to correct the vehicle Ve's driving position. Therefore, in such a case, the vehicle Ve may be driven autonomously to gradually return to the driving trajectory and operation parameters in the target data, taking into consideration pre-stored map data and the actual surrounding conditions of the vehicle Ve. Thereafter, for example, autonomous driving based on the generated target data may be resumed when the difference between the vehicle Ve's actual driving position and the driving position based on manual driving operations falls within a predetermined range.
走行制御部１６は、目標状態生成部１５によって生成された目標データに基づき、目標状態生成部１５によって生成された予測モデルを追従するように、車両Ｖｅを自動運転走行させる。すなわち、走行制御部１６は、車両Ｖｅの予測モデルにおける各制御値を車両Ｖｅにおける各装置の指令値としてフィードフォワード的に設定することにより、車両Ｖｅにおける実際の各制御値が予測モデルにおける各制御値に一致するように、制御の対象となるアクチュエータなどの自動運転走行に必要な装置を制御する。その装置としては、主に、上述したような車両Ｖｅの操舵や制動、駆動に関する制御を行う装置および、操舵や制動、駆動に関する操作を行う操作装置などである。すなわち、走行制御部１６は、目標データ、予測モデルおよび実際の車両Ｖｅの状況などに基づき、実際に車両Ｖｅを制御するための指令値を演算して設定する。 The driving control unit 16 controls the vehicle Ve to drive autonomously based on the target data generated by the target state generation unit 15, so that the vehicle Ve follows the prediction model generated by the target state generation unit 15. That is, the driving control unit 16 sets each control value in the prediction model of the vehicle Ve in a feedforward manner as a command value for each device in the vehicle Ve, thereby controlling devices required for autonomous driving, such as actuators, to be controlled, so that each actual control value in the vehicle Ve matches the control value in the prediction model. These devices mainly include devices that control the steering, braking, and driving of the vehicle Ve, as described above, and operating devices that perform operations related to steering, braking, and driving. That is, the driving control unit 16 calculates and sets command values for actually controlling the vehicle Ve based on the target data, the prediction model, the actual situation of the vehicle Ve, and so on.
例えば、車両Ｖｅには、走行中に路面のコンディションなどによって予期しない車両Ｖｅの挙動の変化が生じ、演算された指令値に従って各アクチュエータや各操作装置などを制御しているにも関わらず、実際の車両Ｖｅの軌道が目標とする軌道から比較的大きく逸れる場合がある。言い換えれば、実際の車両Ｖｅの走行軌道が目標とする軌道を中心とした所定の範囲から外れてしまう場合がある。その場合には、車両Ｖｅの走行軌道は、目標軌道と乖離した軌道になっているものの、各装置を制御するための指令値などは、目標制御パラメータに近似した値となっている可能性が高い。そのような場合には、走行制御部１６は、実際の各装置におけるパラメータが演算された指令値に沿った値であったとしても、車両Ｖｅの走行軌道が目標軌道に沿った軌道となるように指令値を補正する。言い換えれば、車両の各アクチュエータや各操作装置が演算された指令値とは異なる制御になるとしても、車両Ｖｅの走行軌道が目標となる軌道を中心とした所定の範囲から外れた場合には、車両Ｖｅの走行軌道を目標となる軌道に戻すことを優先して車両Ｖｅを制御するように指令値を補正する。 For example, unexpected changes in the vehicle Ve's behavior due to road conditions or other factors may occur while the vehicle Ve is traveling. Even though the actuators and operating devices are controlled in accordance with the calculated command values, the actual trajectory of the vehicle Ve may deviate significantly from the target trajectory. In other words, the actual vehicle Ve's traveling trajectory may deviate from a predetermined range centered on the target trajectory. In such a case, although the vehicle Ve's traveling trajectory deviates from the target trajectory, the command values for controlling each device are likely to be values close to the target control parameters. In such a case, the traveling control unit 16 corrects the command values so that the vehicle Ve's traveling trajectory is aligned with the target trajectory, even if the parameters of each actual device are in line with the calculated command values. In other words, even if the vehicle's actuators and operating devices are controlled differently from the calculated command values, when the vehicle Ve's traveling trajectory deviates from a predetermined range centered on the target trajectory, the command values are corrected to control the vehicle Ve with a priority on returning the vehicle Ve's traveling trajectory to the target trajectory.
このように、外的要因などによって車両Ｖｅの走行軌道が目標軌道から比較的大きく逸れた場合には、車両Ｖｅの各装置を指令値に基づく制御を維持したとしても、車両Ｖｅの挙動が手動運転操作時の挙動とは異なる挙動になってしまう可能性が高い。そのような事態を防止もしくは抑制するために、車両Ｖｅの走行軌道が目標軌道から逸脱した場合には、走行制御部１６は、指令値を補正し、車両Ｖｅの挙動を安定させつつ、車両Ｖｅの走行軌道が目標軌道に沿った軌道となるよう制御する。 In this way, if the driving trajectory of vehicle Ve deviates relatively significantly from the target trajectory due to external factors, even if control of each device of vehicle Ve is maintained based on command values, there is a high possibility that the behavior of vehicle Ve will differ from that during manual driving operation. To prevent or suppress such a situation, when the driving trajectory of vehicle Ve deviates from the target trajectory, the driving control unit 16 corrects the command values, stabilizing the behavior of vehicle Ve while controlling the driving trajectory of vehicle Ve so that it follows the target trajectory.
