JP2017020974A - Automatic operation system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動運転システムに関する。 The present invention relates to an automatic driving system.
従来、この種の自動運転システムとしては、走行性能試験の対象である試験車両と、車速が時間と共に変化する目標車速になるようにベースマップを用いて試験車両のアクセル操作量とブレーキ操作量とを制御する制御システムと、を備えるものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。ベースマップは、試験車両における速度と加速度とアクセル操作量との関係を示す走行性能マップであり、試験車両を学習運転することによって作成される。この自動運転システムにおいて、制御システムは、他の車両で作成されたベースマップを予め有しており、本試験走行を行なう前にプレコンディショニング走行を行なって、このベースマップを修正し、本試験走行では修正したベースマップを用いて試験車両のアクセル操作量とブレーキ操作量とを制御する。プレコンディショニング走行を行なう前にベースマップを作成するための学習運転を行なう必要がないから、本試験走行を行なうまでの準備時間を短くできるとしている。 Conventionally, this type of automatic driving system includes a test vehicle that is a subject of a driving performance test, and an accelerator operation amount and a brake operation amount of the test vehicle using a base map so that the vehicle speed becomes a target vehicle speed that changes with time. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1). The base map is a travel performance map that shows the relationship among the speed, acceleration, and accelerator operation amount in the test vehicle, and is created by learning and driving the test vehicle. In this automatic driving system, the control system has a base map created by another vehicle in advance, performs a preconditioning driving before performing the main test driving, corrects the base map, and performs the main driving test. Then, using the corrected base map, the accelerator operation amount and the brake operation amount of the test vehicle are controlled. Since it is not necessary to perform a learning operation for creating a base map before performing a preconditioning traveling, the preparation time until the actual test traveling can be shortened.
上述の自動運転システムでは、本試験走行を行なう前に、準備として車両をプレコンディショニング走行をさせてベースマップを修正する必要がある。ベースマップを修正するためには、車両を様々なアクセル操作量やブレーキ操作量で走行させる必要があり、こうした準備に時間を要してしまう。 In the above-described automatic driving system, it is necessary to correct the base map by preparing the vehicle for preconditioning before preparation for the test driving. In order to correct the base map, it is necessary to drive the vehicle with various accelerator operation amounts and brake operation amounts, and this preparation takes time.
本発明の自動運転システムは、車両を自動運転する際の準備時間の短縮を図ることを主目的とする。 The main purpose of the automatic driving system of the present invention is to shorten the preparation time for automatically driving a vehicle.
本発明の自動運転システムは、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。 The automatic driving system of the present invention employs the following means in order to achieve the main object described above.
本発明の自動運転システムは、
走行用の動力を出力する動力源と、アクセル操作量およびブレーキ操作量と走行用駆動力との対応関係である第1の関係を用いて前記動力源を制御する制御手段と、を有する車両と、
前記車両の前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車両の走行用駆動力との対応関係である第2の関係を用いて前記車両のアクセルおよびブレーキを制御して前記車両の自動運転を行なう自動運転装置と、
を備える自動運転システムであって、
前記第2の関係は、複数の車種に亘り共通な、前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車両の走行用駆動力との対応関係として予め定められたものであり、
前記自動運転装置は、前記第2の関係を修正せずに用いて前記車両のアクセルおよびブレーキを制御し、
前記車両の制御手段は、前記自動運転の指示がなされたときには、前記第2の関係を用いて前記動力源を制御する、
ことを要旨とする。
The automatic driving system of the present invention is
A vehicle having a power source that outputs driving power, and a control unit that controls the power source using a first relationship that is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving; ,
The vehicle is automatically driven by controlling the accelerator and brake of the vehicle using a second relationship which is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount of the vehicle and the driving force for driving the vehicle. An automatic driving device;
An automatic driving system comprising:
The second relationship is predetermined as a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving the vehicle, which is common to a plurality of vehicle types,
The automatic driving device controls the accelerator and the brake of the vehicle by using the second relationship without correcting,
The control means of the vehicle controls the power source using the second relationship when the automatic driving instruction is given.
This is the gist.
