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WO2016110733A1 - 目標経路生成装置およぴ走行制御装置 - Google Patents

目標経路生成装置およぴ走行制御装置 Download PDF

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Publication number
WO2016110733A1
WO2016110733A1 PCT/IB2015/001087 IB2015001087W WO2016110733A1 WO 2016110733 A1 WO2016110733 A1 WO 2016110733A1 IB 2015001087 W IB2015001087 W IB 2015001087W WO 2016110733 A1 WO2016110733 A1 WO 2016110733A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
section
target
vehicle speed
vehicle
route
Prior art date
Application number
PCT/IB2015/001087
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
康啓 鈴木
Original Assignee
日産自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日産自動車株式会社 filed Critical 日産自動車株式会社
Priority to US15/538,503 priority Critical patent/US10001782B2/en
Priority to JP2016568154A priority patent/JP6315107B2/ja
Priority to RU2017127528A priority patent/RU2671602C1/ru
Priority to KR1020177018260A priority patent/KR101850669B1/ko
Priority to EP15876736.8A priority patent/EP3243686B1/en
Priority to MX2017008861A priority patent/MX358047B/es
Priority to BR112017014516-2A priority patent/BR112017014516B1/pt
Priority to CN201580072318.3A priority patent/CN107107750B/zh
Priority to CA2973113A priority patent/CA2973113C/en
Publication of WO2016110733A1 publication Critical patent/WO2016110733A1/ja

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    • B60W2520/00—Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10—Longitudinal speed

Definitions

  • the present invention relates to a target route generation device. More specifically, the present invention relates to a target route generation device that generates a target route for controlling traveling of a vehicle.
  • the vehicle's course (route) from the departure point to the destination is calculated using a well-known navigation technique, and on the course using a sensing technique such as a radar sensor or an image sensor. Detect lanes and obstacles.
  • an autonomous running control device makes a vehicle run autonomously along a course based on the detection information.
  • the course from the departure point to the destination is divided into predetermined sections, and the traveling locus of the vehicle and the behavior of the vehicle (for example, vehicle speed, acceleration, steering angle, etc.) are divided for each section. It is conceivable to update the target route representing the above and use it for vehicle control.
  • a route update point is set before the end point of the section, and the route update point is updated to a new target route. Also, in this case, it takes time to calculate a new target route, and the target route after passing through the route update point is determined so that the vehicle is appropriately controlled even when the calculation of the new target route is not completed at the route update point. It is conceivable to determine in advance. For example, if the calculation of a new target route does not end at the route update point, it may be possible to determine in advance a target route that stops the vehicle at the end point of the section. However, such control that stops the vehicle uniformly is inconvenient for the user who gets on the vehicle, and the user may feel uncomfortable with the ride comfort.
  • a target route generation device includes a generation unit that generates a target route for controlling a vehicle in a predetermined section at a predetermined timing, and the generation unit generates a target route at a predetermined timing.
  • a setting unit that presets a target vehicle speed that is used when the vehicle cannot travel and that is the target vehicle speed at the end point of the section in which the vehicle is currently traveling, and the setting unit calculates the target vehicle speed based on road information in the predetermined section.
  • the present invention it is possible to provide a target route generation device that reduces the uncomfortable feeling that the user feels when updating the target route.
  • Embodiment A travel control device 10 according to an embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
  • FIG. 1 is a block configuration diagram of a travel control device 10 according to the embodiment.
  • the travel control device 10 is a device mounted on a vehicle, and is a device that autonomously controls the travel of the vehicle along a route (route) from a starting point to a destination calculated using a navigation technique or the like. .
  • the travel control device 10 divides the course from the departure point to the destination into predetermined sections, and the target representing the vehicle travel trajectory and vehicle behavior (for example, vehicle speed, acceleration, steering angle, etc.) for each section.
  • the route is updated, and the travel control of the vehicle is performed based on the target route.
  • the travel control device 10 includes a target route generation ECU (Electronic Control Unit) 12 and a travel control ECU 14. As shown in FIG. 1, the traveling control device 10 is electrically connected to a radar 16, a camera 18, a traveling state detection sensor 20, an operation state detection sensor 22, a navigation system 24, and the like. Further, a travel control actuator 26 is electrically connected to the travel control device 10.
  • the travel control device 10 may be connected to other known configurations as appropriate, for example, a communication unit for performing inter-vehicle communication.
  • the target route generation ECU 12 and the travel control ECU 14 are electronic control units each including a CPU (Central Processing Unit) and a memory such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory).
  • the target route generation ECU 12 acquires the route and map information from the departure point to the destination searched by the navigation system 24, and for each predetermined section set on the route, the vehicle travel locus, the vehicle behavior, etc.
  • the target route representing is calculated.
  • the travel control ECU 14 controls the travel of the vehicle based on the target route generated by the target route generation ECU 12.
  • the travel control ECU 14 determines the own vehicle based on the target route generated by the target route generation ECU 12 and data from the radar 16, the camera 18, the travel state detection sensor 20, the operation state detection sensor 22, the navigation system 24, and the like.
  • the travel control amount such as acceleration / deceleration and steering angle of the vehicle is calculated.
  • the travel control ECU 14 controls the travel control actuator 26 based on the travel control amount.
  • the target route generation ECU 12 and the travel control ECU 14 are described as independent ECUs, but may be configured as a single unit as appropriate.
  • the Radar 16 detects the presence, position, speed, and relative speed of the vehicle, motorcycle, bicycle, pedestrian, etc. around the vehicle.
  • the radar 16 includes, for example, a laser radar, a millimeter wave radar, an ultrasonic radar, and the like.
  • the radar 16 outputs the detected data to the travel control device 10.
  • a well-known radar may be used as appropriate, and therefore a detailed description of the configuration is omitted.
  • the camera 18 is attached to the front or side of the host vehicle, for example, and takes an image around the host vehicle.
  • the camera 18 images a road segment line or an obstacle on the route.
  • the camera 18 includes, for example, an image sensor such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor).
  • the camera 18 outputs the captured image to the travel control device 10.
  • a well-known camera may be used as appropriate, and thus a detailed description of the configuration is omitted.
  • the traveling state sensor 20 detects the traveling state of the host vehicle (for example, vehicle speed, acceleration, yaw angle, etc.).
  • the traveling state sensor 20 includes, for example, wheel speed sensors provided on the respective wheels of the host vehicle, and detects the traveling state of the host vehicle such as the vehicle speed by measuring the wheel speed.
  • the traveling state sensor 20 outputs the detected traveling state of the host vehicle to the traveling control device 10. Since the well-known vehicle speed sensor, acceleration sensor, and yaw angle sensor may be used as the running state sensor 20, a description of a more detailed configuration is omitted.
  • the operation state detection sensor 22 detects the operation state of the host vehicle. Specifically, the operation state detection sensor 22 detects an accelerator operation, a brake operation, a steering operation (steering), and the like by a user (hereinafter referred to as a driver) who gets on the vehicle. The operation state sensor 22 outputs the detected operation state of the host vehicle to the travel control device 10. Since the well-known accelerator operation sensor, brake operation sensor, and steering sensor may be used as the operation state sensor 22, a description of a more detailed configuration is omitted.
  • the navigation system 24 receives a GPS signal from a GPS (Global Positioning System) satellite.
  • the navigation system 24 includes a gyroscope that detects the magnitude of the rotational motion applied to the vehicle, an acceleration sensor that detects the travel distance of the vehicle from three-axis acceleration, and a geomagnetic sensor that detects the traveling direction of the vehicle from the geomagnetism. Etc. may be provided.
  • the navigation system 24 stores map information (road information) on a recording medium such as a hard disk. This map information includes information on the location and shape of roads and intersections, traffic rules including traffic signs and signals, and the like. Further, the map information may define a travelable area of the vehicle in the lane on the road.
  • the navigation system 24 detects the position of the host vehicle, the direction with respect to the road, and the like based on the GPS signal from the GPS satellite and the map information.
  • the navigation system 24 searches for a route from the departure point to the destination according to the input of the departure point (or current location) and the destination, and uses the searched route and the position information of the host vehicle to reach the destination. The guidance of the route is performed.
  • the navigation system 24 outputs the searched route to the travel control device 10 together with the map information. Since a known navigation system may be used as the navigation system 24, a description of a more detailed configuration is omitted.
  • the traveling control actuator 26 includes an acceleration / deceleration actuator for accelerating / decelerating the host vehicle and a steering actuator for adjusting a steering angle.
  • the travel control actuator 26 operates the acceleration / deceleration actuator and the steering actuator based on the travel control amount transmitted from the travel control ECU 14 to control the travel of the host vehicle.
  • the target route generation ECU 12 includes a route update timing determination unit 28, an end point vehicle speed setting unit 30, and a target route calculation unit 32.