そのときの補正量としては、予め定められた車両Ｖｅの走行軌道と目標軌道との偏差および各アクチュエータ等の制御値と指令値との偏差に基づいて設定してよい。例えば、指令値における偏差に対して、走行軌道における偏差が小さくなるように比重を設定するとともに、走行軌道における偏差が大きいほどその比重を大きくする。つまり、その比重は、走行軌道が目標軌道に近いほど運転操作の内容ならびに量に沿った自動運転走行となるように定められるとともに、走行軌道が目標軌道から遠くなるほど目標軌道に沿った自動運転走行となるように定められている。そして、走行制御部１６は、上述したようなずれが生じた場合には、その比重に基づいて目標軌道や指令値の補正量を決定する。そのように各パラメータの指令値を補正することにより、車両Ｖｅの挙動を安定させつつ車両Ｖｅを走行軌道および運転操作の内容ならびに量のいずれにも沿うように調停して自動運転走行させることができる。 The amount of correction at this time may be set based on the deviation between a predetermined driving trajectory of the vehicle Ve and the target trajectory, and the deviation between the control value and command value of each actuator, etc. For example, a weight is set so that the deviation in the driving trajectory is smaller than the deviation in the command value, and the weight is increased as the deviation in the driving trajectory is larger. In other words, the weight is set so that the closer the driving trajectory is to the target trajectory, the more the automated driving will be in line with the content and amount of driving operation, and so that the farther the driving trajectory is from the target trajectory, the more the automated driving will be in line with the target trajectory. If a deviation such as the one described above occurs, the driving control unit 16 determines the amount of correction to the target trajectory and command value based on the weight. By correcting the command value of each parameter in this way, the behavior of the vehicle Ve can be stabilized while the vehicle Ve can be driven autonomously in accordance with both the driving trajectory and the content and amount of driving operation.
反対に、車両Ｖｅの実際の走行軌道が目標とする軌道を中心とした所定の範囲内にある場合には、例えば、操作装置の操作内容ならびに量に関する指令値を優先的に使用して車両Ｖｅを制御することとしてよい。言い換えれば、車両Ｖｅの走行軌道が目標軌道からずれたとしても、所定の範囲内であれば、操作装置への指令値を優先的に用いて車両Ｖｅを制御することとする。そのような構成にすることにより、運転者や搭乗者が意図した挙動を可能な限り反映して車両Ｖｅを自動運転走行させることができる。 On the other hand, if the actual driving trajectory of the vehicle Ve is within a predetermined range centered on the target trajectory, the vehicle Ve can be controlled, for example, by using, with priority, command values related to the operation content and amount of the operating device. In other words, even if the driving trajectory of the vehicle Ve deviates from the target trajectory, as long as it is within the predetermined range, the command values to the operating device can be used with priority to control the vehicle Ve. By configuring in this way, the vehicle Ve can be driven autonomously, reflecting as much as possible the behavior intended by the driver or passengers.
なお、走行制御部１６は、記録された走行データに基づき、自動運転モードによって車両Ｖｅを走行させているときには、常に実際の車両Ｖｅや車両Ｖｅの周辺の状況を取得しつつ走行する。例えば、記録された走行データには、障害物等避けるためにやむを得ず車線境界線を跨いで車両Ｖｅが走行したデータが含まれる場合がある。そのような走行を記録した走行データを再現してしまうと、障害物がないにも関わらず障害物を避ける挙動が車両Ｖｅに生じてしまうので、走行制御部１６は、そのような事態を避けるために、常に実際の状況を取得しつつ、車両Ｖｅが適切に走行することができるように車両Ｖｅの自動運転走行させるように構成されている。 When driving the vehicle Ve in autonomous driving mode based on recorded driving data, the driving control unit 16 drives the vehicle Ve while constantly acquiring information about the actual conditions of the vehicle Ve and its surroundings. For example, the recorded driving data may include data in which the vehicle Ve is forced to cross lane boundaries to avoid obstacles, etc. If driving data that recorded such driving were to be reproduced, the vehicle Ve would exhibit obstacle-avoiding behavior even when there is no obstacle. Therefore, to avoid such situations, the driving control unit 16 is configured to constantly acquire actual conditions and drive the vehicle Ve in autonomous driving mode so that the vehicle Ve can drive appropriately.
このように構成された本発明の実施形態における車両Ｖｅの運転支援システム１では、運転者の運転操作によって車両Ｖｅを走行させたときの走行データを記録する。そして、運転支援システム１は、車両Ｖｅが自動運転モードによって走行するときに、その走行経路上に手動運転操作による走行データの記録がある場合には、その記録された走行データに基づいて車両Ｖｅを自動運転走行させることができるように構成されている。つまり、運転支援システム１は、手動運転モードによって一度走行したことのある所定の道路を、自動運転モードによってその所定の道路を再度走行するときに、手動運転モード時の運転者による運転操作を再現するように、自動運転走行を実行するように構成されている。具体的には、運転支援システム１では、走行データとして、少なくとも手動運転モード時の走行軌跡および運転者の運転操作の内容および量を記録する。そして、運転支援システム１は、所定の道路を再度、自動運転によって車両Ｖｅを走行させるときに、その記録された走行軌跡および手動運転操作を再現するように制御する。そのときに、再現する車両Ｖｅの操舵や制動、加速などの制御だけでなく、対応する操作装置の動作も再現する。例えば、車両Ｖｅが旋回する場合には、手動運転操作時のステアリングホイール５ａの操作速度や操作量を再現するようにステアリングホイール５ａを動作させる。すなわち、手動運転操作によって実行されたステアリングホイール５ａの操作に関するデータも記録し、自動運転によって車両Ｖｅを走行させるときに、車両Ｖｅの操舵量や操舵速度だけでなく、ステアリングホイール５ａの動作も再現するように構成されている。 In an embodiment of the present invention, the driving assistance system 1 for the vehicle Ve configured as described above records driving data when the vehicle Ve is driven by the driver's driving operations. When the vehicle Ve is driven in automated driving mode, if there is recorded driving data based on manual driving operations along the driving route, the driving assistance system 1 is configured to cause the vehicle Ve to drive autonomously based on the recorded driving data. In other words, when the vehicle Ve is driven again in automated driving mode on a predetermined road that has been driven once in manual driving mode, the driving assistance system 1 is configured to perform automated driving so as to replicate the driving operations performed by the driver in manual driving mode. Specifically, the driving assistance system 1 records, as driving data, at least the driving trajectory in manual driving mode and the content and amount of the driver's driving operations. When the vehicle Ve is driven again in automated driving mode on a predetermined road, the driving assistance system 1 controls the vehicle Ve to replicate the recorded driving trajectory and manual driving operations. In this case, the system replicates not only the steering, braking, acceleration, and other controls of the vehicle Ve, but also the operation of the corresponding operating devices. For example, when the vehicle Ve turns, the steering wheel 5a is operated to replicate the speed and amount of steering wheel 5a operation during manual driving. In other words, data related to the operation of the steering wheel 5a performed during manual driving is also recorded, and when the vehicle Ve is driven automatically, not only the steering amount and steering speed of the vehicle Ve are replicated, but also the operation of the steering wheel 5a.