この本発明の自動運転システムでは、走行用の動力を出力する動力源を有し、アクセル操作量およびブレーキ操作量と走行用駆動力との対応関係である第1の関係を用いて動力源を制御する車両と、車両のアクセル操作量およびブレーキ操作量と車両の走行用駆動力との対応関係である第2の関係を用いて車両のアクセルおよびブレーキを制御して車両の自動運転を行なう自動運転装置と、を備えている。この自動運転システムでは、第2の関係を、複数の車種に亘り共通な、アクセル操作量およびブレーキ操作量と車両の走行用駆動力との対応関係として予め定められたものとする。そして、自動運転装置は、第2の関係を修正せずに用いて車両のアクセルおよびブレーキを制御し、車両の制御手段は、自動運転の指示がなされたときには、第2の関係を用いて動力源を制御する。これにより、車両の自動運転を行なう前に学習などで車種毎にアクセル操作量およびブレーキ操作量と走行用駆動力との対応関係を準備する必要がないから、自動運転を行なう際の準備時間の短縮を図ることができる。 The automatic driving system of the present invention has a power source that outputs driving power, and uses the first relationship that is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving. Automatic control for controlling the accelerator and brake of the vehicle and automatically driving the vehicle using the second relationship that is a correspondence relationship between the vehicle to be controlled and the accelerator operation amount and brake operation amount of the vehicle and the driving force for driving the vehicle. And a driving device. In this automatic driving system, the second relationship is determined in advance as a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving the vehicle, which is common to a plurality of vehicle types. Then, the automatic driving device controls the accelerator and brake of the vehicle using the second relationship without correction, and the vehicle control means uses the second relationship to drive power when an instruction for automatic driving is given. Control the source. As a result, it is not necessary to prepare a correspondence relationship between the accelerator operation amount, the brake operation amount, and the driving force for each vehicle type by learning or the like before automatic driving of the vehicle. Shortening can be achieved.
こうした本発明の自動運転システムにおいて、前記自動運転装置は、前記走行用駆動力として前記車両を目標車速で走行させるために必要な駆動力と前記第2の関係とを用いて前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量の目標値を設定し、前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量が前記目標値となるよう前記車両のアクセルおよびブレーキを制御し、前記車両の制御手段は、自動運転指示がなされたときには、前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記第2の関係とを用いて走行に要求される要求駆動力を設定し、前記要求駆動力で走行するよう前記動力源を制御する、ものとしてもよい。この場合において、前記第2の関係は、前記車両のアクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車両の車速と前記車両の走行用駆動力との関係である、ものとし、前記自動運転装置は、前記走行用駆動力として前記車両を前記目標車速で走行させるために必要な駆動力と前記車両の車速と前記第2の関係とを用いて前記目標値を設定し、前記車両の制御手段は、自動運転指示がなされたときには、前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車速と前記第2の関係とを用いて前記要求駆動力を設定する、ものとしてもよい。 In such an automatic driving system of the present invention, the automatic driving device uses the driving force necessary for driving the vehicle at a target vehicle speed as the driving power for driving and the second relationship, and the accelerator operation amount and The target value of the brake operation amount is set, and the accelerator and brake of the vehicle are controlled so that the accelerator operation amount and the brake operation amount become the target value, and the vehicle control means is instructed to automatically drive Sometimes the required driving force required for traveling is set using the accelerator operation amount and the brake operation amount and the second relationship, and the power source is controlled to travel with the required driving force. Also good. In this case, the second relationship is a relationship among the accelerator operation amount and the brake operation amount of the vehicle, the vehicle speed of the vehicle, and the driving force for driving the vehicle. The target value is set using the driving force necessary for causing the vehicle to travel at the target vehicle speed, the vehicle speed of the vehicle, and the second relationship as the driving force for traveling, and the vehicle control means includes: When an automatic driving instruction is given, the required driving force may be set using the accelerator operation amount, the brake operation amount, the vehicle speed, and the second relationship.
本発明の自動運転装置は、
走行用の動力を出力する動力源と、前記自動運転の指示がなされていないときには、アクセル操作量およびブレーキ操作量と走行用駆動力との対応関係である第1の関係を用いて前記動力源を制御し、前記自動運転の指示がなされたときには、前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記走行用駆動力との対応関係である第2の関係を用いて前記動力源を制御する制御手段と、を有する車両のアクセルおよびブレーキを制御して前記車両の自動運転を行なう自動運転装置であって、
前記第2の関係は、複数の車種に亘り共通な、前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車両の走行用駆動力との対応関係として予め定められたものであり、
前記第2の関係を修正せずに用いて前記車両のアクセルおよびブレーキを制御する、
ことを要旨とする。
The automatic driving device of the present invention is
A power source that outputs power for traveling, and the power source using the first relationship that is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving when the automatic operation instruction is not given Control means for controlling the power source using a second relationship which is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving when the automatic driving instruction is issued. An automatic driving device for automatically driving the vehicle by controlling an accelerator and a brake of the vehicle,
The second relationship is predetermined as a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving the vehicle, which is common to a plurality of vehicle types,
Controlling the accelerator and brake of the vehicle using the second relationship without modification;
This is the gist.