  • the target route generation ECU 12 acquires the route and map information from the departure point to the destination searched by the navigation system 24, and displays the vehicle travel locus, vehicle behavior, and the like for each predetermined section set on the route.
  • the target route to be expressed is calculated, and the target route is updated for each section.
  • the target route generation ECU 12 acquires map information together with the route R from the departure point to the destination searched by the navigation system 24. Then, the target route generation ECU 12 divides the route R from the departure place to the destination into predetermined sections, and updates the target path for each section. In the present embodiment, for example, sections are set by dividing the course R every 200 m.
  • the method of dividing the section is not limited to this distance, and may be a distance different from this distance. Moreover, it is not necessary to divide all the sections at the same distance, and the division method may be changed as necessary.
  • FIG. 3 some continuous sections divided in this way are shown as a section L0, a section L1, a section L2, a section L3,.
  • a route update point for updating the target route is set.
  • the route update points in the sections L0, L1, and L2 are shown as route update points C0, C1, and C2, respectively.
  • the target route generation ECU 12 calculates the target route from the route update point to the end point of the next section and updates the target route. Do.
  • the target route generation ECU 12 starts from the route update point C1 to the end point E1 of the section L1 and the end point E1 of the section L1 (start point of the section L2).
  • the target route to the end point E2 of L2 is calculated, and the currently used target route is updated to the newly calculated target route.
  • the same target route is updated in the section L2.
  • the target route generation ECU 12 starts from the route update point C2 to the end point E2 of the section L2 and the end point E2 of the section L2 (start point of the section L3) to the section L3.
  • the target route calculated at the route update point C1 in the section L1 is updated to the newly calculated target route.
  • the route update point is set to a position that is a predetermined distance before the end point of the section (that is, a position where the remaining distance of the section is the predetermined distance).
  • the predetermined distance is set to 50 m.
  • the position of the route update point is not limited to this position, and may be a position different from this position.
  • the route update point may be set at a position where the remaining time until the vehicle reaches the end point of the section is equal to or less than a predetermined time.
  • the target route generation ECU 12 of the present embodiment allows the vehicle to travel at an appropriate vehicle speed even when the calculation of a new target route does not end at the route update point due to the time required for calculating the target route at the route update point. It is a device that sets the vehicle speed at the end point of the section so that traveling is controlled.
  • the operations of the route update timing determination unit 28, the end vehicle speed setting unit 30 and the target route calculation unit 32 of the target route generation ECU 12 of this embodiment, and the operation of the travel control ECU 14 will be described.
  • generation of a target route at the route update point C1 in the section L1 will be described, but similar target routes are generated in other sections.
  • the route update timing determination unit 28 determines whether or not the route update point C1 of the currently traveling section L1 has been passed based on the position information of the own vehicle obtained from the navigation system 24 or the like (step S10). When the route update timing determination unit 28 determines that the route update point C1 has been passed (YES in step S10), the end point vehicle speed setting unit 30 sets the target vehicle speed at the end point E2 of the next section L2 (step S12).
  • the target vehicle speed at the end point E2 of the section L2 is set based on the map information of the section L3 that is a section after the end point E2.
  • the end vehicle speed setting unit 30 acquires data such as the required deceleration amount at the stop point, the deceleration point, and the deceleration point included in the section L3 based on the map information obtained from the navigation system 24 and the like.
  • the target vehicle speed at the end point E2 of the section L2 is set according to the data.
  • the end point vehicle speed setting unit 30 sets the target vehicle speed at the end point E2 of the section L2 to 0 ( Stop).
  • the target vehicle speed may not be given as a value of the vehicle speed (that is, 0), but may be given as a deceleration (in this case, 100% deceleration).
  • the end vehicle speed setting unit 30 determines the necessary deceleration amount at these deceleration points. For example, if the section L3 includes a deceleration point where the speed limit decreases from 60 km / h to 40 km / h, the target vehicle speed at the end point of the section L2 is set to 40 km / h.
  • a predetermined vehicle speed set in advance according to the curvature of the intersection or the curve is set as the target vehicle speed.
  • the predetermined vehicle speed is stored in advance in the memory of the target route generation ECU 12 or the like so that the predetermined vehicle speed decreases as the curvature increases.
  • the target vehicle speed may not be given as a value of the vehicle speed, but may be given as a deceleration (for example, 40% deceleration).
  • the target vehicle speed at the end point E2 of the section L2 may be set to 0 (stop). Moreover, when the section L3 includes a plurality of deceleration points, the smallest target vehicle speed among the target vehicle speeds of these deceleration points may be set as the target vehicle speed.
  • the end point car setting unit 30 determines that the deceleration / stop at the end point E2 of the section L2 is not necessary.
  • the target vehicle speed is given as a deceleration (in this case, 0% deceleration).
  • the end vehicle speed setting unit 30 determines whether the section L3 includes a stop point or a deceleration point based on map information obtained from the navigation system 24 or the like. It may be determined whether the section L3 includes a stop point or a deceleration point by a method. For example, it may be determined whether the section L3 includes a stop point or a deceleration point based on data that can be acquired from the radar 16 or the camera 18. Moreover, in this embodiment, although it determines whether the area L3 contains a stop point and a deceleration point, the area as a determination object is not restricted to this. For example, it may not be the entire section L3. For example, a section of a predetermined distance after the end point E2 of the section L2 that is a part of the section L3 may be set as the determination target.
  • the target vehicle speed (or deceleration) at the end point E2 of the section L2 set as described above is set as the target vehicle speed Vn at the end point of the next section, separately from the target vehicle speed Vp at the end point of the current section. Saved in memory etc.
  • the target vehicle speed at the end point of the next section (for example, the target vehicle speed at the end point E2 of the section L2) is set in step S12
  • the target vehicle speed stored as the target vehicle speed Vn at the end point of the next section (for example, The target vehicle speed of the end point E1 of the section L1 set at the route update point C0 of the section L0) is saved again as the target vehicle speed Vp of the end point of the current section, and the target vehicle speed of the end point of the next section set newly is It is stored as the target vehicle speed Vn at the end point of the next section.
  • the target route calculation unit 32 starts calculating a new target route (step S14). Specifically, the target route calculation unit 32 calculates a target route from the route update point C1 to the end point E1 of the section L1 and the end point E1 of the section L1 (start point of the section L2) to the end point E2 of the section L2. For example, the target route calculation unit 32 generates a time function (vehicle speed profile) of the target vehicle speed starting from the actual vehicle speed of the vehicle at the route update point C1. This vehicle speed profile is stored in a memory or the like as a new target route along with a time function (steering profile) of the target travel locus and target steering amount generated separately, and the currently used target route is updated.
  • a time function vehicle speed profile
  • the target route calculation unit 32 generates the vehicle speed profile in consideration of the map information of the next section L2 acquired from the navigation system 24, similarly to the calculation of the known target route. Similarly, the target route calculation unit 32 generates a target travel locus and a steering profile based on the map information of the next section L2 acquired from the navigation system 24, similarly to the known target route calculation. For example, in such calculation of the target route, according to the curvature of the route obtained from the map information, the target travel locus, the vehicle speed profile, the steering profile, and the like such that the lateral acceleration applied to the vehicle is 0.2 G or less. A route is generated.
  • the target route calculation unit 32 determines whether or not the target route has been updated (step S16). Specifically, it is determined whether the calculation is completed within a predetermined time from the start of the calculation of the new target route in step S14 and the update of the target route is completed.
  • the predetermined time is set to 0.5 seconds, for example, but the predetermined time is not limited to this value, and may be a value different from this value.
  • step S16 If it is determined that the target route has been updated (YES in step S16), the travel control ECU 14 performs vehicle travel control based on the new target route stored in the memory of the target route generation ECU 12 or the like (step S16). S18).
  • the traveling control ECU 14 ends the current section stored in the memory of the target route generation ECU 12 or the like. Is acquired as the target vehicle speed at the end point E1 of the section L1 (step S20).
  • Examples of cases where the calculation and update of the target route do not end within a predetermined time include, for example, when map information from the navigation system 24 cannot be acquired properly, or there are many intersections and curves in the section from the route update point C1 to the end point E2. For example, the map information is complicated and it takes time to calculate.
  • the traveling control ECU 14 performs traveling control of the vehicle based on the acquired target vehicle speed Vp at the end point of the current section (step S20). Specifically, the travel control ECU 14 performs vehicle travel control so that the vehicle speed smoothly reaches the target vehicle speed Vp at the end point E1 of the section L1, starting from the actual vehicle speed of the current vehicle.
  • FIG. 5 shows vehicle travel control in the section L1 (section from the end point E0 of the section L0 to the end point E1 of the section L1) by the travel control device 10 of the present embodiment.