その制御の一例を図３および図４に示すフローチャートを用いて説明する。図３および図４に示すフローチャートは、本発明の実施形態における運転支援システム１において、上述した適宜の構成要素によって実行される。図３に示すフローチャートは、手動運転モードによって車両Ｖｅが走行したときの、運転者による運転操作を含む走行データを記録し、記録された走行データに基づいて車両Ｖｅの目標となる状態を生成する制御である。ステップＳ１では、車両Ｖｅの走行モードとして手動運転モードが選択されていることが判定される。そのような車両Ｖｅの走行モードの判定は、例えば、運転者が車両Ｖｅのインストルメントパネル等に設置された所定のスイッチを押すことや、タッチパネルを操作することによって車両Ｖｅの走行モードを手動運転モードに切り替えることによって行われる。 An example of this control will be described using the flowcharts shown in Figures 3 and 4. The flowcharts shown in Figures 3 and 4 are executed by the appropriate components described above in the driving assistance system 1 according to an embodiment of the present invention. The flowchart shown in Figure 3 shows control for recording driving data, including driving operations by the driver, when the vehicle Ve is driven in manual driving mode, and generating a target state for the vehicle Ve based on the recorded driving data. In step S1, it is determined that manual driving mode has been selected as the driving mode for the vehicle Ve. This determination of the driving mode of the vehicle Ve is made, for example, by the driver pressing a predetermined switch installed on the instrument panel of the vehicle Ve, or by operating a touch panel to switch the driving mode of the vehicle Ve to manual driving mode.
車両Ｖｅの走行モードとして手動運転モードが選択されていることによりステップＳ１においてＹＥＳと判定された場合には、処理がステップＳ２に進み、走行データを記録するか否かが判定される。ステップＳ２では、走行中の手動運転操作や走行軌道などの走行データを記録するか否かを判定する。走行データを記録するか否かの判定は、ステップＳ１と同様に、車両Ｖｅのインストルメントパネル等に設置された所定のスイッチやタッチパネルを運転者が操作することによって行われてよい。車両Ｖｅの走行モードとして手動運転モードが選択されていない、あるいは、走行データを記録することが選択されていないことによりステップ１もしくはステップＳ２においてＮＯと判定された場合には、以降の制御を実行することなくこのフローチャートを一旦終了する。 If step S1 returns YES because manual driving mode has been selected as the driving mode for the vehicle Ve, the process proceeds to step S2, where it is determined whether or not to record driving data. In step S2, it is determined whether or not to record driving data, such as manual driving operations during driving and driving trajectory. As with step S1, the determination of whether or not to record driving data may be made by the driver operating a predetermined switch or touch panel installed on the instrument panel of the vehicle Ve. If step S1 or step S2 returns NO because manual driving mode has not been selected as the driving mode for the vehicle Ve, or because recording driving data has not been selected, this flowchart is temporarily terminated without executing any further control.
運転者によって走行データを記録することが選択されたことにより、ステップＳ２においてＹＥＳと判定された場合には、処理がステップＳ３に進み、走行データの記録を開始する。ステップＳ３では、主に、車両Ｖｅの走行軌跡に関するデータと、運転者の運転操作に関するデータが記憶部１２に記録される。 If the driver has selected to record driving data and the determination in step S2 is YES, processing proceeds to step S3, where recording of driving data begins. In step S3, data related to the driving trajectory of the vehicle Ve and data related to the driver's driving operations are primarily recorded in the memory unit 12.
記憶部１２は、車両Ｖｅの走行中に、位置情報取得部１３において取得した車両Ｖｅの現在位置に関するデータを取得する。位置情報取得部１３は、例えば、一定時間もしくは一定距離ごとに車両Ｖｅの現在位置に関するデータを取得し、車両Ｖｅの位置の履歴、つまり走行軌跡を記録する。その一定時間もしくは一定距離は、記録した車両Ｖｅの位置の履歴のみを参照することによって、もしくは、記憶部１２に記憶されている地図情報も参照することによって、車両Ｖｅを自動運転走行させることができる程度であって、かつ、目標走行軌道演算部１４ａによって目標軌道を生成することが可能な間隔に設定されている。 The memory unit 12 acquires data related to the current position of the vehicle Ve acquired by the position information acquisition unit 13 while the vehicle Ve is traveling. The position information acquisition unit 13 acquires data related to the current position of the vehicle Ve, for example, at regular intervals of time or distance, and records the position history of the vehicle Ve, i.e., the traveling trajectory. The regular intervals of time or distances are set to be long enough to allow the vehicle Ve to travel autonomously by referring only to the recorded position history of the vehicle Ve, or by also referring to the map information stored in the memory unit 12, and are also set to be an interval that allows the target traveling trajectory calculation unit 14a to generate a target trajectory.
また、記憶部１２は、車両Ｖｅの走行中に、車両Ｖｅに搭載されている各種のセンサなどによって取得した運転者による運転操作に関するデータを取得する。運転操作に関するデータとしては、例えば、ステアリングホイール５ａやブレーキペダル３ａ、アクセルペダル２ａの操作量、操作速度などである。 In addition, the memory unit 12 acquires data related to the driver's driving operations obtained from various sensors mounted on the vehicle Ve while the vehicle Ve is traveling. Examples of data related to the driving operations include the amount and speed of operation of the steering wheel 5a, brake pedal 3a, and accelerator pedal 2a.