この本発明の自動運転装置では、第2の関係を、複数の車種に亘り共通な、アクセル操作量およびブレーキ操作量と車両の走行用駆動力との対応関係として予め定められたものとし、第2の関係を修正せずに用いて車両のアクセルおよびブレーキを制御する。これにより、車両の自動運転を行なう前に学習などで車種毎にアクセル操作量およびブレーキ操作量と走行用駆動力との対応関係を準備する必要がないから、自動運転を行なう際の準備時間の短縮を図ることができる。 In the automatic driving device of the present invention, the second relationship is predetermined as a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving the vehicle, which is common to a plurality of vehicle types. The relationship between the two is used without modification to control the accelerator and brake of the vehicle. As a result, it is not necessary to prepare a correspondence relationship between the accelerator operation amount, the brake operation amount, and the driving force for each vehicle type by learning or the like before automatic driving of the vehicle. Shortening can be achieved.
本発明の車両は、
走行用の動力を出力する動力源と、アクセル操作量およびブレーキ操作量と走行用駆動力との対応関係である第1の関係を用いて前記動力源を制御する制御手段と、を有し、
前記車両の前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車両の走行用駆動力との対応関係である第2の関係を用いて前記車両のアクセルおよびブレーキを制御する自動運転装置によって、自動運転される車両であって
前記第2の関係は、複数の車種に亘り共通な、前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車両の走行用駆動力との対応関係として予め定められたものであり、
前記車両の制御手段は、前記自動運転の指示がなされたときには、前記第2の関係を用いて前記動力源を制御する、
ことを要旨とする。
The vehicle of the present invention
A power source that outputs driving power, and a control unit that controls the power source using a first relationship that is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving,
The vehicle is automatically driven by an automatic driving device that controls the accelerator and brake of the vehicle using a second relationship that is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount of the vehicle and the driving force for driving the vehicle. The second relationship is predetermined as a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving the vehicle, which is common to a plurality of vehicle types,
The control means of the vehicle controls the power source using the second relationship when the automatic driving instruction is given.
This is the gist.
この本発明の車両では、走行用の動力を出力する動力源と、アクセル操作量およびブレーキ操作量と走行用駆動力との対応関係である第1の関係を用いて動力源を制御する。そして、第2の関係を、複数の車種に亘り共通な、アクセル操作量およびブレーキ操作量と車両の走行用駆動力との対応関係として予め定められたものとして、自動運転の指示がなされたときには、第2の関係を用いて動力源を制御する、これにより、車両の自動運転を行なう前に学習などで車種毎に対応関係を自動運転装置に準備させる必要がないから、自動運転を行なう際の準備時間の短縮を図ることができる。 In the vehicle according to the present invention, the power source is controlled using the power source that outputs the driving power and the first relationship that is the correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving. When the second relationship is predetermined as a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving the vehicle, which is common to a plurality of vehicle types, and when an instruction for automatic driving is given , The power source is controlled using the second relationship, so that it is not necessary to prepare the corresponding relationship for each vehicle type by learning or the like before performing the automatic driving of the vehicle. The preparation time can be shortened.
次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated using an Example.
図1は、本発明の一実施例としての自動運転システム10の構成の一例を示す模式図であり、図2は、本発明の一実施例としての自動運転システム10の構成の概略を示す構成図である。自動運転システム10は、シャシーダイナモメータ120に載置されたハイブリッド自動車20と、ハイブリッド自動車20を自動運転させる自動運転装置100と、を備えている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an