  • the target route target vehicle speed
  • the vehicle travel control is performed based on the target vehicle speed of the end point E1 of the section L1 set at the route update point C0 of the section L0. Done.
  • step S12 in the setting of the target vehicle speed of the end point E1 of the section L1 executed at the route update point C0 of the section L0 (step S12), if it is determined that the stop is necessary at the end point E1 of the section L1, the section L1 Travel control is performed so that the vehicle speed becomes 0 (stop) at the end point E1 (see vehicle speed profile Pa). Further, for example, in the setting of the target vehicle speed, when it is determined that deceleration to the vehicle speed V1 is necessary at the end point E1 of the section L1, the travel control is performed so that the vehicle speed is reduced to V1 at the end point E1 of the section L1. Is performed (see vehicle speed profile Pb).
  • the target vehicle speed at the end point of the next section is set based on the stop point and the deceleration point of the section after the end point. For this reason, unnecessary deceleration can be prevented, and it is possible to reduce the uncomfortable feeling that the user feels when updating the target route.
  • the target route generation ECU 12 (target route generation device) sets the target route for controlling the vehicle traveling in a predetermined section (for example, the section L2) as a route update point (predetermined point).
  • the target vehicle speed used when the target route calculation unit 32 (generation unit) generated at the timing of (3) and the target route calculation unit 32 (generation unit) cannot generate the target route at the route update point (predetermined timing).
  • An end point vehicle speed setting unit 30 (setting unit) for presetting a target vehicle speed at an end point (for example, end point E1) (section end point) of a section in which the vehicle is currently traveling (for example, section L1).
  • the unit 30 sets the target vehicle speed based on the map information (road information) in a predetermined section (for example, the section L2). Accordingly, it is possible to provide a target route generation ECU 12 (target route generation device) that reduces a sense of discomfort that the user feels when updating the target route.
  • the target route generation ECU 12 (target route generation device) reaches the position before the end point of the section or the end point of the section based on the position information of the vehicle by a predetermined distance of the end point of the section (for example, the end point E1 of the section L1).
  • a route update timing determination unit 28 (determination unit) that determines a timing at which a remaining time until a position (predetermined position) where the remaining time is equal to or less than a predetermined time as a route update point (predetermined timing) may be further provided. Thereby, a target route can be generated at a timing when the vehicle reaches a predetermined position.
  • the predetermined section (for example, the section L2) includes a section next to the section in which the vehicle is currently traveling (for example, the section L1), and the target path calculation unit 32
  • the (generation unit) has a predetermined remaining time until the vehicle reaches the position or the end point of a section that is a short distance from the end point (for example, the end point E1 of the section L1) of the section where the vehicle is currently traveling (for example, the end point E1 of the section L1).
  • a target route for a predetermined section (for example, section L2) may be generated.
  • the target route of the next section can be generated at the timing when the vehicle reaches the predetermined position of the section where the vehicle is currently traveling.
  • the end vehicle speed setting unit 30 (setting unit) travels in a section (for example, section L0) before the section (for example, section L1) in which the vehicle is currently traveling.
  • the target vehicle speed may be set while the vehicle is running. Thereby, even when the target route calculation unit 32 (generation unit) cannot generate the target route at the route update point (predetermined timing), the target vehicle speed set in advance in the previous section can be used.
  • the end point vehicle speed setting unit 30 (setting unit) is used as a vehicle stop point or deceleration point in a predetermined section (for example, section L2) in the map information (road information). Based on this, the target vehicle speed may be set in advance. Thereby, the target vehicle speed at the section end point of the currently traveling section can be appropriately set according to the stop point or the deceleration point of the vehicle in the predetermined section.
  • the travel control apparatus 10 controls the travel of the vehicle based on the target route generation ECU 12 (target vehicle speed generation device) and the target route generated by the target route generation ECU 12. And a control ECU 14 (control device). Accordingly, it is possible to provide the travel control device 10 that reduces a sense of discomfort felt by the user when updating the target route.
  • the travel control ECU 14 sets the target vehicle speed when the target route calculation unit 32 (generation unit) cannot generate the target route at the route update point (predetermined timing) (NO in step S16 in FIG. 4). Based on this, traveling of the vehicle may be controlled. Thus, even when the target route calculation unit 32 (generation unit) cannot generate the target route at the route update point (predetermined timing), the traveling of the vehicle can be controlled based on the preset target vehicle speed.
  • the travel control ECU 14 determines at least the end point (for example, end point E1) of the section (for example, section L1) in which the vehicle is currently traveling based on the target vehicle speed (for example, the vehicle speed profile Pa, Pb, Pc) ( The traveling of the vehicle up to the end point of the section may be controlled.
  • the target route calculation unit 32 generation unit
  • the traveling of the vehicle can be controlled based on a preset target vehicle speed.
  • the travel control ECU 14 controls the travel of the vehicle in at least a part of a predetermined section (for example, the section L2) based on the target vehicle speed (for example, the vehicle speed profile Pa, Pb, Pc). Also good.
  • the target route calculation unit 32 generation unit
  • the end point for example, the section L1 in which the vehicle is currently traveling (for example, the section L1)
  • the end point E1) section end point
  • the travel of the vehicle can be controlled based on a preset target vehicle speed.
  • the travel control ECU 14 when the target route calculation unit 32 (generation unit) cannot generate the target route within a predetermined time at the route update point (predetermined timing) (NO in step S16 of FIG. 4).
  • the traveling of the vehicle may be controlled based on the target vehicle speed. Thereby, it is possible to easily determine the case where the target route calculation unit 32 (generation unit) cannot generate the target route at the route update point (predetermined timing).
  • step S10 when it is determined that the route update point has been passed (YES in step S10), the target vehicle speed is set (step S12) and the target route is calculated (step S14). Yes. Further, after the calculation of the target route is started, it is determined whether or not the calculation is completed within a predetermined time (step S16). However, a route update start point may be set in advance at a position separated from the route update point by a predetermined distance before the route update point. In this case, when it is determined that the vehicle has passed the route update start point, setting of the target vehicle speed (step S12) and calculation of the target route (step S14) are started, and is the target route updated at the route update point?
  • step S16 it is determined (step S16). In this case, after the vehicle has passed the route update start point, it is determined whether or not the calculation of the target route has been completed within a predetermined time. In addition to updating to the newly calculated target route, when the calculation of the target route is not completed, travel control based on the set target vehicle speed may be performed at the route update point.
  • step S12 After setting the target vehicle speed Vn at the end point of the next section (step S12), calculation of the target route (step S14) and determination of whether or not the target route has been updated. (Step S16), travel control based on the target route (Step S18), and travel control based on the target vehicle speed Vp at the end point of the current section (Step S20) are performed. However, the order of these processes may be changed as appropriate.
  • step S14 calculation of a target route (step S14), determination of whether the target route has been updated (step S16), travel control based on the target route (step S18), and travel control based on the target vehicle speed at the end point of the current section ( The process of step S20) may be performed before the setting of the target vehicle speed at the end point of the next section (step S12).
  • step S20 the travel control ECU 14 reads the target vehicle speed at the end point of the current section stored in the memory of the target route generation ECU 12, and the end point
  • the vehicle speed setting unit 30 sets the target vehicle speed at the end point of the next section (step S12).
  • the vehicle when setting the target vehicle speed for the end point E2 of the next section L2, if the section L3 includes a deceleration point, the vehicle is decelerated so as to have a predetermined vehicle speed at the end point E2 of the section L2. I do.
  • the degree of deceleration may be changed according to the position of this deceleration point in the section L3. For example, when the deceleration point is separated from the end point E2 by a predetermined distance or more, the degree of deceleration may be decreased so that the vehicle speed is higher than the predetermined vehicle speed at the end point E2 of the section L2. Further, the degree of deceleration to the end point E2 of the section L2 may be reduced as the distance from the end point E2 to the deceleration point increases.
  • the end point vehicle speed setting unit 30 sets the end point of the section (for example, the end point E1 of the section L1 or the end point E2 of the section L2) (section
  • the target vehicle speed may be set in advance based on the distance from the end point) to a stop point or deceleration point of the vehicle in a predetermined section (for example, section L2 or section L3).
  • the target vehicle speed at the end point of the currently traveling section can be appropriately set according to the distance from the end point of the section to the stop point or deceleration point of the vehicle in the predetermined section.
  • step S16 when it is determined that the calculation and update of the target route has not ended within a predetermined time (NO in step S16), the traveling control ECU 14 determines the current section. Vehicle travel control is performed based on the target vehicle speed Vp at the end point (step S20). At this time, when it is determined that the calculation and update of the target route are not completed within the predetermined time (NO in step S16), the calculation of the target route by the target route calculating unit 32 may be stopped, The calculation of the target route by the route calculation unit 32 may be continued.
  • the traveling control ECU 14 decelerates to the end point of the section according to the remaining time.