そのように走行データの記録を開始した後、処理がステップＳ４に進み、走行データの記録を終了するか否かが判定される。ステップＳ４の判定は、例えば、ステップＳ２と同様に、車両Ｖｅのインストルメントパネル等に設置された所定のスイッチやタッチパネルを運転者が操作することによって行われてよい。あるいは、イグニッションがＯＦＦであることによって記録を終了することとしてもよい。それらのスイッチなどが操作されていないことにより、ステップＳ４においてＮＯと判定された場合には、ステップＳ３の処理に戻り、走行データの記録を継続する。 After starting recording of driving data in this way, processing proceeds to step S4, where it is determined whether or not to end recording of driving data. The determination in step S4 may be made, for example, as in step S2, by the driver operating a specified switch or touch panel installed on the instrument panel of the vehicle Ve. Alternatively, recording may be ended when the ignition is turned OFF. If such a switch or the like has not been operated and the determination is NO in step S4, processing returns to step S3, and recording of driving data continues.
反対に、運転者によって走行モードの記録を終了するように操作されたことにより、ステップＳ４において肯定的に判定された場合には、ステップＳ５に進み、走行モードの記録を終了する。 On the other hand, if the driver has performed an operation to end recording of the driving mode and the result of step S4 is affirmative, the process proceeds to step S5, where recording of the driving mode is ended.
走行モードの記録をした後、ステップＳ６に進み、記録された走行データに基づいて、車両Ｖｅの挙動に関するパラメータを演算する。具体的には、ステップＳ６では、各種センサ８，９などによって取得したデータに基づき、車両Ｖｅを手動運転走行と同様の挙動で自動運転走行させるために必要な駆動や制動、操舵に関する制御量や操作量などを演算する。つまり、ステップＳ６では、手動運転モードによって走行した所定の経路を再度自動運転モードによって走行するときに、その手動運転モードによる走行軌道や運転操作を再現できるように、各アクチュエータの目標となるパラメータを演算する。パラメータの演算が終了し、予測モデルを生成するためのデータの演算が終了すると、ステップＳ６における処理が終了し、このフローチャートを一旦終了する。 After recording the driving mode, the process proceeds to step S6, where parameters related to the behavior of the vehicle Ve are calculated based on the recorded driving data. Specifically, in step S6, the control and operation amounts related to driving, braking, and steering required to cause the vehicle Ve to drive autonomously with the same behavior as manual driving are calculated based on data acquired by various sensors 8, 9, etc. In other words, in step S6, target parameters for each actuator are calculated so that when a predetermined route driven in manual driving mode is driven again in autonomous driving mode, the driving trajectory and driving operations in manual driving mode can be reproduced. Once the parameter calculations are complete and the calculation of data for generating the predictive model is completed, the processing in step S6 ends, and this flowchart is temporarily terminated.
次に、図３に示したフローチャートを実行したことによって演算されたデータを用いて車両Ｖｅを自動運転走行させるときの制御を、図４を参照して説明する。図４に示すように、ステップＳ１１では、走行モードとして自動運転モードが選択されたことが判定される。走行モードとして手動運転モードが選択されたことなどにより、ステップＳ１１においてＮＯと判定された場合には、以降の制御を実行することなくこのフローチャートを一旦終了する。 Next, with reference to Figure 4, we will explain the control that is performed when the vehicle Ve is driven in autonomous driving mode using the data calculated by executing the flowchart shown in Figure 3. As shown in Figure 4, in step S11, it is determined that the autonomous driving mode has been selected as the driving mode. If the determination in step S11 is NO, for example because the manual driving mode has been selected as the driving mode, this flowchart is temporarily terminated without executing any further control.
反対に、走行モードとして自動運転モードが選択されたことにより、ステップＳ１１においてＹＥＳと判定された場合には、処理がステップＳ１２に進み、目的地が設定されたことが判定される。目的地が設定されていないことによりステップＳ１２においてＮＯと判定された場合には、運転者によって目的地が設定されるまで待機する。 On the other hand, if the autonomous driving mode is selected as the driving mode and a YES answer is returned in step S11, the process proceeds to step S12, where it is determined that a destination has been set. If a NO answer is returned in step S12 because a destination has not been set, the process waits until a destination is set by the driver.
目的地が設定されたことにより、ステップＳ１２においてＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１３に進み、現在位置から目的地までの走行予定経路において、参照可能な手動運転走行時の走行データが記憶されていることが判定される。ステップＳ１３では、現在位置から目的地までの走行予定経路において、少なくとも一部に走行データが記憶されていればよい。走行予定経路上に走行データが含まれる区間がないことにより、ステップＳ１３においてＮＯと判定された場合には、以降の制御を実行することなくこのフローチャートを一旦終了する。 If a destination has been set and step S12 returns YES, the process proceeds to step S13, where it is determined that accessible manual driving data is stored along the planned driving route from the current position to the destination. In step S13, it is sufficient that driving data is stored for at least a portion of the planned driving route from the current position to the destination. If step S13 returns NO because there is no section along the planned driving route that includes driving data, the process ends without executing any further control.
走行予定経路上に走行データが含まれる区間があることにより、ステップＳ１３においてＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１４に進み、その走行データを使用して走行するか否かが判定される。ステップＳ１４では、運転者に対して、走行予定経路上に使用可能な走行データがあることを通知し、その走行データを用いて車両Ｖｅを自動運転によって走行させるか否かを選択させる。運転者が所定のスイッチやタッチパネルを操作し、走行データを用いずに車両Ｖｅを自動運転走行させることを選択したことにより、ステップＳ１４においてＮＯと判定された場合には、以降の制御を実行することなくこのフローチャートを一旦終了する。 If step S13 returns YES because there is a section on the planned driving route that contains driving data, the process proceeds to step S14, where it is determined whether to use that driving data for driving. In step S14, the driver is notified that there is usable driving data on the planned driving route, and is prompted to choose whether to drive the vehicle Ve autonomously using that driving data. If step S14 returns NO because the driver operates a specified switch or touch panel and selects to drive the vehicle Ve autonomously without using driving data, the process ends without executing any further control.