ハイブリッド自動車20は、図1,図2に示すように、エンジン22と、プラネタリギヤ30と、モータMG1,MG2と、インバータ41,42と、バッテリ50と、ハイブリッド用電子制御ユニット(以下、「HVECU」という)70と、を備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
エンジン22は、ガソリンや軽油などを燃料として動力を出力する内燃機関として構成されている。このエンジン22は、エンジン用電子制御ユニット(以下、「エンジンECU」という)24によって運転制御されている。
The
エンジンECU24は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。エンジンECU24には、エンジン22を運転制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートから入力されている。エンジンECU24に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・エンジン22のクランクシャフト26の回転位置を検出するクランクポジションセンサからのクランク角θcr
・スロットルバルブのポジションを検出するスロットルバルブポジションセンサからのスロットル開度TH
Although not shown, the
Crank angle θcr from a crank position sensor that detects the rotational position of the
・ Throttle opening TH from the throttle valve position sensor that detects the throttle valve position
エンジンECU24からは、エンジン22を運転制御するための種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。エンジンECU24から出力される制御信号としては、以下のものを挙げることができる。
・スロットルバルブのポジションを調節するスロットルモータへの制御信号
・燃料噴射弁への制御信号
・イグナイタと一体化されたイグニッションコイルへの制御信号
Various control signals for controlling the operation of the
・ Control signal to throttle motor that adjusts throttle valve position ・ Control signal to fuel injection valve ・ Control signal to ignition coil integrated with igniter
エンジンECU24は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってエンジン22を運転制御すると共に必要に応じてエンジン22の運転状態に関するデータをHVECU70に出力する。エンジンECU24は、クランクポジションセンサからのクランク角θcrに基づいて、クランクシャフト26の回転数、即ち、エンジン22の回転数Neを演算している。
The
プラネタリギヤ30は、シングルピニオン式の遊星歯車機構として構成されている。プラネタリギヤ30のサンギヤには、モータMG1の回転子が接続されている。プラネタリギヤ30のリングギヤには、駆動輪38a,38bにデファレンシャルギヤ37を介して連結された駆動軸36が接続されている。プラネタリギヤ30のキャリヤには、エンジン22のクランクシャフト26が接続されている。
The
モータMG1は、例えば同期発電電動機として構成されており、上述したように回転子がプラネタリギヤ30のサンギヤに接続されている。モータMG2は、例えば同期発電電動機として構成されており、回転子が駆動軸36に接続されている。インバータ41,42は、電力ライン54を介してバッテリ50と電力をやりとりする。モータMG1,MG2は、モータ用電子制御ユニット(以下、モータECUという)40によってインバータ41,42の図示しないスイッチング素子がスイッチング制御されることにより、回転駆動される。
The motor MG1 is configured as a synchronous generator motor, for example, and the rotor is connected to the sun gear of the
モータECU40は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。モータECU40には、モータMG1,MG2を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。モータECU40に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・モータMG1,MG2の回転子の回転位置を検出する回転位置検出センサ43,44からの回転位置θm1,θm2
・モータMG1,MG2の各相に流れる電流を検出する電流センサからの相電流
Although not shown, the
Rotational positions θm1, θm2 from rotational
-Phase current from current sensor that detects current flowing in each phase of motor MG1, MG2
モータECU40からは、種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。モータECU40から出力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・インバータ41,42の図示しないトランジスタへのスイッチング制御信号
Various control signals are output from the
・ Switching control signals to transistors (not shown) of
モータECU40は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、HVECU70からの制御信号によってモータMG1,MG2を駆動制御すると共に必要に応じてモータMG1,MG2の駆動状態に関するデータをHVECU70に出力する。モータECU40は、回転位置検出センサ43,44からのモータMG1,MG2の回転子の回転位置θm1,θm2に基づいてモータMG1,MG2の回転数Nm1,Nm2を演算している。
The
バッテリ50は、定格電圧が所定電圧(例えば、260Vや280V,300Vなど)のリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池として構成されており、電力ライン54に接続されている。バッテリ50は、バッテリ用電子制御ユニット(以下、「バッテリECU」という)52によって管理されている。
The battery 50 is configured as a lithium ion secondary battery or a nickel hydride secondary battery having a rated voltage of a predetermined voltage (for example, 260 V, 280 V, 300 V, etc.), and is connected to the