  • the degree may be changed. For example, when the remaining time is shorter than a predetermined time (for example, 1 second), even if the target vehicle speed Vp at the end point of the current section is 0 (stopped), it is less than the degree of deceleration when the vehicle is stopped.
  • the vehicle traveling control may be performed with a small degree of deceleration. That is, when the remaining time is shorter than the predetermined time, the vehicle travel control may be performed with a deceleration degree smaller than the deceleration degree when the vehicle is decelerated to the target vehicle speed Vp at the end point of the current section.
  • the travel control ECU 14 (control device) is configured so that the target route calculation unit 32 (generation unit) cannot generate the target route at the route update point (predetermined timing) (step of FIG. 4).
  • the target route calculation unit 32 generation unit
  • the target vehicle speed is set to a deceleration degree smaller than the deceleration degree when decelerating to the target vehicle speed. May be changed to control the running of the vehicle.
  • the vehicle travel can be controlled by changing the target vehicle speed so as to reduce the uncomfortable feeling felt by the user when updating to the target route.
  • the end vehicle speed setting unit 30 sets the target vehicle speed at the end point E2 of the next section L2 (step S12).
  • the target vehicle speed set by the end point vehicle speed setting unit 30 may be set as a vehicle speed value at the end point E2 of the section L2, or may be set as a time function (vehicle speed profile) of the vehicle speed up to the end point E2 of the section L2. Good.
  • the end vehicle speed setting unit 30 When the target vehicle speed is set as the vehicle speed profile, the end vehicle speed setting unit 30 generates a vehicle speed profile (for example, any one of the vehicle speed profiles Pa, Pb, and Pc shown in FIG. 5) in step S12.
  • the traveling control ECU 14 performs traveling control of the vehicle based on the generated vehicle speed profile.
  • the end vehicle speed setting unit 30 may generate a vehicle speed profile (for example, any one of the vehicle speed profiles Pa, Pb, and Pc shown in FIG. 5) based on the value of the vehicle speed.
  • the travel control ECU 14 performs vehicle travel control based on the generated vehicle speed profile.
  • the target route calculation unit 32 sets the target route from the route update point C1 of the section L1 to the end point E2 of the section L2 in step S14.
  • the target route may be calculated based on the vehicle speed value. In this case, if the calculation and update of the target route from the route update point C2 of the section L2 to the end point of the section L3 is not completed in the section L2, the vehicle travel control is continued based on the currently used target route.
  • the autonomous traveling control by the traveling control ECU 14 is performed, but the generation of the target route of the present application is also used when complete autonomous traveling control is not performed or when autonomous traveling control is not performed at all. be able to.
  • the target route generated by the target route generation ECU 12 may be simply notified to the driver, or the driving condition for achieving the generated target route may be notified to the user.
  • driving assistance that supports driving of the user (driver) is performed.
  • driving assistance can also be performed by performing only acceleration / deceleration or performing only steering by the traveling control device 10.

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Abstract

目標車速生成装置（１２）は、所定の区間で車両を走行制御するため の車速を含む目標値群を、所定のタイミングにおいて生成する生成部 （３２）と、所定のタイミングにおいて生成部（３２）が車速を含む目 標値群を生成できない場合に用いられる、車両が現在走行中の区間の区 間終点における目標車速を予め設定する設定部（３０）と、を備え、設 定部（３０）は、所定の区間における道路情報に基づいて目標車速を設 定する。

Description

目標経路生成装置および走行制御装置
　本発明は、目標経路生成装置に関する。より具体的には、車両の走行を制御するための目標経路を生成する目標経路生成装置に関する。
　車両を出発地から目的地まで自律的に走行させる自律走行制御装置の開発が試みられている（例えば、特許文献１参照）。このような自律走行制御装置では、例えば、周知のナビゲーション技術を用いて出発地から目的地までの車両の進路（道順）を算出するとともに、レーダセンサや画像センサ等のセンシング技術を用いて進路上の車線や障害物を検出する。そして自律走行制御装置は、その検出情報に基づいて進路に沿って車両を自律的に走行させる。
特開２０１１−２４０８１６号公報
　このような自律走行における車両の制御では、出発地から目的地までの進路を所定の区間に区切り、その区間ごとに、車両の走行軌跡や車両の挙動（例えば、車速、加速度、操舵角など）などを表す目標経路を更新して車両の制御に用いることが考えられる。