運転者が走行データを使用して車両Ｖｅを自動運転走行させることを選択したことにより、ステップＳ１４においてＹＥＳと判定された場合には、ステップＳ１５に進み、車両Ｖｅの目標となる状態の生成を開始する。ステップＳ１５では、ステップＳ６において演算されたデータや、実際の車両Ｖｅの周辺状況などに基づいて、車両Ｖｅが自動運転によって走行するときに目標となる予測モデルを生成する。予測モデルを生成した後、処理がステップＳ１６に進む。 If the driver has selected to use driving data to drive the vehicle Ve autonomously and the result of the determination in step S14 is YES, the process proceeds to step S15, where generation of a target state for the vehicle Ve begins. In step S15, a prediction model that will serve as a target when the vehicle Ve drives autonomously is generated based on the data calculated in step S6 and the actual surrounding conditions of the vehicle Ve. After the prediction model is generated, the process proceeds to step S16.
ステップＳ１６では、生成された予測モデルを追従するために、実際に車両Ｖｅを自動運転走行させるために必要な各装置の目標となるパラメータを演算する。ステップＳ１６では、車両Ｖｅが予測モデルと同様の挙動を示すように、実際に車両Ｖｅの駆動、制動および操舵などの制御に関するパラメータや、それらを操作するための装置の操作に関するパラメータの各指令値を演算する。 In step S16, target parameters for each device required for actually driving the vehicle Ve autonomously are calculated to follow the generated prediction model. In step S16, command values for parameters related to the control of the vehicle Ve, such as driving, braking, and steering, as well as parameters related to the operation of the devices that operate these controls, are calculated so that the vehicle Ve behaves in a manner similar to the prediction model.
そのような指令値を演算したことによりステップＳ１６の処理を終えた後、処理はステップＳ１７に進み、その各指令値を自動運転走行における制御の対象となる装置の目標値として設定し、自動運転走行が開始される。ステップＳ１７では、例えば、現在位置から目的地まで走行データが記録されている場合には、目標となる指令値を逐次的に演算しつつ設定し、自動運転走行を行う。走行データが走行予定経路上の一部の経路のみにある場合には、その一部の経路に到達する直前に搭乗者に通知し、走行データに基づく自動運転走行が開始される。このように、記録されている手動運転操作に基づく車両Ｖｅの挙動を再現した自動運転走行が開始されたことにより、このフローチャートを一旦終了する。 After completing step S16 by calculating these command values, processing proceeds to step S17, where each command value is set as a target value for the device to be controlled during autonomous driving, and autonomous driving begins. In step S17, for example, if driving data from the current position to the destination has been recorded, target command values are sequentially calculated and set, and autonomous driving begins. If the driving data only covers a portion of the planned driving route, the occupant is notified immediately before reaching that portion of the route, and autonomous driving based on the driving data begins. In this way, autonomous driving that reproduces the behavior of the vehicle Ve based on the recorded manual driving operations has begun, and this flowchart ends for the time being.
本発明の実施形態における車両Ｖｅの運転支援システム１によれば、手動運転操作によって所定の経路を走行させたときに、その走行データを記録する。記録される走行データには、車両Ｖｅの走行軌道および運転者による運転操作が含まれる。運転支援システム１は、その記録された走行データに基づいて、所定の経路を車両Ｖｅが自動運転走行するための目標となる挙動を目標データとして生成する。運転支援システム１は、所定の経路を走行するときに、その目標データを用いて自動運転走行することが選択された場合に、その目標データを設定し、もしくは、目標データを用いた予測モデルを追従するように車両Ｖｅを自動運転走行させる。車両Ｖｅの目標となる挙動を生成するときには、運転支援システム１は、記録されている走行軌道に基づいて車両Ｖｅを駆動、制動および操舵するための制御量を生成し、運転操作に基づいて車両Ｖｅを駆動、制動および操舵するための操作量を生成するように構成されている。そのため、記録された走行軌道を追従することによって車両Ｖｅの走行位置や速度などを再現するとともに、運転者の運転操作を追従することによって車両Ｖｅの挙動や走行軌道に現れにくい運転者の予備動作なども再現して車両Ｖｅを自動運転走行させることができる。具体的には、走行軌道上のプロットされた位置情報を追従するように車両Ｖｅが走行したとき、時間的あるいは距離的に隣接する位置情報同士の区間を直線的に走行することがある。そのような直線的に走行する区間において、ステアリングホイール５ａの動作などの運転操作も追従させることにより、車両Ｖｅを旋回させるための予備動作などの挙動を正確に再現して車両Ｖｅが自動運転走行することができる。したがって、搭乗者が所望する車両Ｖｅの挙動によって目的地まで乗車することができる。 According to a driving assistance system 1 for a vehicle Ve in an embodiment of the present invention, when the vehicle Ve travels along a predetermined route through manual driving operations, the driving data is recorded. The recorded driving data includes the vehicle Ve's driving trajectory and driving operations by the driver. Based on the recorded driving data, the driving assistance system 1 generates target data, which is a target behavior for the vehicle Ve to travel along the predetermined route through autonomous driving. When autonomous driving using the target data is selected when traveling along the predetermined route, the driving assistance system 1 sets the target data or causes the vehicle Ve to travel autonomously so as to follow a predictive model using the target data. When generating the target behavior for the vehicle Ve, the driving assistance system 1 is configured to generate control variables for driving, braking, and steering the vehicle Ve based on the recorded driving trajectory, and to generate operation variables for driving, braking, and steering the vehicle Ve based on the driving operations. Therefore, by following the recorded driving trajectory, the vehicle Ve's driving position, speed, etc. can be reproduced, and by following the driver's driving operations, the vehicle Ve's behavior and the driver's preparatory movements that do not often appear on the driving trajectory can be reproduced, allowing the vehicle Ve to drive automatically. Specifically, when the vehicle Ve drives to follow the position information plotted on the driving trajectory, it may drive in a straight line through sections where position information is adjacent in time or distance. In such straight-line sections, by also following driving operations such as the operation of the steering wheel 5a, the vehicle Ve can accurately reproduce behavior such as preparatory movements for turning the vehicle Ve, allowing the vehicle Ve to drive automatically. Therefore, the passenger can ride the vehicle Ve to their destination according to their desired behavior.