バッテリECU52は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。バッテリECU52には、バッテリ50を管理するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。バッテリECU52に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・バッテリ50の端子間に設置された電圧センサからの電池電圧Vb
・バッテリ50の出力端子に取り付けられた電流センサからの電池電流Ib
・バッテリ50に取り付けられた温度センサからの電池温度Tb
Although not shown, the
A battery voltage Vb from a voltage sensor installed between the terminals of the battery 50
A battery current Ib from a current sensor attached to the output terminal of the battery 50
-Battery temperature Tb from the temperature sensor attached to the battery 50
バッテリECU52は、HVECU70と通信ポートを介して接続されており、必要に応じてバッテリ50の状態に関するデータをHVECU70に出力する。バッテリECU52は、バッテリ50の出力端子に取り付けられた図示しない電流センサからの電池電流Ibの積算値に基づいて蓄電割合SOCを演算している。蓄電割合SOCは、バッテリ50の全容量に対するバッテリ50から放電可能な電力の容量の割合である。
The
ブレーキアクチュエータ92は、駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dに制動力を付与するためのアクチュエータとして構成されている。具体的には、ブレーキアクチュエータ92は、車両に作用させる制動力のうちブレーキの分担分に応じた制動力が駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dに作用するようにブレーキホイールシリンダ96a,96b,96c,96dの油圧を調整したり、ブレーキペダル85の踏み込みとは無関係に、制動力が駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dに作用するようにブレーキホイールシリンダ96a,96b,96c,96dへの油圧を調整したりすることができるように構成されている。このブレーキアクチュエータ92は、ブレーキ用電子制御ユニット(以下、「ブレーキECU」という)94によって駆動制御されている。
The
ブレーキECU94は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROM,データを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。ブレーキECU94には、ブレーキアクチュエータ92を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。各種センサからの信号としては、以下のものを挙げることができる。
・マスタシリンダ90に取り付けられた図示しない圧力センサからのマスタシリンダ圧(ブレーキ踏力Fb)
・駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dに取り付けられた車輪速センサからの車輪速Vwa〜Vwd
・操舵角センサからの操舵角θst
Although not shown, the
・ Master cylinder pressure (brake pedaling force Fb) from a pressure sensor (not shown) attached to the
Wheel speeds Vwa to Vwd from wheel speed sensors attached to the
・ Steering angle θst from steering angle sensor
ブレーキECU94からは、ブレーキアクチュエータ92への駆動制御信号などが出力ポートを介して出力されている。ブレーキECU94は、HVECU70と通信ポートを介して接続されている。このブレーキECU94は、HVECU70からの制御信号によってブレーキアクチュエータ92を駆動制御する。また、ブレーキECU94は、必要に応じてブレーキアクチュエータ92の状態に関するデータをHVECU70に出力する。
From the
ブレーキECU94は、運転者がブレーキペダル85を踏み込んだときに駆動輪38a,38bや従動輪38c,38dのいずれかがロックによってスリップするのを防止するアンチロックブレーキ装置機能(ABS),運転者がアクセルペダル83を踏み込んだときに駆動輪38a,38bのいずれかが空転によりスリップするのを防止するトラクションコントロール(TRC),車両が旋回走行しているときに姿勢を保持する姿勢保持制御(VSC)などの車両挙動安定制御を行なう。ブレーキECU94は、こうした車両挙動安定制御を実行する際に、ブレーキアクチュエータ92の制御と駆動力制御とステアリング制御と統合した統合制御を実行する。
The
HVECU70は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。HVECU70には、各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。HVECU70に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・イグニッションスイッチ80からのイグニッション信号
・シフトレバー81の操作位置を検出するシフトポジションセンサ82からのシフトポジションSP
・アクセルペダル83の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Acc
・ブレーキペダル85の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBP
・車速センサ88からの車速V
Although not shown, the
-Ignition signal from the ignition switch 80-Shift position SP from the
Accelerator opening degree Acc from the accelerator
-Brake pedal position BP from the brake
・ Vehicle speed V from
HVECU70は、上述したように、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と通信ポートを介して接続されており、エンジンECU24,モータECU40,バッテリECU52と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
As described above, the
こうして構成されたハイブリッド自動車20は、運転者によるアクセルペダル83やブレーキペダル85の踏み込み量に対応するアクセル開度AccやブレーキポジションBPと車速Vとに基づいて駆動軸36に出力すべき要求トルクTr*を設定し、設定した要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御され、必要に応じてブレーキアクチュエータ92が駆動制御される。
The