　このような目標経路の更新では、区間の終点の手前に経路更新ポイントを設定し、その経路更新ポイントにおいて新たな目標経路への更新を行うことが考えられる。またこの場合、新たな目標経路の演算に時間を要し経路更新ポイントにおいて新たな目標経路の演算が終了しない場合にも車両が適切に制御されるように、経路更新ポイント通過後の目標経路を予め定めておくことが考えられる。例えば、経路更新ポイントにおいて新たな目標経路の演算が終了しない場合には区間の終点において車両が停止するような目標経路を予め定めておくことが考えられる。しかしながら、このように一律に車両を停止するような制御は、車両に乗車するユーザには不都合であり、ユーザが乗り心地に違和感を感じる可能性がある。
　本発明では、このような目標経路の更新に際してユーザが感じる違和感を軽減する目標経路生成装置を提供することを目的とする。
　本発明のひとつの態様としての目標経路生成装置は、所定の区間で車両を走行制御するための目標経路を、所定のタイミングにおいて生成する生成部と、所定のタイミングにおいて生成部が目標経路を生成できない場合に用いられる目標車速であって、車両が現在走行中の区間の区間終点における目標車速を予め設定する設定部とを備え、設定部は、所定の区間における道路情報に基づいて目標車速を設定する。
　本発明では、目標経路の更新に際してユーザが感じる違和感を軽減する目標経路生成装置を提供することが可能となる。
実施形態に係る走行制御装置を示すブロック図。 走行制御装置の目標経路生成ＥＣＵを示すブロック図。 目標経路の更新について説明する概念図。 目標経路の生成について説明するフローチャート。 目標経路の更新が終了しない場合の目標車速の設定について説明する概念図。
（１）実施形態
　実施形態に係る走行制御装置１０について図１~図５を用いて説明する。
　図１は、実施形態に係る走行制御装置１０のブロック構成図である。走行制御装置１０は、車両に搭載される装置であって、ナビゲーション技術などを用いて算出された出発地から目的地までの進路（道順）に沿って車両を自律的に走行制御する装置である。特に走行制御装置１０は、出発地から目的地までの進路を所定の区間に区切り、その区間ごとに、車両の走行軌跡や車両の挙動（例えば、車速、加速度、操舵角など）などを表す目標経路を更新し、その目標経路に基づいて車両の走行制御を行う。
　図１に示すように、走行制御装置１０は、目標経路生成ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１２と走行制御ＥＣＵ１４とを備えている。また、図１に示すように、走行制御装置１０には、レーダ１６、カメラ１８、走行状態検出センサ２０、操作状態検出センサ２２、ナビゲーションシステム２４などが電気的に接続されている。さらに、走行制御装置１０には、走行制御アクチュエータ２６が電気的に接続されている。走行制御装置１０は、その他適宜周知の構成、例えば、車間通信を行うための通信部などと接続されていてもよい。
　目標経路生成ＥＣＵ１２と走行制御ＥＣＵ１４は、それぞれ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）などのメモリとからなる電子制御ユニットである。目標経路生成ＥＣＵ１２は、ナビゲーションシステム２４により探索された出発地から目的地までの進路や地図情報を取得し、その進路上に設定された所定の区間ごとに、車両の走行軌跡や車両の挙動などを表す目標経路の演算を行う。走行制御ＥＣＵ１４は、目標経路生成ＥＣＵ１２により生成された目標経路に基づいて車両の走行を制御する。例えば、走行制御ＥＣＵ１４は、目標経路生成ＥＣＵ１２により生成された目標経路、およびレーダ１６、カメラ１８、走行状態検出センサ２０、操作状態検出センサ２２、ナビゲーションシステム２４などからのデータに基づいて、自車両の加減速度や操舵角などの走行制御量を演算する。さらに走行制御ＥＣＵ１４は、その走行制御量に基づいて走行制御アクチュエータ２６を制御する。なお、図１では、目標経路生成ＥＣＵ１２と走行制御ＥＣＵ１４とは独立したＥＣＵとして記載されているが、適宜一体として構成されていてもよい。
　レーダ１６は、自車両周辺の車両、バイク、自転車、歩行者などの存在、位置、速度および自車両との相対速度を検出する。レーダ１６は、例えば、レーザレーダ、ミリ波レーダ、超音波レーダなどを有する。レーダ１６は、検出したデータを走行制御装置１０に出力する。レーダ１６としては、適宜周知のレーダを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
　カメラ１８は、例えば、自車両の前方や側方に取り付けられており、自車両の周囲における画像を撮像している。例えば、カメラ１８は、進路上の道路区間線や障害物を撮像している。カメラ１８は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子を有する。カメラ１８は、撮像した画像を走行制御装置１０に出力する。カメラ１８としては、適宜周知のカメラを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
　走行状態センサ２０は、自車両の走行状態（例えば、車速、加速度、ヨー角など）を検出する。走行状態センサ２０は、例えば、自車両の各車輪に設けられた車輪速センサを有し、車輪速を計測することにより車速など自車両の走行状態を検出する。走行状態センサ２０は、検出した自車両の走行状態を走行制御装置１０に出力する。走行状態センサ２０としては、周知の車速センサ、加速度センサ、ヨー角センサを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
　操作状態検出センサ２２は、自車両の操作状態を検出する。具体的には、操作状態検出センサ２２は、車両に乗車するユーザ（以下、ドライバ）によるアクセル操作、ブレーキ操作、ハンドル操作（操舵）などを検出する。操作状態センサ２２は、検出した自車両の操作状態を走行制御装置１０に出力する。操作状態センサ２２としては、周知のアクセル操作センサ、ブレーキ操作センサ、操舵センサを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
　ナビゲーションシステム２４は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からのＧＰＳ信号を受信する。また、ナビゲーションシステム２４は、車両に加えられる回転運動の大きさを検出するジャイロスコープ、３軸方向の加速度などから車両の走行距離を検出する加速度センサ、地磁気から車両の進行方向を検出する地磁気センサなどを備えていてもよい。ナビゲーションシステム２４は、ハードディスクなどの記録媒体に地図情報（道路情報）を記憶している。この地図情報は、道路や交差点の場所や形状、交通標識や信号を含む交通規則などに関する情報を含んでいる。また、地図情報は、道路上の車線内における車両の走行可能領域を定義するものであってもよい。ナビゲーションシステム２４は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号と地図情報とに基づいて、自車両の位置や道路に対する向きなどを検出する。ナビゲーションシステム２４は、出発地（あるいは現在地）と目的地との入力に応じて、出発地から目的地までの進路を検索し、検索された進路と自車両の位置情報とを用いて目的地までの進路誘導を行う。また、ナビゲーションシステム２４は、検索された進路を地図情報とともに走行制御装置１０に出力する。ナビゲーションシステム２４としては、周知のナビゲーションシステムを用いてもよいため、より詳細な構成についての説明は省略する。
　走行制御アクチュエータ２６は、自車両を加減速させるための加減速アクチュエータおよび操舵角を調整する操舵アクチュエータを備えている。走行制御アクチュエータ２６は、走行制御ＥＣＵ１４から送信された走行制御量に基づいて加減速アクチュエータおよび操舵アクチュエータを作動させて、自車両の走行を制御する。
　次に、図２~図５を参照して、目標経路生成ＥＣＵ１２による目標経路の生成について説明する。図２に示すように、目標経路生成ＥＣＵ１２は、経路更新タイミング判定部２８と終点車速設定部３０と目標経路演算部３２とを有する。
　目標経路生成ＥＣＵ１２は、ナビゲーションシステム２４により探索された出発地から目的地までの進路や地図情報を取得し、その進路上に設定された所定の区間ごとに車両の走行軌跡や車両の挙動などを表す目標経路の演算を行い、区間ごとに目標経路を更新する。具体的には、図３に示すように、目標経路生成ＥＣＵ１２は、ナビゲーションシステム２４により探索された出発地から目的地までの進路Ｒとともに地図情報を取得する。そして、目標経路生成ＥＣＵ１２は、出発地から目的地までの進路Ｒを所定の区間に区切り、区間ごとに目標経路を更新する。本実施形態では、例えば、進路Ｒを２００ｍごとに区切って区間を設定している。もちろん、区間の区切り方は、この距離に限られるものではなく、この距離とは異なる距離であってもよい。また、区間はすべて同じ距離に区切る必要はなく、必要に応じて区切り方を変えてもよい。図３では、このようにして区切られた一部の連続する区間を区間Ｌ０、区間Ｌ１、区間Ｌ２、区間Ｌ３・・・として示している。