また、この運転支援システム１によって、他の運転者に運転操作を習熟させたり、他の運転者の運転操作を支援したりすることができる。例えば、所定の経路において、上述したような、搭乗者が快適に感じるような車両Ｖｅの発進や停車、旋回などの運転操作が可能な熟練の運転者の走行データを記憶部１２に記録し、その記録された走行データに基づいて、目標状態生成部１５が車両Ｖｅの目標となるデータを生成する。そして、運転操作をトレーニング中の運転者が運転席に座った状態で、走行制御部１６によって生成された車両Ｖｅの挙動を制御する各装置への指令値に基づいて所定の経路を自動運転走行させる。上述した構成では、走行軌道を参照しただけでは数値誤差の範囲に収まってしまうような操舵や制駆動力に関する運転操作（予備動作）も精度を高く反映することができる。そのため、トレーニング中の運転者が、熟練の運転者の運転操作や走行軌道を運転席で体感することができ、トレーニング中の運転者の運転操作の習熟度を高めることができる。同様に、トレーニング中の運転者の運転操作によって車両Ｖｅの走行中に、その運転操作を支援するように熟練の運転者の運転操作を部分的に再現することにより、トレーニング中の運転者の運転操作を支援することができる。 This driving assistance system 1 can also be used to train other drivers in driving operations or to assist other drivers in their driving operations. For example, driving data of an experienced driver who is capable of driving the vehicle Ve in a manner that makes the occupants feel comfortable, such as starting, stopping, and turning, along a predetermined route is recorded in the memory unit 12. Based on the recorded driving data, the target state generation unit 15 generates target data for the vehicle Ve. Then, with a driver undergoing training sitting in the driver's seat, the vehicle Ve is automatically driven along a predetermined route based on command values generated by the driving control unit 16 for each device controlling the vehicle's behavior. The above-described configuration can accurately reflect driving operations (preparatory movements) related to steering and braking/driving force, which would fall within the range of numerical error if only the driving trajectory were referenced. Therefore, a driver undergoing training can experience the driving operations and driving trajectory of an experienced driver from the driver's seat, thereby improving the driver's driving proficiency. Similarly, the driving operations of a trainee driver can be assisted by partially replicating the driving operations of an experienced driver to assist the trainee driver in driving the vehicle Ve while the trainee is driving.
さらに、この運転支援システム１によって、自身の運転操作を体感することができる。例えば、上述したトレーニング中の運転者が、所定の経路を手動運転操作によって走行するとともに、そのときの走行データを記録する。その後、記録された走行データに基づいて目標となるデータを生成する。そして、トレーニング中の運転者が運転席に座った状態で、走行制御部１６によって生成された車両Ｖｅの挙動を制御する各装置への指令値に基づいて、所定の経路を自動運転走行させる。このようにして、トレーニング中の運転者は、自身が行った運転操作や走行軌道を体感することができるので、自身の駆動、制動および操舵などを客観的に体感することができる。 Furthermore, this driving assistance system 1 allows the driver in training to experience his or her own driving operations. For example, the driver in training described above drives a predetermined route manually and records the driving data at that time. Target data is then generated based on the recorded driving data. Then, with the driver in training sitting in the driver's seat, the vehicle is automatically driven along the predetermined route based on command values generated by the driving control unit 16 for each device that controls the behavior of the vehicle Ve. In this way, the driver in training can experience the driving operations and driving trajectory he or she performed, and can objectively experience his or her own driving, braking, steering, etc.
なお、上述した実施形態では、一台の車両Ｖｅにおいて走行データの記録や目標データに基づく自動運転走行を行うように構成されているが、そのような構成に限らず、それらの処理を複数の車両によって実行することとしても良い。図５には、本発明の他の実施形態であって、走行データを記録し、車両の目標状態を演算する車両と、目標データに基づいて自動運転走行させる車両とが異なるように構成された例を示してある。図５に示すように、他の実施形態では、走行中（オンライン）の第１車両Ｖｅ１において所定の経路を手動運転走行したときの走行データを記録した後、その走行データを停車中（オフライン）の第２車両Ｖｅ２に送信する。第２車両Ｖｅ２では、受信した走行データに基づいて、手動運転走行時の挙動を再現しつつ自動運転走行させるための、目標となる車両Ｖｅの挙動に関するパラメータを演算し、第１車両Ｖｅ１に送信する。第１車両Ｖｅ１では、受信したパラメータに基づいて第１車両Ｖｅ１の目標状態を生成するとともに、その目標状態に基づいて第１車両Ｖｅ１を自動運転走行させる。 In the above-described embodiment, a single vehicle Ve is configured to record driving data and perform autonomous driving based on target data. However, this configuration is not limiting, and these processes may be performed by multiple vehicles. Figure 5 shows another embodiment of the present invention, in which the vehicle that records driving data and calculates the vehicle's target state is different from the vehicle that performs autonomous driving based on the target data. As shown in Figure 5, in this other embodiment, a first vehicle Ve1 that is traveling (online) records driving data when manually driving a predetermined route, and then transmits the driving data to a second vehicle Ve2 that is stopped (offline). Based on the received driving data, the second vehicle Ve2 calculates parameters related to the behavior of the target vehicle Ve to perform autonomous driving while replicating the behavior during manual driving, and transmits the parameters to the first vehicle Ve1. The first vehicle Ve1 generates a target state for the first vehicle Ve1 based on the received parameters, and performs autonomous driving of the first vehicle Ve1 based on the target state.