自動運転装置100は、ペダルアクチュエータ102と、自動運転用電子制御ユニット(以下、「自動運転用ECU」)104と、を備える。
The
ペダルアクチュエータ102は、ハイブリッド自動車20のアクセルペダル83やブレーキペダル85に取り付けられ、アクセルペダル83やブレーキペダル85を操作するためのアクチュエータとして構成されている。ペダルアクチュエータ102は、自動運転用ECU104によって駆動制御されている。
The
自動運転用ECU104は、図示しないが、CPUを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、CPUの他に、処理プログラムを記憶するROMやデータを一時的に記憶するRAM,入出力ポート,通信ポートを備える。自動運転用ECU104には、ペダルアクチュエータ102を駆動制御するのに必要な各種センサからの信号やハイブリッド自動車20の自動運転に必要な各種データが入力ポートを介して入力されている。自動運転用ECU104に入力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・シャシーダイナモメータ120のローラ122の回転速度に対応する車速Vdを検出する車速センサ124からの車速Vd
・制御操作盤106からの各種データ
Although not shown, the
The vehicle speed Vd from the
・ Various data from the
自動運転用ECU104からは、種々の制御信号が出力ポートを介して出力されている。自動運転用ECU104から出力される信号としては、以下のものを挙げることができる。
・ペダルアクチュエータ102への駆動信号
・シャシーダイナモメータ120のローラ122への駆動信号
Various control signals are output from the
A drive signal to the pedal actuator 102 A drive signal to the
自動運転用ECU104は、ハイブリッド自動車20のHVECU70と通信しており、HVECU70と各種制御信号やデータのやりとりを行なっている。
The
こうして構成された実施例の自動運転システムにおいて、自動運転装置100は、自動運転を指示する自動運転指示信号をハイブリッド自動車20に送信する。そして、ハイブリッド自動車20の自動運転用(例えば燃費測定用などの走行試験用)の所定の走行パターンとして一定時間(例えば10分や20分)内の時間tに応じて変化する目標車速V*(t)を予め定めておき、車速センサ124からの車速Vdが目標車速V*(t)となるよう駆動軸36に出力すべき必要トルクTn*を設定し、駆動軸36に必要トルクTn*が出力されるようハイブリッド自動車20のアクセル開度AccやブレーキペダルポジションBPの目標値としての目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキペダルポジションBP*を設定し、ハイブリッド自動車20のアクセルペダル83の踏み込み量やブレーキペダル85の踏み込み量が目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキペダルポジションBP*となるようペダルアクチュエータ102を駆動制御する。自動運転指示信号を受信したハイブリッド自動車20は、アクセル開度AccまたはブレーキペダルポジションBPに基づいて要求トルクTr*を設定し、要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようにエンジン22やモータMG1,MG2を制御したり、ブレーキペダルポジションBP*に基づく要求トルクTr*が駆動軸36に出力されるようにブレーキアクチュエータ92を駆動したりエンジン22やモータMG1,MG2を制御する。このとき、自動運転装置100は、必要トルクTn*を駆動輪38a,38bに作用するトルクに変換したトルクが駆動輪38a,38bに作用するようにシャシーダイナモメータ120のローラ122を駆動する。こうした制御により、ハイブリッド自動車20を目標車速V*(t)で自動運転させている。
In the automatic driving system of the embodiment configured as described above, the
次に、こうして構成された自動運転システム10の動作、特に自動運転装置100での目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキペダルポジションBP*の設定や、ハイブリッド自動車20での要求トルクTr*の設定について説明する。図3は、自動運転装置100の自動運転用ECU104により実行される目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキペダルポジションBP*の設定処理と、ハイブリッド自動車20のHVECU70により実行される要求トルクTr*の設定処理の一例を示すブロック線図である。
Next, the operation of the
自動運転用ECU104に目標車速V*(t)が入力されると、必要トルク算出部200は、目標車速V*(t)に基づいて必要トルクTn*を算出し、必要トルクTn*をトルクペダル開度変換部202に入力する。トルクペダル開度変換部202は、入力された必要トルクTn*と車速センサ124からの車速Vdとを用いて目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキポジションBP*を設定する。目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキポジションBP*の設定は、車種毎に個別に要請される乗り心地や走行性能を考慮せずに複数の車種に亘って共通なアクセル開度AccとブレーキポジションBPと車速Vdと要求トルクTr*との関係である共通マップを予め定めて図示しないROMに記憶しておき、必要トルクTn*と車速Vdが与えられると、必要トルクTn*を要求トルクTr*として記憶したマップを修正せずに記憶したマップを用いて対応するアクセル開度AccやブレーキポジションBPを導出し、導出したアクセル開度AccやブレーキポジションBPを目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキポジションBP*に設定する。図4に共通マップの概略を示す。
When the target vehicle speed V * (t) is input to the
こうして目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキポジションBP*を設定すると、ハイブリッド自動車20のアクセルペダル83の踏み込み量やブレーキペダル85の踏み込み量が目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキペダルポジションBP*となるようペダルアクチュエータ102を駆動制御する。
When the target accelerator opening Acc * and the target brake position BP * are thus set, the depression amount of the
アクセルペダル83やブレーキペダル85が操作されたハイブリッド自動車20は、アクセルペダルポジションセンサ84からのアクセル開度Accやブレーキペダルポジションセンサ86からのブレーキペダルポジションBPがペダル開度トルク変換部210に入力される。
In the