　また各区間中には、目標経路の更新を行う経路更新ポイントが設定されている。図３では、区間Ｌ０、Ｌ１、Ｌ２の経路更新ポイントをそれぞれ経路更新ポイントＣ０、Ｃ１、Ｃ２として示している。本実施形態では、ナビゲーションシステム２４などにより自車両が区間の経路更新ポイントを通過すると、目標経路生成ＥＣＵ１２は、その経路更新ポイントから次の区間の終点までの目標経路を演算し目標経路の更新を行う。図３では、例えば、自車両が区間Ｌ１の経路更新ポイントＣ１を通過すると、目標経路生成ＥＣＵ１２は、経路更新ポイントＣ１から区間Ｌ１の終点Ｅ１および区間Ｌ１の終点Ｅ１（区間Ｌ２の始点）から区間Ｌ２の終点Ｅ２までの目標経路を演算し、現在用いている目標経路を新たに演算した目標経路に更新する。また、区間Ｌ２でも同様の目標経路の更新が行われる。具体的には、自車両が区間Ｌ２の経路更新ポイントＣ２を通過すると、目標経路生成ＥＣＵ１２は、経路更新ポイントＣ２から区間Ｌ２の終点Ｅ２および区間Ｌ２の終点Ｅ２（区間Ｌ３の始点）から区間Ｌ３の終点までの目標経路を演算し、区間Ｌ１の経路更新ポイントＣ１で演算した目標経路を新たに演算した目標経路に更新する。本実施形態では、例えば、経路更新ポイントは、区間の終点の所定距離だけ手前の位置（すなわち、区間の残り距離が所定距離となる位置）に設定される。本実施形態では、例えば、この所定距離は５０ｍと設定される。もちろん、経路更新ポイントの位置はこの位置に限られるものではなく、この位置とは異なる位置であってもよい。また、経路更新ポイントは、車両が区間の終点に到達するまでの残り時間が所定時間以下となる位置に設定してもよい。
　本実施形態の目標経路生成ＥＣＵ１２は、経路更新ポイントにおける目標経路の演算に時間を要するなどの理由で、経路更新ポイントにおいて新たな目標経路の演算が終了しない場合にも、適切な車速で車両が走行制御されるように区間の終点の車速を設定する装置である。
　図４のフローチャートを参照して、本実施形態の目標経路生成ＥＣＵ１２の経路更新タイミング判定部２８と終点車速設定部３０と目標経路演算部３２との動作、および走行制御ＥＣＵ１４の動作について説明する。以下では、区間Ｌ１の経路更新ポイントＣ１における目標経路の生成について説明するが、その他の区間でも同様の目標経路の生成が行われる。
　経路更新タイミング判定部２８は、ナビゲーションシステム２４などから得られる自車両の位置情報などにより現在走行中の区間Ｌ１の経路更新ポイントＣ１を通過したかどうかを判定する（ステップＳ１０）。経路更新ポイントＣ１を通過したと経路更新タイミング判定部２８が判定する場合（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、終点車速設定部３０は、次の区間Ｌ２の終点Ｅ２における目標車速を設定する（ステップＳ１２）。
　この目標車速の設定では、区間Ｌ２の終点Ｅ２における目標車速を、終点Ｅ２以降の区間である区間Ｌ３の地図情報などに基づいて設定する。具体的には、終点車速設定部３０は、ナビゲーションシステム２４などから得られる地図情報などに基づいて、区間Ｌ３が含む停止ポイント、減速ポイント、減速ポイントにおける必要減速量などのデータを取得し、このデータに応じて区間Ｌ２の終点Ｅ２の目標車速を設定する。
　例えば、地図情報が含む交通規則などに基づいて区間Ｌ３には一時停止・信号などの停止ポイントが含まれると判定する場合、終点車速設定部３０は、区間Ｌ２の終点Ｅ２における目標車速を０（停止）と設定する。なお、目標車速は、車速の値（すなわち０）として与えられるものでなくてもよく、減速度（この場合は、１００パーセントの減速）として与えられるものであってもよい。
　また、地図情報が含む交通規則などに基づいて区間Ｌ３には制限速度が低くなるポイントが含まれると判定する場合や地図情報が含む道路や交差点の情報などに基づいて区間Ｌ３には曲がり角やカーブが含まれると判定する場合、終点車速設定部３０は、さらにこれらの減速ポイントにおける必要減速量を判定する。例えば、区間Ｌ３に制限速度が時速６０ｋｍから４０ｋｍに低下する減速ポイントが含まれる場合には、区間Ｌ２の終点における目標車速を４０ｋｍに設定する。また例えば、区間Ｌ３に減速が必要な交差点やカーブが含まれる場合には、交差点やカーブの曲率に応じて予め定めた所定の車速を目標車速として設定する。例えば、この所定の車速は、曲率が大きくなるにつれて所定の車速が小さくなるように予め目標経路生成ＥＣＵ１２のメモリなどに記憶されている。なお、目標車速は、車速の値として与えられるものでなくてもよく、減速度（例えば、４０パーセントの減速など）として与えられるものであってもよい。
　なお、区間Ｌ３が停止ポイントと減速ポイントとの両方を含む場合には、区間Ｌ２の終点Ｅ２における目標車速を０（停止）と設定してもよい。また、区間Ｌ３が複数の減速ポイントを含む場合には、それらの減速ポイントの目標車速のうち、最も小さい目標車速を目標車速として設定してもよい。
　また、地図情報に基づいて区間Ｌ３には停止ポイントや減速ポイントが含まれないと判定する場合、終点車設定部３０は、区間Ｌ２の終点Ｅ２における減速・停止が必要ないと判断する。例えば、目標車速は、減速度（この場合は、０パーセントの減速）として与えられる。
　なお、本実施形態では、終点車速設定部３０は、ナビゲーションシステム２４などから得られる地図情報などに基づいて、区間Ｌ３が停止ポイントや減速ポイントを含むかどうかを判定しているが、それ以外の方法により区間Ｌ３が停止ポイントや減速ポイントを含むかどうかを判定してもよい。例えば、レーダ１６やカメラ１８などから取得できるデータに基づいて区間Ｌ３が停止ポイントや減速ポイントを含むかどうかを判定してもよい。また、本実施形態では、区間Ｌ３が停止ポイントや減速ポイントを含むかどうかを判定しているが、判定対象としての区間はこれに限らない。例えば、区間Ｌ３全体でなくてもよく、例えば、区間Ｌ３の一部であって、区間Ｌ２の終点Ｅ２以降の所定距離の区間を判定対象としてもよい。
　以上のようにして設定された区間Ｌ２の終点Ｅ２における目標車速（または減速度）は、次の区間の終点の目標車速Ｖｎとして、現在の区間の終点の目標車速Ｖｐとは別に目標経路ＥＣＵ１２のメモリなどに保存される。すなわち、ステップＳ１２において次の区間の終点の目標車速（例えば、区間Ｌ２の終点Ｅ２の目標車速）が設定されると、次の区間の終点の目標車速Ｖｎとして保存されている目標車速（例えば、区間Ｌ０の経路更新ポイントＣ０において設定された区間Ｌ１の終点Ｅ１の目標車速）が現在の区間の終点の目標車速Ｖｐとして保存し直されるとともに、新たに設定した次の区間の終点の目標車速を次の区間の終点の目標車速Ｖｎとして保存する。
　目標経路演算部３２は、新たな目標経路の演算を開始する（ステップＳ１４）。具体的に、目標経路演算部３２は、経路更新ポイントＣ１から区間Ｌ１の終点Ｅ１および区間Ｌ１の終点Ｅ１（区間Ｌ２の始点）から区間Ｌ２の終点Ｅ２まての目標経路を演算する。例えば、目標経路演算部３２は、経路更新ポイントＣ１における車両の実車速を起点とする目標車速の時間関数（車速プロファイル）を生成する。この車速プロファイルは、別途生成される車両の目標走行軌跡や目標操舵量の時間関数（操舵プロファイル）とともに、新たな目標経路としてメモリなどに保存され、現在用いている目標経路を更新する。なお、目標経路演算部３２は、周知の目標経路の演算と同様に、ナビゲーションシステム２４から取得される次の区間Ｌ２の地図情報をさらに考慮した上でこの車速プロファイルを生成する。また同様に、目標経路演算部３２は、周知の目標経路の演算と同様に、ナビゲーションシステム２４から取得される次の区間Ｌ２の地図情報に基づいて、目標走行軌跡や操舵プロファイルを生成する。例えば、このような目標経路の演算では、地図情報から得られる進路の曲率に応じて、車両に加わる横方向加速度が０．２Ｇ以下となるように目標走行軌跡や車速プロファイルや操舵プロファイルなどの目標経路が生成される。
　次に、目標経路演算部３２は、目標経路の更新が行われたかどうかを判定する（ステップＳ１６）。具体的には、ステップＳ１４における新たな目標経路の演算の開始から所定時間以内に演算が終了し目標経路の更新が完了したかどうかを判定する。本実施形態では、この所定時間は、例えば、０．５秒に設定されているが、所定時間はこの値に限られるものではなく、この値とは異なる値であってもよい。
　目標経路の更新が行われたと判定される場合（ステップＳ１６においてＹＥＳ）、走行制御ＥＣＵ１４は、目標経路生成ＥＣＵ１２のメモリなどに保存された新たな目標経路に基づいて車両の走行制御を行う（ステップＳ１８）。
　一方、目標経路の演算および更新が所定時間以内に終了していないと判定される場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、走行制御ＥＣＵ１４は、目標経路生成ＥＣＵ１２のメモリなどに保存された現在の区間の終点の目標車速Ｖｐを区間Ｌ１の終点Ｅ１における目標車速として取得する（ステップＳ２０）。目標経路の演算および更新が所定時間以内に終了しない場合としては、例えば、ナビゲーションシステム２４からの地図情報が適切に取得できない場合や、経路更新ポイントＣ１から終点Ｅ２までの区間に交差点やカーブが多いなど地図情報が複雑で演算に時間を要する場合などが考えられる。また、走行制御ＥＣＵ１４は、取得した現在の区間の終点の目標車速Ｖｐに基づいて車両の走行制御を行う（ステップＳ２０）。具体的には、走行制御ＥＣＵ１４は、現時点の車両の実車速を起点として、車速が区間Ｌ１の終点Ｅ１において滑らかに目標車速Ｖｐになるように車両の走行制御を行う。
　図５は、本実施形態の走行制御装置１０による区間Ｌ１（区間Ｌ０の終点Ｅ０から区間Ｌ１の終点Ｅ１までの区間）における車両の走行制御について示している。図５に示すように終点Ｅ０から経路更新ポイントＣ１までは、区間Ｌ０の経路更新ポイントＣ０において生成した目標経路（目標車速）が与えられている。一方、経路更新ポイントＣ１において目標経路の更新ができない場合（ステップＳ１６においてＮＯ）には、区間Ｌ０の経路更新ポイントＣ０において設定された区間Ｌ１の終点Ｅ１の目標車速に基づいて車両の走行制御が行われる。例えば、区間Ｌ０の経路更新ポイントＣ０において実行される区間Ｌ１の終点Ｅ１の目標車速の設定（ステップＳ１２）において、区間Ｌ１の終点Ｅ１において停止が必要であると判断された場合には、区間Ｌ１の終点Ｅ１において車速が０（停止）となるように走行制御が行われる（車速プロファイルＰａ参照）。また例えば、この目標車速の設定において、区間Ｌ１の終点Ｅ１において車速Ｖ１への減速が必要であると判断された場合には、区間Ｌ１の終点Ｅ１において車速がＶ１と減速されるように走行制御が行われる（車速プロファイルＰｂ参照）。また例えば、この目標車速の設定において、区間Ｌ１の終点Ｅ１において減速・停止が不要であると判断された場合には、区間Ｌ１の終点Ｅ１まで車速をＶ２に維持するように走行制御が行われる（車速プロファイルＰｃ参照）。
　このような目標経路の更新では、例えば、新たな目標経路の演算に時間を要し経路更新ポイントにおいて新たな目標経路の演算が終了しない場合には、一律に区間の終点において車両が停止するような目標経路を予め定めておくことも考えられる。しかしながら、このように一律に車両を停止するような制御は、区間の終点において本来停止する必要がない場合には過度の減速となる。また、もしその後に目標経路が更新された場合には、減速と加速を繰り返すことになり、ユーザが乗り心地に違和感を感じる可能性がある。
　一方、本実施形態では、経路更新ポイントにおいて、次の区間の終点の目標車速を、その終点以降の区間の停止ポイントや減速ポイントに基づいて設定する。このため、不要な減速を防止することが可能となり、目標経路の更新に際してユーザが感じる違和感を軽減することが可能となる。
　以上に述べたように、本実施形態に係る目標経路生成ＥＣＵ１２（目標経路生成装置）は、所定の区間（例えば、区間Ｌ２）で車両を走行制御するための目標経路を、経路更新ポイント（所定のタイミング）において生成する目標経路演算部３２（生成部）と、経路更新ポイント（所定のタイミング）において目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合に用いられる目標車速であって、車両が現在走行中の区間（例えば、区間Ｌ１）の終点（例えば、終点Ｅ１）（区間終点）における目標車速を予め設定する終点車速設定部３０（設定部）と、を備え、終点車速設定部３０（設定部）は、所定の区間（例えば、区間Ｌ２）における地図情報（道路情報）に基づいて目標車速を設定する。これにより、目標経路の更新に際してユーザが感じる違和感を軽減する目標経路生成ＥＣＵ１２（目標経路生成装置）を提供することができる。
　また、目標経路生成ＥＣＵ１２（目標経路生成装置）は、車両の位置情報に基づいて、車両が区間の終点（例えば、区間Ｌ１の終点Ｅ１）の所定距離だけ手前の位置や区間の終点に到達するまでの残り時間が所定時間以下となる位置（所定位置）に到達するタイミングを経路更新ポイント（所定のタイミング）として判定する経路更新タイミング判定部２８（判定部）をさらに備えてもよい。これにより、車両が所定位置に到達したタイミングで目標経路を生成することができる。
　また、目標経路生成ＥＣＵ１２（目標経路生成装置）では、所定の区間（例えば、区間Ｌ２）は、車両が現在走行中の区間（例えば、区間Ｌ１）の次の区間を含み、目標経路演算部３２（生成部）は、車両が現在走行中の区間（例えば、区間Ｌ１）の終点（例えば、区間Ｌ１の終点Ｅ１）の所定距離だけ手前の位置や区間の終点に到達するまでの残り時間が所定時間以下となる位置（所定位置）に到達する場合に、所定の区間（例えば、区間Ｌ２）の目標経路を生成してもよい。これにより、車両が現在走行中の区間の所定位置に到達したタイミングで次の区間の目標経路を生成することができる。
　また、目標経路生成ＥＣＵ１２（目標経路生成装置）では、終点車速設定部３０（設定部）は、車両が現在走行中の区間（例えば、区間Ｌ１）の前の区間（例えば、区間Ｌ０）を走行している間に目標車速を設定してもよい。これにより、経路更新ポイント（所定のタイミング）において目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合であっても、前の区間で予め設定された目標車速を用いることができる。
　また、目標経路生成ＥＣＵ１２（目標経路生成装置）では、終点車速設定部３０（設定部）は、地図情報（道路情報）における所定の区間（例えば、区間Ｌ２）の車両の停止ポイントあるいは減速ポイントに基づいて目標車速を予め設定してもよい。これにより、所定の区間の車両の停止ポイントあるいは減速ポイントに応じて適切に現在走行中の区間の区間終点における目標車速を設定することができる。
　以上に述べたように、本実施形態に係る走行制御装置１０は、目標経路生成ＥＣＵ１２（目標車速生成装置）と、目標経路生成ＥＣＵ１２が生成した目標経路に基づいて、車両の走行を制御する走行制御ＥＣＵ１４（制御装置）と、を備える。これにより、目標経路の更新に際してユーザが感じる違和感を軽減する走行制御装置１０を提供することができる。
　また、走行制御ＥＣＵ１４（制御装置）は、経路更新ポイント（所定のタイミング）において目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合に（図４のステップＳ１６においてＮＯ）、目標車速に基づいて車両の走行を制御してもよい。これにより、経路更新ポイント（所定のタイミング）において目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合であっても、予め設定された目標車速に基づいて車両の走行を制御できる。
　また、走行制御ＥＣＵ１４（制御装置）は、目標車速（例えば、車速プロファイルＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ）に基づいて少なくとも車両が現在走行中の区間（例えば、区間Ｌ１）の終点（例えば、終点Ｅ１）（区間終点）までの車両の走行を制御してもよい。これにより、経路更新ポイント（所定のタイミング）において目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合であっても、少なくとも車両が現在走行中の区間（例えば、区間Ｌ１）の終点（例えば、終点Ｅ１）（区間終点）までは、予め設定された目標車速に基づいて車両の走行を制御できる。
　また、走行制御ＥＣＵ１４（制御装置）は、目標車速（例えば、車速プロファイルＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ）に基づいて所定の区間（例えば、区間Ｌ２）の少なくとも一部の区間における車両の走行を制御してもよい。これにより、経路更新ポイント（所定のタイミング）において目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合であっても、車両が現在走行中の区間（例えば、区間Ｌ１）の終点（例えば、終点Ｅ１）（区間終点）を超えて、予め設定された目標車速に基づいて車両の走行を制御できる。
　また、走行制御ＥＣＵ１４（制御装置）は、経路更新ポイント（所定のタイミング）において所定時間以内に目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合に（図４のステップＳ１６においてＮＯ）、目標車速に基づいて車両の走行を制御してもよい。これにより、経路更新ポイント（所定のタイミング）において目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合が容易に判断できる。
（２）変形例
　以上、走行制御装置１０について詳細に説明したが、走行制御装置１０は上記した実施形態に限定されるものではない。また、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。
（２−１）変形例１
　図４に示すように、本実施形態では、経路更新ポイントを通過したと判定する場合に（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、目標車速の設定（ステップＳ１２）や目標経路の演算（ステップＳ１４）を行っている。さらに、目標経路の演算を開始した後、所定時間内に演算が終了したかどうかを判定している（ステップＳ１６）。しかしながら、経路更新ポイントの手前に、経路更新ポイントと所定距離だけ離れた位置に経路更新開始ポイントを予め設定しておいてもよい。この場合、車両が経路更新開始ポイントを通過したと判定する場合に、目標車速の設定（ステップＳ１２）や目標経路の演算（ステップＳ１４）を開始し、経路更新ポイントにおいて目標経路が更新されているかどうかを判定（ステップＳ１６）してもよい。またこの場合、車両が経路更新開始ポイントを通過した後、所定時間内に目標経路の演算が終了しているかどうかを判定し、目標経路の演算が終了している場合には、経路更新ポイントにおいて、新たに演算された目標経路への更新を行うとともに、目標経路の演算が終了していない場合には、経路更新ポイントにおいて、設定された目標車速に基づく走行制御を行うようにしてもよい。
（２−２）変形例２
　図４に示すように、本実施形態では、次の区間の終点の目標車速Ｖｎの設定（ステップＳ１２）を行った後に、目標経路の演算（ステップＳ１４）、目標経路が更新されたかどうかの判定（ステップＳ１６）、目標経路に基づく走行制御（ステップＳ１８）、および現在の区間の終点の目標車速Ｖｐに基づく走行制御（ステップＳ２０）の処理が行われている。しかしながら、これらの処理の順番は、適宜変更されてもよい。例えば、目標経路の演算（ステップＳ１４）、目標経路が更新されたかどうかの判定（ステップＳ１６）、目標経路に基づく走行制御（ステップＳ１８）、および現在の区間の終点の目標車速に基づく走行制御（ステップＳ２０）の処理は、次の区間の終点の目標車速の設定（ステップＳ１２）の前に行ってもよい。この場合、現在の区間の終点の目標車速に基づく走行制御（ステップＳ２０）において走行制御ＥＣＵ１４が目標経路生成ＥＣＵ１２のメモリなどに保存されている現在の区間の終点の目標車速を読み出した後、終点車速設定部３０が次の区間の終点の目標車速の設定（ステップＳ１２）を行う。このため、目標経路生成ＥＣＵ１２のメモリに現在の区間の終点の目標車速と次の区間の終点の目標車速とを別々に保存しておく必要がなく、単にこのステップＳ１２で新たに設定した目標車速を上書きで保存していくようにすればよい。
（２−３）変形例３
