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公開番号2024078833
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-11
出願番号2022191406
出願日2022-11-30
発明の名称運転支援装置及びコンピュータプログラム
出願人株式会社アイシン
代理人弁理士法人ネクスト
主分類B60W 30/10 20060101AFI20240604BHJP(車両一般)
要約【課題】車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することを可能にした運転支援装置及びコンピュータプログラムを提供する。
【解決手段】車両が走行する走行予定経路にカーブを含む場合にカーブ区間の始点と終点とを取得し、カーブ区間の始点とカーブ区間の終点を夫々車両の進行方向に通過する最も大きい曲率半径の円弧である最大円弧を取得し、カーブ区間の始点を車両の進行方向に進む軌道から最大円弧と同じ曲率半径を有する円弧軌道の始点に円弧軌道と同じ曲率で接続する第1曲線と、円弧軌道の終点に円弧軌道と同じ曲率で接続するとともにカーブ区間の終点までをカーブ区間の終点において車両の進行方向に進む軌道となるように繋ぐ第2曲線と、生成し、第1曲線と円弧軌道と第2曲線との組み合わせを、カーブ区間において車両の走行が推奨される走行軌道として生成するように構成する。
【選択図】図21
特許請求の範囲【請求項1】
車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、
道路の区画線に関する情報と曲率に関する情報とを用いて、前記走行予定経路にカーブを含む場合にカーブ区間の始点と終点とを取得するカーブ区間取得手段と、
前記カーブ区間の始点と前記カーブ区間の終点を夫々車両の進行方向に通過する最も大きい曲率半径の円弧である最大円弧を取得する円弧取得手段と、
前記カーブ区間の始点を車両の進行方向に進む軌道から前記最大円弧と同じ曲率半径を有する円弧軌道の始点に前記円弧軌道と同じ曲率で接続する第1曲線と、前記円弧軌道の終点に前記円弧軌道と同じ曲率で接続するとともに前記カーブ区間の終点までを前記カーブ区間の終点において車両の進行方向に進む軌道となるように繋ぐ第2曲線と、を生成する軌道生成手段と、
前記第1曲線と前記円弧軌道と前記第2曲線との組み合わせを、前記カーブ区間において車両の走行が推奨される走行軌道として生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有する運転支援装置。
続きを表示(約 1,400 文字)【請求項2】
前記走行軌道生成手段は、前記第1曲線、前記円弧軌道及び前記第2曲線の組合せた走行軌道が、走行軌道を走行する車両の走行位置及び方向が連続することに加え、方向変化についても連続する走行軌道となるように生成する請求項1に記載の運転支援装置。
【請求項3】
前記最大円弧の中心と前記カーブ区間の始点を結ぶ第1の線分と前記最大円弧の中心と前記カーブ区間の終点を結ぶ第2の線分とがなす角の2等分線と前記円弧軌道とが交わる点をカーブ中間点とした場合に、
前記走行軌道生成手段により生成される走行軌道は、前記カーブ区間の始点から前記カーブ中間点までの前半軌道と、前記カーブ中間点から前記カーブ区間の終点までの後半軌道とが前記2等分線を軸として線対象となっている請求項1に記載の運転支援装置。
【請求項4】
前記走行軌道生成手段は、
前記第1曲線と円弧軌道を組み合わせることで前記前半軌道を生成した後に、生成した前記前半軌道について前記2等分線を軸に反転させた軌道を前記後半軌道として生成し、
前記前半軌道と前記後半軌道を連結することで前記第1曲線と前記円弧軌道と前記第2曲線との組み合わせからなる前記走行軌道を生成する請求項3に記載の運転支援装置。
【請求項5】
前記走行軌道生成手段は、
前記前半軌道を生成する場合に、走行時に横方向に生じる加速度が上限値を超えないことを条件に、前記第1曲線と前記円弧軌道を所定の長さで組み合わせた基準軌道を生成し、
前記基準軌道の終点の位置が前記2等分線から所定距離以内となるように前記基準軌道の全長を調整し、
調整後の前記基準軌道を前記前半軌道として生成する請求項3又は請求項4に記載の運転支援装置。
【請求項6】
前記軌道生成手段は、
前記第1曲線及び前記第2曲線を走行する間の車両の走行時間がいずれも下限値以上、或いは走行時に横方向に生じる加速度の単位時間当たりの変化量が上限値を越えないことの少なくとも一方を条件に、前記第1曲線及び前記第2曲線を生成する請求項1に記載の運転支援装置。
【請求項7】
コンピュータを、
車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、