ペダル開度トルク変換部210は、入力されたアクセル開度AccやブレーキペダルポジションBPと車速Vdとを用いて要求トルクTr*を設定する。ペダル開度トルク変換部210は、車種毎に個別に要請される乗り心地や加速性能などに基づいて車種毎に非共通なアクセル開度Accと車速Vと要求トルクTr*との関係を予め定めた個別マップと、上述した共通マップと同一の共通マップと、を図示しないROMに記憶している。そして、自動運転指示信号が入力されていないときには、個別マップを要求トルク設定用マップに設定し、自動運転指示信号が入力されているときには、共通マップを要求トルク設定用マップに設定し、アクセル開度Accと車速Vとが与えられると要求トルク設定用マップから対応する要求トルクTr*を導出して設定する。そして、設定した要求トルクTr*に対応する要求動力が駆動軸36に出力されるように、エンジン22とモータMG1とモータMG2とが運転制御される。このように、自動運転指示信号が入力されているときには、自動運転装置100の自動運転用ECU104で記憶している共通マップと同一のマップを要求トルク設定用マップに設定するから、自動運転装置100により適正に自動運転させる。
The pedal opening
このように自動運転システム10では、自動運転装置100において共通マップを修正せずに用いて目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキポジションBP*を設定し、ハイブリッド自動車20で共通マップを用いて要求トルクTr*を設定するから、ハイブリッド自動車20を自動運転する前に車種毎にアクセル開度AccとブレーキポジションBPと車速Vと要求トルクTr*との関係であるマップを個別に準備したり、こうしたマップを得るためにハイブリッド自動車20を自動運転する前に学習走行させる必要がなくなる。したがって、ハイブリッド自動車20を自動運転する際の準備時間の短縮を図ることができる。
As described above, in the
以上説明した実施例の自動運転システム10によれば、自動運転装置100のトルクペダル開度変換部202は、共通マップを修正せずに用いてハイブリッド自動車20のアクセルペダル83やブレーキペダル85を制御し、ハイブリッド自動車20のペダル開度トルク変換部210は、自動運転指示信号が入力されているときには、共通マップを用いてエンジン22やモータMG1,MG2を制御することにより、自動運転を行なう前に学習などで車種毎にマップを準備する必要がなく、自動運転を行なう際の準備時間の短縮を図ることができる。
According to the
実施例の自動運転システム10では、共通マップおよび個別マップを、アクセル開度AccとブレーキポジションBPと車速Vdと要求トルクTr*との関係を示すものとしたが、例えば、図5に示すように、アクセル開度AccやブレーキポジションBPと要求トルクTr*との関係を示すものとしてもよい。この場合、個別マップを、図中破線で示すように、アクセル開度AccやブレーキポジションBPに対して要求トルクTr*が曲線となる非線形マップであるものとし、共通マップを、図中実線で示すように、アクセル開度AccやブレーキポジションBPに対して要求トルクTr*が直線となる線形マップであるものとしてもよい。
In the
実施例の自動運転システム10では、自動運転装置100をペダルアクチュエータ102を備えるものとしたが、自動運転装置100をペダルアクチュエータ102を備えないものとし、設定した目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキポジションBP*をハイブリッド自動車20のHVECU70に入力し、ハイブリッド自動車20のHVECU70において、入力された目標アクセル開度Acc*や目標ブレーキポジションBP*をアクセル開度AccやブレーキポジションBPとしてエンジン22やモータMG1,MG2を制御するものとしてもよい。
In the
実施例の自動運転システム10では、自動運転装置100からハイブリッド自動車20に自動運転を指示する自動運転指示信号を送信するものとしたが、自動運転装置100からハイブリッド自動車20に自動運転指示信号を送信するものに限定されるものではなく、例えば、ハイブリッド自動車20の置かれている環境からハイブリッド自動車20や自動運転装置100が自動的に自動運転指示がなされたものと認識するものとしたり、ハイブリッド自動車20や自動運転装置100がユーザからの自動運転指示を受け付けるものとしてもよい。
In the
実施例では、自動運転装置100による自動運転の対象としてハイブリッド自動車20を用いて説明したが、ハイブリッド自動車20とは異なる構成の車両を対象としてもよい。例えば、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸に変速機を介してモータを取り付け、モータの回転軸にクラッチを介してエンジンを接続する構成とし、エンジンやモータからの動力を駆動軸に出力する車両を自動運転の対象としてもよい。また、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸に変速機を介して動力を出力するエンジンを備える通常のタイプの車両を自動運転の対象としてもよいし、駆動輪38a,38bに接続された駆動軸に変速機を介して動力を入出力するモータを備える電動車両を自動運転の対象としてもよい。
In the embodiment, the
実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、ハイブリッド自動車20が「車両」に相当し、自動運転装置100が「自動運転装置」に相当し、エンジン22やモータMG2が「動力源」に相当し、エンジンECU24とモータECU24,HVECU70が「制御手段」に相当する。
The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problems will be described. In the embodiment, the
なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。 The correspondence between the main elements of the embodiment and the main elements of the invention described in the column of means for solving the problem is the same as that of the embodiment described in the column of means for solving the problem. Therefore, the elements of the invention described in the column of means for solving the problems are not limited. That is, the interpretation of the invention described in the column of means for solving the problems should be made based on the description of the column, and the examples are those of the invention described in the column of means for solving the problems. It is only a specific example.
以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using the Example, this invention is not limited at all to such an Example, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it is with various forms. Of course, it can be implemented.
本発明は、自動運転システムの製造産業などに利用可能である。 The present invention can be used in the manufacturing industry of automatic driving systems.
10 自動運転システム、20 ハイブリッド自動車、22 エンジン、24 エンジン用電子制御ユニット(エンジンECU)、26 クランクシャフト、30 プラネタリギヤ、36 駆動軸、37 デファレンシャルギヤ、38a,38b 駆動輪、38c,38d 従動輪、40 モータ用電子制御ユニット(モータECU)、41,42 インバータ、43,44 回転位置検出センサ、50 バッテリ、52 バッテリ用電子制御ユニット(バッテリECU)、54 電力ライン、70 ハイブリッド用電子制御ユニット(HVECU)、80 イグニッションスイッチ、81 シフトレバー、82 シフトポジションセンサ、83 アクセルペダル、84 アクセルペダルポジションセンサ、85 ブレーキペダル、86 ブレーキペダルポジションセンサ、88,124 車速センサ、90 マスタシリンダ、92 ブレーキアクチュエータ、94 ブレーキ用電子制御ユニット(ブレーキECU)、96a,96b,96c,96d ブレーキホイールシリンダ、100 自動運転装置、102 ペダルアクチュエータ、104 自動運転用電子制御ユニット(自動運転用ECU)、106 制御操作盤、120 シャシーダイナモメータ、122 ローラ、200 必要トルク算出部、202 トルクペダル開度変換部、210 ペダル開度トルク変換部、MG1,MG2 モータ。 10 automatic driving system, 20 hybrid vehicle, 22 engine, 24 engine electronic control unit (engine ECU), 26 crankshaft, 30 planetary gear, 36 drive shaft, 37 differential gear, 38a, 38b drive wheel, 38c, 38d driven wheel, 40 motor electronic control unit (motor ECU), 41, 42 inverter, 43, 44 rotational position detection sensor, 50 battery, 52 battery electronic control unit (battery ECU), 54 power line, 70 hybrid electronic control unit (HVECU) ), 80 ignition switch, 81 shift lever, 82 shift position sensor, 83 accelerator pedal, 84 accelerator pedal position sensor, 85 brake pedal, 86 brake pedal positive Sensor, 88,124 Vehicle speed sensor, 90 Master cylinder, 92 Brake actuator, 94 Electronic control unit for brake (brake ECU), 96a, 96b, 96c, 96d Brake wheel cylinder, 100 Automatic driving device, 102 Pedal actuator, 104 Automatic driving Electronic control unit (ECU for automatic operation), 106 control operation panel, 120 chassis dynamometer, 122 roller, 200 required torque calculation unit, 202 torque pedal opening conversion unit, 210 pedal opening torque conversion unit, MG1, MG2 motor .
Claims (1)
前記車両の前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車両の走行用駆動力との対応関係である第2の関係を用いて前記車両のアクセルおよびブレーキを制御して前記車両の自動運転を行なう自動運転装置と、
を備える自動運転システムであって、
前記第2の関係は、複数の車種に亘り共通な、前記アクセル操作量および前記ブレーキ操作量と前記車両の走行用駆動力との対応関係として予め定められたものであり、
前記自動運転装置は、前記第2の関係を修正せずに用いて前記車両のアクセルおよびブレーキを制御し、
前記車両の制御手段は、前記自動運転の指示がなされたときには、前記第2の関係を用いて前記動力源を制御する、
自動運転システム。 A vehicle having a power source that outputs driving power, and a control unit that controls the power source using a first relationship that is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving; ,
The vehicle is automatically driven by controlling the accelerator and brake of the vehicle using a second relationship which is a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount of the vehicle and the driving force for driving the vehicle. An automatic driving device;
An automatic driving system comprising:
The second relationship is predetermined as a correspondence relationship between the accelerator operation amount and the brake operation amount and the driving force for driving the vehicle, which is common to a plurality of vehicle types,
The automatic driving device controls the accelerator and the brake of the vehicle by using the second relationship without correcting,
The control means of the vehicle controls the power source using the second relationship when the automatic driving instruction is given.
Automated driving system.
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CN107782564A (en) * | 2017-10-30 | 2018-03-09 | 青岛慧拓智能机器有限公司 | A kind of automatic driving vehicle evaluation system and method |
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- 2015-07-14 JP JP2015140611A patent/JP2017020974A/en active Pending
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