JP2017222279A - 走行経路生成方法及び走行経路生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車路幅を有効活用した自律駐車を行うことができる走行経路生成方法及び走行経路生成装置を提供する。【解決手段】 駐車枠検出部７４が駐車枠を検出した場合、目標再計算部７５は、駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及び目標姿勢を再計算する。変更部７６は、目標演算部７３によって演算された目標位置及び目標姿勢と異なる、目標再計算部７５によって再計算された目標位置及び目標姿勢に変更する。目標経路生成部７７は、駐車するための目標経路を生成する。そして、車両制御部８０は、アクチュエータ９０を制御して目標経路に沿った自律駐車を実現する。【選択図】図１

Description

本発明は、走行経路生成方法及び走行経路生成装置に関する。

従来より、車両が走行する経路を車両自体が生成する技術が知られている（特許文献１）。特許文献１は、前方の障害物を避けるために、通常経路から外れる走行経路（仮想障害物の間を通る走行経路）を短時間で生成することを開示している。

特開２０１５−５７６８８号公報

ここで、自律的に駐車する自律走行車両に特許文献１の技術を適用することを考えた場合、特許文献１は仮想障害物の間を通過する際の車両姿勢に言及していない。そのため、通常経路から外れて駐車枠付近に幅寄せを行い、車路幅を有効活用した駐車を可能にできるとはいえない。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、車路幅を有効活用した自律駐車を行うことができる走行経路生成方法及び走行経路生成装置を提供することである。

本発明の一態様に係る走行経路生成方法は、駐車枠を検出したとき、駐車枠を検出する前の走行経路における目標位置及び目標姿勢から、駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及び目標姿勢に変更する。

本発明によれば、車路幅を有効活用した自律駐車を行うことができる。

図１は、本発明の実施形態に係る走行経路生成装置の構成図である。 図２は、通常走行における目標経路の生成方法を説明する図である。 図３Ａは、通常走行中に駐車枠を検出した場合の処理を説明する図である。 図３Ｂは、通常走行中に駐車枠を検出した場合の処理を説明する図である。 図３Ｃは、通常走行中に駐車枠を検出した場合の処理を説明する図である。 図４は、本発明の実施形態に係る走行経路生成装置の一動作例を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

図１を参照して本実施形態に係る走行経路生成装置１の構成について説明する。走行経路生成装置１は、自律運転機能を有する自律運転車両に適用される。図１に示すように、走行経路生成装置１は、ＧＰＳ受信機１０と、地図データベース２０と、空間認識センサ３０と、操舵角センサ４０と、車輪速センサ５０と、車両状態量センサ６０と、コントローラ７０と、車両制御部８０と、アクチュエータ９０とを備える。

ＧＰＳ受信機１０は、人工衛星からの電波を受信することにより、車両の現在地を検知する。ＧＰＳ受信機１０は、検知した現在地をコントローラ７０に出力する。

地図データベース２０には、道路情報や施設情報などの地図情報が記憶されている。地図データベース２０は、車両に搭載されるカーナビゲーション装置に記憶されていてもよいし、サーバ上に記憶されていてもよい。地図データベース２０がサーバ上に記憶されている場合、コントローラ７０は、通信により随時地図情報を取得することができる。

空間認識センサ３０は、例えばレーザーレーダである。空間認識センサ３０は、車両とその周囲の物体との距離を検出し、距離情報をポイントクラウド情報として取得する。空間認識センサ３０は、取得したポイントクラウド情報をコントローラ７０に出力する。

操舵角センサ４０は、ステアリングホイールの操舵方向と操舵角を検出し、検出した操舵方向と操舵角をコントローラ７０に出力する。車輪速センサ５０は、車両の速度を検出し、検出した速度をコントローラ７０に出力する。車両状態量センサ６０は、車両の状態量を計測するセンサであり、例えば車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサや加速度センサなどで構成される。車両状態量センサ６０は、検出した車両状態量をコントローラ７０に出力する。

コントローラ７０は、ＧＰＳ受信機１０や空間認識センサ３０などから取得したデータを処理する回路であり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェースなどから成るマイクロコンピュータである。コントローラ７０は、これを機能的に捉えた場合、走路境界推定部７１と、走行空間設定部７２と、目標演算部７３と、変更部７６と、駐車枠検出部７４と、目標再計算部７５と、目標経路生成部７７とに分類することができる。

走路境界推定部７１は、空間認識センサ３０から取得したポイントクラウド情報を用いて走路の境界を推定する。例えば、走路境界推定部７１は、駐車車両の並びから走路の境界を推定する。

走行空間設定部７２は、走路境界推定部７１によって推定された走路の境界で挟まれた空間を、車両が走行可能な空間として設定する。また、走行空間設定部７２は、走路の境界で挟まれた空間において、車両が周囲の物体と接触することなく走行できるように走行可能空間における車路幅や走路の向きを設定する。

目標演算部７３は、走行空間設定部７２によって設定された走行可能空間を走行するための目標位置及びその目標位置における目標姿勢を演算する。目標姿勢とは、車体が目標とする姿勢である。なお、以下では、目標位置及びその目標位置における目標姿勢を、単に目標位置及び目標姿勢と表現する。

駐車枠検出部７４は、空間認識センサ３０から取得したポイントクラウド情報や走路境界推定部７１によって推定された走路境界情報を用いて駐車枠を検出する。例えば、駐車枠検出部７４は、ポイントクラウド情報から車両一台分の空間情報を認識した際に、その空間が走路方向に対して約９０度の向きであればその空間を駐車枠として検出する。

目標再計算部７５は、駐車枠検出部７４によって検出された駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及びその目標位置における目標姿勢を再計算する。本実施形態において、目標演算部７３が演算する目標位置及び目標姿勢と、目標再計算部７５が再計算する目標位置及び目標姿勢は、異なる。

変更部７６は、目標演算部７３によって演算された目標位置及び目標姿勢を、目標再計算部７５によって再計算された目標位置及び目標姿勢に変更する。具体的な変更方法については後述する。

目標経路生成部７７は、ＧＰＳ受信機１０が取得した現在地から、目標演算部７３または目標再計算部７５によって演算された目標位置までの目標経路（走行経路）を生成する。

車両制御部８０は、目標経路生成部７７によって生成された目標経路を走行するために、各種センサの情報を使用しながらアクチュエータ９０を制御し、自律運転を実現する。なお、車両制御部８０は、目標経路生成部７７から取得したデータを処理する回路であり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェースなどから成るマイクロコンピュータである。また、アクチュエータ９０には、ステアリングアクチュエータやアクセルペダルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータなどが含まれる。

次に、図２を参照して、通常走行における目標経路の生成方法について説明する。図２に示すように、走路境界推定部７１は、駐車車両Ｍ２〜Ｍ６の並びから走路の境界を示す走路境界線Ｌ１、Ｌ２を推定する。次に、走行空間設定部７２は、走路境界線Ｌ１と走路境界線Ｌ２で挟まれた空間を自車両Ｍ１が走行可能な空間として設定する。また、走行空間設定部７２は、走行可能空間の車路幅として、走路境界線Ｌ１から走路境界線Ｌ２までの距離を車路幅Ｗとして設定する。また、走行空間設定部７２は、自車両Ｍ１が周囲の物体と接触することなく走行できるように走行可能空間における走路の向きを設定する。

次に、目標演算部７３は、走行空間設定部７２によって設定された走路の向きに沿って走行するための目標位置及び目標姿勢を演算する。次に、目標経路生成部７７は、ＧＰＳ受信機１０が取得した現在地Ｐ１から目標位置まで走行するための目標経路Ｒ１を生成する。そして、車両制御部８０は、アクチュエータ９０を制御して目標経路Ｒ１を走行する自律運転を実現する。

次に、図３Ａ〜図３Ｃを参照して、通常走行中に駐車枠を検出した場合の処理を説明する。本実施形態では、自車両Ｍ１は、駐車枠を探索しながら自律運転を行う。図３Ａに示すように、通常走行中に駐車枠検出部７４が白線Ｌ３と白線Ｌ４で挟まれた空間を駐車枠として検出した場合、目標再計算部７５は、駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及び目標姿勢を再計算する。

具体的には、図３Ｂに示すように、目標再計算部７５は、駐車枠に幅寄せ可能な目標位置Ｐ２及び目標姿勢を再計算する。目標位置Ｐ２は、駐車枠の手前の走路境界線Ｌ２から、自車両Ｍ１の車幅方向の中心までの距離が、例えば１．２ｍになる位置である。また、目標位置Ｐ２における目標姿勢は、走行経路の向きに対して平行、あるいはほぼ平行となるような所定の範囲を有する姿勢である。

次に変更部７６は、目標演算部７３によって演算された目標位置及び目標姿勢と、目標再計算部７５によって再計算された目標位置Ｐ２及び目標姿勢のうち、どちらを優先するかを判断する。判断の基準として、自車両Ｍ１が現在地Ｐ１から目標位置Ｐ２に辿りつくまでに、目標位置Ｐ２における目標姿勢が走行経路に対して平行、あるいはほぼ平行となるか否かを基準として設定すればよい。例えば、現在地Ｐ１から目標位置Ｐ２までの距離が所定距離より長い場合、目標位置Ｐ２における目標姿勢が走行経路に対して平行、あるいはほぼ平行となると判断し、現在地Ｐ１から目標位置Ｐ２までの距離が所定距離より短い場合、目標位置Ｐ２における目標姿勢が走行経路に対して平行、あるいはほぼ平行とならないと判断すればよい。なお、判断の基準は、距離の長短に限定されない。目標位置Ｐ２における目標姿勢が走行経路に対して整う（平行、あるいはほぼ平行となる）場合、変更部７６は、目標演算部７３によって演算された目標位置及び目標姿勢を、目標再計算部７５によって再計算された目標位置Ｐ２及び目標姿勢に変更する。

一方、目標位置Ｐ２における目標姿勢が走行経路に対して整わない（平行、あるいはほぼ平行とならない）場合、変更部７６は、目標演算部７３によって演算された目標位置及び目標姿勢を継続する。この場合、駐車枠検出部７４は、次の駐車枠を探索する。

変更部７６が、目標演算部７３によって演算された目標位置及び目標姿勢を、目標再計算部７５によって再計算された目標位置Ｐ２及び目標姿勢に変更した場合、図３Ｂに示すように、目標経路生成部７７は、現在地Ｐ１から目標位置Ｐ２までの目標経路Ｒ２を生成する。車両制御部８０は、アクチュエータ９０を制御して目標経路Ｒ２を走行する自律運転を実現する。次に、図３Ｃに示すように、目標演算部７３は、駐車するための目標位置Ｐ３、Ｐ４及び目標姿勢を演算し、目標経路生成部７７は目標位置Ｐ３、Ｐ４までの目標経路を生成する。そして、車両制御部８０は、アクチュエータ９０を制御して自律運転による駐車を完了する。

次に、図４に示すフローチャートを参照して、走行経路生成装置１の一動作例について説明する。このフローチャートは、例えばイグニッションスイッチがオンされたときに開始する。

ステップＳ１０１において、ＧＰＳ受信機１０や空間認識センサ３０などは、各種情報を取得する。

ステップＳ１０２において、走路境界推定部７１は、各種センサの情報を用いて走路の境界を推定する。

ステップＳ１０３において、走行空間設定部７２は、走路境界推定部７１によって推定された走路の境界を用いて車両が走行可能な空間を設定する。

ステップＳ１０４において、目標演算部７３は、走路の向きに沿って走行するための目標位置及び目標姿勢を演算する。

ステップＳ１０５において、駐車枠検出部７４は、各種センサの情報を用いて車両が駐車可能な駐車枠を検出する。駐車枠検出部７４が駐車枠を検出した場合（ステップＳ１０６でＹｅｓ）、処理がステップＳ１０７に進む。一方、駐車枠検出部７４が駐車枠を検出できない場合（ステップＳ１０６でＮｏ）、処理はステップＳ１０５に戻る。

ステップＳ１０７において、目標再計算部７５は、駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及び目標姿勢を再計算する。

ステップＳ１０８において、変更部７６は、目標演算部７３によって演算された目標位置及び目標姿勢と、目標再計算部７５によって再計算された目標位置及び目標姿勢のうち、どちらを優先するかを判断する。変更部７６が目標位置及び目標姿勢を変更する場合（ステップＳ１０８でＹｅｓ）、処理がステップＳ１０９に進む。一方、変更部７６が目標位置及び目標姿勢を変更しない場合（ステップＳ１０８でＮｏ）、処理がステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１０９において、目標経路生成部７７は、駐車するための目標経路を生成する。

ステップＳ１１０において、目標経路生成部７７は、通常走行するための目標経路を生成する。

ステップＳ１１１において、車両制御部８０は、アクチュエータ９０を制御して自律運転を実現する。

以上説明したように、本実施形態に係る走行経路生成装置１によれば、以下の作用効果が得られる。

走行経路生成装置１は、自律走行中に駐車枠を検出した場合、駐車枠を検出する前の走行経路における目標位置及び目標姿勢から、駐車枠に幅寄せ可能な目標位置Ｐ２及び目標姿勢に変更する。これにより、車路幅Ｗを有効活用した自律駐車を行うことができる。具体的には、図３Ｃに示す車路幅Ｗが狭い場合でも駐車枠に幅寄せすることにより、この車路幅Ｗを有効活用した自律駐車が可能となる。

走行経路生成装置１は、駐車枠を検出した場合に駐車枠に幅寄せ可能な目標位置Ｐ２及び目標姿勢を演算する。これにより、事前に駐車枠の情報を取得する必要がなくなり、走行環境に応じた様々な駐車枠での対応が可能となる。

走行経路生成装置１は、駐車枠の手前の位置を駐車枠に幅寄せ可能な目標位置Ｐ２として演算する。これにより、走行経路生成装置１は車路幅Ｗを最大限有効活用でき、様々な車路幅Ｗにおいて最適かつ最短経路での自律駐車が可能となる。

走行経路生成装置１は、走行経路と平行となるように駐車枠に幅寄せ可能な目標姿勢を演算する。これにより、走行経路生成装置１は車路幅Ｗを最大限有効活用でき、様々な車路幅Ｗにおいて最適かつ最短経路での自律駐車が可能となる。

走行経路生成装置１は、目標位置Ｐ２における目標姿勢が走行経路に対して整わない場合、駐車枠を検出する前の走行経路における目標位置及び目標姿勢を継続し、次の駐車枠を探索する。これにより、駐車枠の検出が遅れ、幅寄せする際の目標姿勢が不十分となる場合には通常走行中の目標位置及び目標姿勢を変更しないため、走行経路生成装置１は通常走行を継続することができる。また、走行経路生成装置１は引き続き駐車枠を探索するため、安全な自律駐車が可能となる。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

本実施形態において、走路境界推定部７１は、ポイントクラウド情報を用いて走路の境界を推定したが、これに限られない。例えば、走路境界推定部７１は、車両に設置されたカメラの画像から車線境界線や車道外側線等の路面に描かれた区画線を検出し、走路の境界を推定してもよい。

また、駐車枠検出部７４は、レーザーレーダの情報を用いて駐車枠を検出したが、これに限られない。例えば、駐車枠検出部７４は、地図情報や交通インフラストラクチャ情報を用いて駐車枠を検出してもよい。これにより、駐車枠検出部７４はより早く駐車枠を検出でき、目標再計算部７５はより早く駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及び目標姿勢を再計算できる。これにより、よりスムーズな幅寄せが可能となる。

なお、上述の実施形態の各機能は、１または複数の処理回路により実装され得る。処理回路は、電気回路を含む処理装置等のプログラムされた処理装置を含む。処理回路は、また、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。

１ 走行経路生成装置
１０ ＧＰＳ受信機
２０ 地図データベース
３０ 空間認識センサ
４０ 操舵角センサ
５０ 車輪速センサ
６０ 車両状態量センサ
７０ コントローラ
７１ 走路境界推定部
７２ 走行空間設定部
７３ 目標演算部
７４ 駐車枠検出部
７５ 目標再計算部
７６ 変更部
７７ 目標経路生成部
８０ 車両制御部
９０ アクチュエータ

Claims (7)

1. 自車両の周囲の物体を検出し、駐車枠を探索しながら自律走行する自律運転車両に用いる走行経路生成方法であって、
   前記駐車枠を検出したとき、前記駐車枠を検出する前の走行経路における目標位置及び目標姿勢と異なる、前記駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及び目標姿勢に変更することを特徴とする走行経路生成方法。
2. 前記駐車枠を検出したとき、前記駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及び目標姿勢を演算することを特徴とする請求項１に記載の走行経路生成方法。
3. 前記駐車枠の手前の位置を、前記駐車枠に幅寄せ可能な目標位置として演算することを特徴とする請求項２に記載の走行経路生成方法。
4. 前記走行経路と平行となるように前記駐車枠に幅寄せ可能な目標姿勢を演算することを特徴とする請求項２または３に記載の走行経路生成方法。
5. レーザーレーダ、地図情報及び交通インフラストラクチャ情報のうちの少なくとも一つを用いて前記駐車枠を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の走行経路生成方法。
6. 前記駐車枠に幅寄せ可能な目標位置における目標姿勢が整わない場合、前記駐車枠を検出する前の走行経路における目標位置及び目標姿勢を継続し、次の駐車枠を探索することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の走行経路生成方法。
7. 自車両の周囲の物体を検出するセンサと、
   前記センサによって検出された前記周囲の物体に基づいて、自律走行を制御するコントローラと、を備え、
   前記コントローラは、前記センサによって駐車枠が検出されたとき、前記駐車枠を検出する前の走行経路における目標位置及び目標姿勢と異なる、前記駐車枠に幅寄せ可能な目標位置及び目標姿勢に変更することを特徴とする走行経路生成装置。
   
   
   

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