また、図６には、本発明のさらに他の実施形態であって、走行データを記録する車両と、車両の目標状態を演算する車両と、目標データに基づいて自動運転走行させる車両と、が全て異なっている例を示してある。図６に示すさらに他の実施形態では、手動運転によって走行中（オンライン）の第１車両Ｖｅ１が所定の経路を走行した走行データを記録し、停車中（オフライン）の第２車両Ｖｅ２に送信する。第２車両Ｖｅ２では、受信した走行データに基づいて、手動運転走行時の挙動を再現しつつ自動運転走行させるための、目標となる車両Ｖｅの挙動に関するパラメータを演算し、走行中（オンライン）の第３車両Ｖｅ３に送信する。第３車両Ｖｅ３では、受信したパラメータに基づいて第３車両Ｖｅ３の目標状態を生成するとともに、その目標状態に基づいて第３車両Ｖｅ３を自動運転走行させる。このような構成によれば、第３車両Ｖｅ３が走行したことのない経路であっても、第２車両Ｖｅ２を介して第１車両Ｖｅ１がその経路を走行したデータを取得することができるので、第１車両Ｖｅ１が手動運転走行したときの挙動を再現しつつ第３車両Ｖｅ３が自動運転走行することができる。 Figure 6 also shows another embodiment of the present invention, in which the vehicle that records driving data, the vehicle that calculates the vehicle's target state, and the vehicle that is automatically driven based on the target data are all different. In this yet another embodiment shown in Figure 6, a first vehicle Ve1 that is manually driven (online) records driving data of a predetermined route and transmits it to a second vehicle Ve2 that is stopped (offline). Based on the received driving data, the second vehicle Ve2 calculates parameters related to the behavior of the target vehicle Ve to enable automatic driving while reproducing the behavior during manual driving, and transmits these parameters to a third vehicle Ve3 that is currently running (online). The third vehicle Ve3 generates a target state for the third vehicle Ve3 based on the received parameters, and automatically drives the third vehicle Ve3 based on the target state. With this configuration, even if the third vehicle Ve3 has never driven on a route, data can be obtained from the first vehicle Ve1 traveling that route via the second vehicle Ve2, allowing the third vehicle Ve3 to travel autonomously while reproducing the behavior of the first vehicle Ve1 when it was manually driven.
このような構成であっても、上述したような、他の運転者に運転操作を習熟させたり、他の運転者の運転操作を支援したりすることができる。例えば、上述した熟練の運転者が第１車両Ｖｅ１に乗車し、手動運転による走行データを記録する。そして、トレーニング中の運転者が第３車両Ｖｅ３の運転席に座り、その走行データを再現して自動運転走行を体感することができる。そのため、熟練の運転者とトレーニング中の運転者とが同一の車両Ｖｅに乗車しなくても、上述したような効果を得ることができる。 Even with this configuration, it is possible to train other drivers in driving operations or to assist other drivers in driving operations, as described above. For example, the experienced driver described above drives the first vehicle Ve1 and records driving data from manual driving. Then, the driver in training can sit in the driver's seat of the third vehicle Ve3 and reproduce that driving data to experience autonomous driving. Therefore, the effects described above can be achieved even if the experienced driver and the driver in training do not drive the same vehicle Ve.
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した例に限定されないのであって、本発明の目的を達成する範囲で適宜変更してもよい。例えば、走行データに基づいて手動運転による車両Ｖｅの挙動を分析することを、外部のサーバ等によって実行することとしてもよい。 The above describes an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above example and may be modified as appropriate within the scope of achieving the object of the present invention. For example, analysis of the behavior of a manually driven vehicle Ve based on driving data may be performed by an external server, etc.
１ 運転支援システム
６ 検出部
７ コントローラ
１２ 記憶部
１４ 目標状態演算部
１５ 目標状態生成部
１６ 走行制御部
Ｖｅ 車両
REFERENCE SIGNS LIST 1 Driving assistance system 6 Detection unit 7 Controller 12 Storage unit 14 Target state calculation unit 15 Target state generation unit 16 Travel control unit Ve Vehicle
Claims (4)
所定の経路を前記手動運転走行中に、前記運転者の前記運転操作の内容ならびに量および前記車両の走行軌道を記録する記憶部と、
前記記憶部に記録されている前記運転操作の内容ならびに量および前記走行軌道に基づいて、前記所定の経路を前記自動運転走行によって走行するときに、前記手動運転走行を再現して走行することが可能なように目標走行挙動を生成する目標走行挙動生成部と、を備え、
前記目標走行挙動生成部は、前記走行軌道に基づいて前記車両を前記自動運転走行させるための目標となる制御量を生成するとともに、前記運転操作の内容ならびに量に基づいて前記車両を制動、駆動および操舵するための操作装置の目標となる操作の内容ならびに量を生成し、
前記目標走行挙動生成部によって生成された前記目標走行挙動と、自動運転走行させているときの前記車両の挙動および前記車両の周辺状況とに基づいて、前記車両を前記自動運転走行させるための指令値を演算して前記車両に設定する走行制御部を備え、
前記走行制御部は、前記目標走行挙動生成部によって生成された前記目標走行挙動に基づいて前記車両が前記自動運転走行しているときに、前記車両の前記走行軌道が目標の走行軌道である目標軌道から所定の範囲内である場合に、前記走行軌道より前記運転操作の内容ならびに量の優先度を高くするように前記目標走行挙動を補正する
ことを特徴とする車両の運転支援システム。 A driving assistance system for a vehicle capable of manual driving in which the vehicle is driven by a driver's driving operation and automatic driving in which the vehicle is driven without the driver's driving operation,
a memory unit that records the content and amount of the driving operation of the driver and the traveling trajectory of the vehicle while the vehicle is being manually driven along a predetermined route;
a target driving behavior generating unit that generates a target driving behavior based on the content and amount of the driving operation and the driving trajectory recorded in the storage unit so that the vehicle can travel in a manner that reproduces the manual driving when traveling along the predetermined route by the automatic driving,
the target driving behavior generation unit generates target control amounts for causing the vehicle to travel in the autonomous driving mode based on the driving trajectory, and generates target operation contents and amounts of operation devices for braking, driving, and steering the vehicle based on the content and amount of the driving operation;
a driving control unit that calculates a command value for causing the vehicle to drive in the autonomous driving mode based on the target driving behavior generated by the target driving behavior generation unit, the behavior of the vehicle when the vehicle is being driven in the autonomous driving mode, and a surrounding situation of the vehicle, and sets the command value in the vehicle;
A vehicle driving assistance system characterized in that, when the vehicle is driving autonomously based on the target driving behavior generated by the target driving behavior generation unit, the driving control unit corrects the target driving behavior so as to give a higher priority to the content and amount of the driving operation than to the driving trajectory, when the driving trajectory of the vehicle is within a predetermined range from a target trajectory, which is a target driving trajectory .