　図４を用いて説明したように、本実施形態では、次の区間Ｌ２の終点Ｅ２の目標車速を設定する際に、区間Ｌ３が停止ポイントを含む場合には、区間Ｌ２の終点Ｅ２の目標車速を０（停止）と設定している。しかしながら、区間Ｌ３におけるこの停止ポイントの位置に応じて減速度合いを変更してもよい。例えば、この停止ポイントが終点Ｅ２から予め定めた所定距離以上離れている場合には、区間Ｌ２の終点Ｅ２では停止せずに所定の目標車速で走行制御されてもよい。また、終点Ｅ２から停止ポイントまでの距離が大きくなるほど区間Ｌ２の終点Ｅ２までの減速度合いを小さくするようにしてもよい。
　また同様に、本実施形態では、次の区間Ｌ２の終点Ｅ２の目標車速を設定する際に、区間Ｌ３が減速ポイントを含む場合には、区間Ｌ２の終点Ｅ２において所定の車速となるように減速を行う。しかしながら、区間Ｌ３におけるこの減速ポイントの位置に応じて減速度合いを変更してもよい。例えば、この減速ポイントが終点Ｅ２から予め定めた所定距離以上離れている場合には、区間Ｌ２の終点Ｅ２ではこの所定の車速よりも大きい車速となるように減速度合いを小さくしてもよい。また、終点Ｅ２から減速ポイントまでの距離が大きくなるほど区間Ｌ２の終点Ｅ２までの減速度合いを小さくするようにしてもよい。
　以上に述べたように、目標経路生成ＥＣＵ１２（目標経路生成装置）では、終点車速設定部３０（設定部）は、区間の終点（例えば、区間Ｌ１の終点Ｅ１や区間Ｌ２の終点Ｅ２）（区間終点）から所定の区間（例えば、区間Ｌ２や区間Ｌ３）の車両の停止ポイントあるいは減速ポイントまでの距離に基づいて目標車速を予め設定してもよい。これにより、区間の終点から所定の区間の車両の停止ポイントあるいは減速ポイントまでの距離に応じて適切に現在走行中の区間の区間終点における目標車速を設定することができる。
（２−４）変形例４
　図４を用いて説明したように、本実施形態では、目標経路の演算および更新が所定時間以内に終了していないと判定する場合（ステップＳ１６においてＮＯ）、走行制御ＥＣＵ１４は、現在の区間の終点の目標車速Ｖｐに基づいて車両の走行制御を行う（ステップＳ２０）。この際、目標経路の演算および更新が所定時間以内に終了していないと判定する場合（ステップＳ１６においてＮＯ）には、目標経路演算部３２による目標経路の演算を停止してもよいし、目標経路演算部３２による目標経路の演算を継続してもよい。目標経路演算部３２による目標経路の演算を継続する場合であって、演算および更新終了までの残り時間が取得できる場合には、走行制御ＥＣＵ１４は、この残り時間に応じて区間の終点までの減速度合いを変更してもよい。例えば、残り時間が所定の時間（例えば、１秒）よりも短い場合には、現在の区間の終点の目標車速Ｖｐが０（停止）であっても、車両を停止する場合の減速度合いよりも小さい減速度合いで車両の走行制御を行ってもよい。すなわち、残り時間が所定の時間よりも短い場合には、車両を現在の区間の終点の目標車速Ｖｐに減速する場合の減速度合いよりも小さい減速度合いで車両の走行制御を行ってもよい。
　以上に述べたように、走行制御ＥＣＵ１４（制御装置）は、経路更新ポイント（所定のタイミング）において目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できない場合であっても（図４のステップＳ１６においてＮＯ）、所定の時間（所定時間）以内に目標経路演算部３２（生成部）が目標経路を生成できる場合には、目標車速に減速する場合の減速度合いよりも小さい減速度合いに目標車速を変更して車両の走行を制御してもよい。これにより、目標経路が所定の時間以内に生成できる場合には、その目標経路への更新に際してユーザが感じる違和感を軽減するように、目標車速を変更して車両の走行を制御することができる。
（２−５）変形例５
　図４を用いて説明したように、本実施形態では、終点車速設定部３０は、次の区間Ｌ２の終点Ｅ２における目標車速を設定する（ステップＳ１２）。終点車速設定部３０で設定される目標車速は、区間Ｌ２の終点Ｅ２における車速の値として設定されてもよいし、区間Ｌ２の終点Ｅ２までの車速の時間関数（車速プロファイル）として設定されてもよい。目標車速が車速プロファイルとして設定される場合には、終点車速設定部３０は、ステップＳ１２において車速プロファイル（例えば、図５に示す車速プロファイルＰａ、Ｐｂ、Ｐｃのいずれか）を生成する。走行制御ＥＣＵ１４は、ステップＳ２０において、生成された車速プロファイルに基づいて車両の走行制御を行う。
　また、目標車速が区間Ｌ２の終点Ｅ２における車速の値として設定される場合には、目標経路の演算および更新が所定時間以内に終了していないと判定される場合に（ステップＳ１６においてＮＯ）、終点車速設定部３０がこの車速の値に基づいて車速プロファイル（例えば、図５に示す車速プロファイルＰａ、Ｐｂ、Ｐｃのいずれか）を生成してもよい。走行制御ＥＣＵ１４は、図４に示すステップＳ２０において、生成された車速プロファイルに基づいて車両の走行制御を行う。
　さらに、目標車速が区間Ｌ２の終点Ｅ２における車速の値として設定される場合には、目標経路演算部３２は、ステップＳ１４における区間Ｌ１の経路更新ポイントＣ１から区間Ｌ２の終点Ｅ２までの目標経路の演算において、この車速の値に基づいて目標経路の演算を行ってもよい。この場合、区間Ｌ２において区間Ｌ２の経路更新ポイントＣ２から区間Ｌ３の終点までの目標経路の演算および更新が終了しない場合には、現在用いられている目標経路に基づいて車両の走行制御が継続される。すなわち、終点Ｅ２における車速が設定された車速の値となるように、現在用いられている目標経路に基づいて区間Ｌ２の経路更新ポイントＣ２から終点Ｅ２までの走行制御が行われ、その後は終点Ｅ２での車速が維持される。もちろん、区間Ｌ２において区間Ｌ２の経路更新ポイントＣ２から区間Ｌ３の終点までの目標経路の演算および更新が終了する場合には、現在用いられている目標経路が新たに演算した目標経路に更新される。
　以上の実施形態においては、走行制御ＥＣＵ１４による自律走行制御を行っているが、本願の目標経路の生成は、完全な自律走行制御を行わない場合、あるいは自律走行制御を全く行わない場合にも用いることができる。例えば、目標経路生成ＥＣＵ１２によって生成した目標経路は、単にドライバに報知されてもよいし、生成した目標経路を達成するための走行条件をユーザに報知してもよい。これらの場合、自律走行制御に代えて、ユーザ（ドライバ）の運転を支援する運転支援を行うこととなる。また、完全な自律走行制御を行わなくとも、走行制御装置１０によって加減速のみを行ったり、操舵のみを行ったりして運転支援を行うこともできる。
１０　走行制御装置
１２　目標経路生成ＥＣＵ
１４　走行制御ＥＣＵ
２８　経路更新タイミング判定部
３０　終点車速設定部
３２　目標経路演算部

Claims (12)

  1. 　所定の区間で車両を走行制御するための目標経路を、所定のタイミングにおいて生成する生成部と、
    　前記所定のタイミングにおいて前記生成部が前記目標経路を生成できない場合に用いられる目標車速であって、前記車両が現在走行中の区間の区間終点における目標車速を予め設定する設定部と、
    を備え、
    　前記設定部は、前記所定の区間における道路情報に基づいて前記目標車速を設定する、
    目標経路生成装置。
  2. 　前記車両の位置情報に基づいて、前記車両が所定位置に到達するタイミングを前記所定のタイミングとして判定する判定部をさらに備える、
    請求項１に記載の目標経路生成装置。
  3. 　前記所定の区間は、前記車両が現在走行中の区間の次の区間を含み、
    　前記生成部は、前記車両が現在走行中の区間の所定位置に到達する場合に、前記所定の区間の前記目標経路を生成する、
    請求項１または２に記載の目標車速生成装置。
  4. 　前記設定部は、前記車両が現在走行中の区間の前の区間を走行している間に前記目標車速を設定する、
    請求項１~３のいずれか１項に記載の目標車速生成装置。
  5. 　前記設定部は、前記道路情報における前記所定の区間の前記車両の停止ポイントあるいは減速ポイントに基づいて前記目標車速を予め設定する、
    請求項１~４のいずれか１項に記載の目標車速生成装置。
  6. 　前記設定部は、前記区間終点から前記所定の区間の前記車両の前記停止ポイントあるいは前記減速ポイントまでの距離に基づいて前記目標車速を予め設定する、
    請求項５に記載の目標車速生成装置。
  7. 　請求項１~６のいずれか１項に記載の目標車速生成装置と、
    　前記目標車速生成装置が生成した前記目標経路に基づいて、前記車両の走行を制御する制御装置と、
    を備える走行制御装置。
  8. 　前記制御装置は、前記所定のタイミングにおいて前記生成部が前記目標経路を生成できない場合に、前記目標車速に基づいて前記車両の走行を制御する、
    請求項７に記載の走行制御装置。
  9. 　前記制御装置は、前記目標車速に基づいて少なくとも前記区間終点までの前記車両の走行を制御する、
    請求項７または８に記載の走行制御装置。
  10. 　前記制御装置は、前記目標車速に基づいて前記所定の区間の少なくとも一部の区間における前記車両の走行を制御する、
    請求項７~９のいずれか１項に記載の走行制御装置。
  11. 　前記制御装置は、前記所定のタイミングにおいて所定時間以内に前記生成部が前記目標経路を生成できない場合に、前記目標車速に基づいて前記車両の走行を制御する、
    請求項７~１０のいずれか１項に記載の走行制御装置。
  12. 　前記制御装置は、前記所定のタイミングにおいて前記生成部が前記目標経路を生成できない場合であっても、所定時間以内に前記生成部が前記目標経路を生成できる場合には、前記目標車速を変更して前記車両の走行を制御する、
    請求項７~１１のいずれか１項に記載の走行制御装置。
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