道路の区画線に関する情報と曲率に関する情報とを用いて、前記走行予定経路にカーブを含む場合にカーブ区間の始点と終点とを取得するカーブ区間取得手段と、
前記カーブ区間の始点と前記カーブ区間の終点を夫々車両の進行方向に通過する最も大きい曲率半径の円弧である最大円弧を取得する円弧取得手段と、
前記カーブ区間の始点を車両の進行方向に進む軌道から前記最大円弧と同じ曲率半径を有する円弧軌道の始点に前記円弧軌道と同じ曲率で接続する第1曲線と、前記円弧軌道の終点に前記円弧軌道と同じ曲率で接続するとともに前記カーブ区間の終点までを前記カーブ区間の終点において車両の進行方向に進む軌道となるように繋ぐ第2曲線と、を生成する軌道生成手段と、
前記第1曲線と前記円弧軌道と前記第2曲線との組み合わせを、前記カーブ区間において車両の走行が推奨される走行軌道として生成する走行軌道生成手段と、
前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、
して機能させる為のコンピュータプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、駐車場内での車両の運転を支援する運転支援装置及びコンピュータプログラムに関する。
続きを表示(約 3,600 文字)【背景技術】
【0002】
近年、車両の走行形態として、ユーザの運転操作に基づいて走行する手動走行以外に、ユーザの運転操作の一部又は全てを車両側で実行することにより、ユーザによる車両の運転を補助する自動運転支援システムについて新たに提案されている。自動運転支援システムでは、例えば、車両の現在位置、車両が走行する車線、周辺の他車両の位置を随時検出し、予め設定された経路に沿って走行するようにステアリング、駆動源、ブレーキ等の車両制御が自動で行われる。
【0003】
また、上記自動運転支援による走行を行う場合やその他の車両に対する各種運転支援を行う場合において、車両の走行予定経路や地図情報等に基づいて走行が推奨される走行軌道を車両が走行する道路上に予め生成することが行われている。ここで、特に道路が所定の角度で屈曲したり所定の曲率で円弧状に曲がる形状を含む区間(以下、カーブ区間という)に対して上記走行軌道を生成する場合には、先ず直線と円弧の組み合わせからなる走行軌道が挙げられる。しかしながら、図22に示すように直線と円弧の組み合わせからなる走行軌道は、直線と円弧の接続点201、202の前後において曲率、即ちステアリング角が一致しないので、生成された走行軌道に沿って走行する為には接続点201、202において一旦停止し、ステアリング角を変更する必要がある。そこで、例えば特開2021-75256号公報には、直線と円弧の間に更にクロソイド曲線を組み合わせることによって上記のような一時停止の必要のない滑らかな走行軌道を生成する技術について開示されている。尚、クロソイド曲線とは、距離に対して曲率を一定割合で変化(例えば車速が固定であれば一定の角速度でステアリング角を変化)させた場合に描く曲線である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2021-75256号公報(段落0026-0029)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記特許文献1のように直線と円弧の間に更にクロソイド曲線を組み合わせることとすると、図23に示すようにクロソイド曲線を追加した後の円弧の曲率半径R2はクロソイド曲線を追加する前の直線と円弧の組み合わせからなる走行軌道における円弧の曲率半径R1よりも基本的に小さくなる(円弧の曲率が大きくなる)。その結果、走行時に横方向に生じる加速度の最大値や単位時間当たりの変化量が大きくなり、車両にとって推奨される走行軌道とならない可能性があった。
【0006】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、カーブ区間を走行する際の走行軌道として、滑らかな走行軌道であることに加えて、横方向に生じる加速度の最大値や単位時間当たりの変化量についても抑制した走行軌道を車両の走行が推奨される走行軌道として生成することが可能となり、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することを可能にした運転支援装置及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前記目的を達成するため本発明に係る運転支援装置は、車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、道路の区画線に関する情報と曲率に関する情報とを用いて、前記走行予定経路にカーブを含む場合にカーブ区間の始点と終点とを取得するカーブ区間取得手段と、前記カーブ区間の始点と前記カーブ区間の終点を夫々車両の進行方向に通過する最も大きい曲率半径の円弧である最大円弧を取得する円弧取得手段と、前記カーブ区間の始点を車両の進行方向に進む軌道から前記最大円弧と同じ曲率半径を有する円弧軌道の始点に前記円弧軌道と同じ曲率で接続する第1曲線と、前記円弧軌道の終点に前記円弧軌道と同じ曲率で接続するとともに前記カーブ区間の終点までを前記カーブ区間の終点において車両の進行方向に進む軌道となるように繋ぐ第2曲線と、を生成する軌道生成手段と、前記第1曲線と前記円弧軌道と前記第2曲線との組み合わせを、前記カーブ区間において車両の走行が推奨される走行軌道として生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、を有する。
尚、「カーブ」とは、道路が所定の曲率で円弧状に曲がる形状(道路の曲率が変化する形状も含む)に加えて、直角などの所定の角度で屈曲する形状(例えばL字路)についても含む。
【0008】
また、本発明に係るコンピュータプログラムは、車両において実施する運転支援に用いる支援情報を生成するプログラムである。具体的には、コンピュータを、車両が走行する走行予定経路を取得する走行予定経路取得手段と、道路の区画線に関する情報と曲率に関する情報とを用いて、前記走行予定経路にカーブを含む場合にカーブ区間の始点と終点とを取得するカーブ区間取得手段と、前記カーブ区間の始点と前記カーブ区間の終点を夫々車両の進行方向に通過する最も大きい曲率半径の円弧である最大円弧を取得する円弧取得手段と、前記カーブ区間の始点を車両の進行方向に進む軌道から前記最大円弧と同じ曲率半径を有する円弧軌道の始点に前記円弧軌道と同じ曲率で接続する第1曲線と、前記円弧軌道の終点に前記円弧軌道と同じ曲率で接続するとともに前記カーブ区間の終点までを前記カーブ区間の終点において車両の進行方向に進む軌道となるように繋ぐ第2曲線と、を生成する軌道生成手段と、前記第1曲線と前記円弧軌道と前記第2曲線との組み合わせを、前記カーブ区間において車両の走行が推奨される走行軌道として生成する走行軌道生成手段と、前記走行軌道生成手段によって生成された走行軌道に基づいて車両の運転支援を行う運転支援手段と、して機能させる。
【発明の効果】
【0009】
前記構成を有する本発明に係る運転支援装置及びコンピュータプログラムによれば、カーブ区間を走行する際の走行軌道として、滑らかな走行軌道であることに加えて、横方向に生じる加速度の最大値や単位時間当たりの変化量についても抑制した走行軌道を車両の走行が推奨される走行軌道として生成することが可能となる。その結果、車両の乗員に負担を生じさせない適切な運転支援を実施することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
本実施形態に係る運転支援システムを示した概略構成図である。
本実施形態に係る運転支援システムの構成を示したブロック図である。
本実施形態に係るナビゲーション装置を示したブロック図である。
本実施形態に係る自動運転支援プログラムのフローチャートである。
高精度地図情報の取得されるエリアを示した図である。
動的走行軌道の算出方法について説明した図である。
静的走行軌道生成処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
車両の走行予定経路の一例を示した図である。
図8に示す走行予定経路に対して構築されたレーンネットワークの一例を示した図である。
方法1によるカーブ区間の走行軌道算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
カーブを含むカーブ区間の一例を示した図である。
開始ベクトル及び終了ベクトルを各ベクトルの進行方向に通過する最も大きい曲率半径の最大円弧を説明した図である。
方法1により生成されたカーブ区間において車両の走行が推奨される走行軌道の一例を示した図である。
方法1による走行軌道の生成処理について説明した図である。
方法2によるカーブ区間の走行軌道算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
方法2による走行軌道の生成処理について説明した図である。
方法2による走行軌道の生成処理について説明した図である。
前半軌道算出処理のサブ処理プログラムのフローチャートである。
方法2による前半軌道の算出処理について説明した図である。
方法2による前半軌道の算出処理について説明した図である。
方法2により生成された前半軌道の一例を示した図である。
従来技術の問題点について説明した図である。
従来技術の問題点について説明した図である。
【発明を実施するための形態】
(【0011】以降は省略されています)

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