前記走行制御部は、前記目標走行挙動生成部によって生成された前記目標走行挙動に基づいて前記車両が前記自動運転走行しているときに、前記車両の前記走行軌道が前記目標軌道を中心とした所定の範囲から外れた場合に、前記運転操作の内容ならびに量より前記走行軌道の優先度を高くするように前記目標走行挙動を補正する
ことを特徴とする車両の運転支援システム。 2. A vehicle driving assistance system according to claim 1 ,
The vehicle driving assistance system is characterized in that, when the vehicle is driving autonomously based on the target driving behavior generated by the target driving behavior generation unit, the driving control unit corrects the target driving behavior so as to give a higher priority to the driving trajectory than the content and amount of the driving operation when the driving trajectory of the vehicle deviates from a predetermined range centered on the target trajectory.
前記走行制御部は、前記運転操作の内容ならびに量および前記走行軌道のいずれか一方の優先度を高くする場合には、予め定められた比重に基づいて前記目標走行挙動を補正する
ことを特徴とする車両の運転支援システム。 3. A driving assistance system for a vehicle according to claim 1 or 2,
The driving control unit corrects the target driving behavior based on a predetermined weight when increasing the priority of either the content and amount of the driving operation or the driving trajectory.
前記予め定められた比重は、
前記走行軌道が前記目標軌道に近いほど前記運転操作の内容ならびに量の比重が大きくなるように定められ、
前記走行軌道が前記目標軌道から遠いほど前記目標軌道の比重が大きくなるように定められている
ことを特徴とする車両の運転支援システム。 4. A vehicle driving assistance system according to claim 3 ,
The predetermined specific gravity is
The closer the driving trajectory is to the target trajectory, the greater the weight of the content and amount of the driving operation is determined;
A vehicle driving assistance system characterized in that the target trajectory is weighted more as the driving trajectory becomes farther from the target trajectory.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023004672A JP7779274B2 (en) | 2023-01-16 | 2023-01-16 | Vehicle driving assistance systems |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023004672A JP7779274B2 (en) | 2023-01-16 | 2023-01-16 | Vehicle driving assistance systems |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2024100571A JP2024100571A (en) | 2024-07-26 |
| JP7779274B2 true JP7779274B2 (en) | 2025-12-03 |
Family
ID=91958643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023004672A Active JP7779274B2 (en) | 2023-01-16 | 2023-01-16 | Vehicle driving assistance systems |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7779274B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018022353A (en) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | 三菱電機株式会社 | Vehicle travel control device, vehicle travel control system, and vehicle travel control method |
| US20190072974A1 (en) | 2017-09-05 | 2019-03-07 | Lg Electronics Inc. | Vehicle control device mounted on vehicle and method for controlling the vehicle |
| JP2022142984A (en) | 2021-03-17 | 2022-10-03 | 株式会社Subaru | Driving assistance device and computer program |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102529909B1 (en) * | 2017-12-07 | 2023-05-08 | 현대자동차주식회사 | Apparatus and method for controlling lane change of vehicle |
-
2023
- 2023-01-16 JP JP2023004672A patent/JP7779274B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018022353A (en) | 2016-08-04 | 2018-02-08 | 三菱電機株式会社 | Vehicle travel control device, vehicle travel control system, and vehicle travel control method |
| US20190072974A1 (en) | 2017-09-05 | 2019-03-07 | Lg Electronics Inc. | Vehicle control device mounted on vehicle and method for controlling the vehicle |
| JP2022142984A (en) | 2021-03-17 | 2022-10-03 | 株式会社Subaru | Driving assistance device and computer program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2024100571A (en) | 2024-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109426244B (en) | Automatic driving device | |
| JP6252575B2 (en) | Automatic driving device | |
| JP6432679B2 (en) | Stop position setting apparatus and method | |
| JP7477423B2 (en) | Driving assistance device, driving assistance method, and program | |
| KR20220121186A (en) | Vehicle control method, vehicle control system, and vehicle | |
| CN108501943B (en) | Steering and braking control system | |
| JP2009018623A (en) | Travel control device | |
| JP5023869B2 (en) | VEHICLE DRIVE OPERATION SUPPORT DEVICE AND VEHICLE DRIVE OPERATION SUPPORT METHOD | |
| CN110562272A (en) | driving aids | |
| CN110171421B (en) | Vehicle control device | |
| US12589770B2 (en) | Safety controller for automated driving | |
| US12145589B2 (en) | Controller for vehicle, computer-readable medium storing control program for vehicle, and control method for vehicle | |
| JP7546682B2 (en) | Method for controlling a vehicle, computer program, computer-readable storage medium and control device | |
| JP7541843B2 (en) | Vehicle control device | |
| JP2008265722A (en) | Driving support device and driving support method | |
| JP6772940B2 (en) | Autonomous driving system | |
| US12258028B2 (en) | Vehicle control apparatus, vehicle control method, and non-transitory storage medium | |
| US10955849B2 (en) | Automatic driving system | |
| JP7779274B2 (en) | Vehicle driving assistance systems | |
| CN112677952B (en) | Intelligent driving control method and system | |
| CN116968704B (en) | Vehicle brake control method, device, storage medium and vehicle | |
| US12528493B2 (en) | Control device, control method, and storage medium | |
| CN113276835A (en) | Vehicle steering stability control method and device, ESC and vehicle | |
| JP2019209737A (en) | Vehicle and control method | |
| JP2022030563A (en) | Control device of electric vehicle |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20250212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20250925 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250930 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20251006 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251021 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251103 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7779274 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |