JP2017077849A - 車両走行制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】走行状態取得部14は、車両100の実走行状態(実走行軌道Osや走行位置Ps)を取得する。目標走行状態設定部40は、車両100の目標走行状態(目標軌道Ofや走行位置P5、P6)を設定する。偏差取得部42は、目標走行状態に対する実走行状態の偏差を取得する。走行支援制御部46は、車両100の走行状態を目標走行状態に一致あるいは近づけるように、車両100の走行支援制御を行う。この際、補正部44は、偏差が大きくなるほど、目標走行状態を実走行状態に近づける。
【選択図】図1
Description
図1を用いて車両走行制御装置10の構成を説明する。車両走行制御装置10は、各種の情報取得部12、14、16と、情報取得部12、14、16で取得される情報に基づいて車両100(図2、図6参照。)の走行支援制御に関する演算処理を行う演算部18と、演算部18から出力される指令値に従って被制御機器の制御を行う各種の車両制御部20、22、24とを有する。
外部状況取得部12は、車両100の外部状況、例えば、走行路の車線や車両周辺の物体といった車両周辺の環境情報を取得するように構成される。外部状況取得部12は、例えば、各種カメラ(単眼カメラ、ステレオカメラ、赤外線カメラ等)や各種レーダ(ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、レーザレーダ等)等を備える。また、カメラにより得られた情報とレーダにより得られた情報を統合するフュージョンセンサを使用することも可能である。また、衛星や路上装置から送信される電磁波を受信して道路情報(走行路の長さ、幅員、カーブのR等)を取得する装置(GPS受信機、GNSS受信機、ビーコン受信機等)を使用することも可能である。
演算部18は、ECUにより構成される。ECUは、マイクロコンピュータを含む計算機であり、CPU(中央処理装置)、ROM(EEPROMも含む。)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、その他、A/D変換器、D/A変換器等の入出力装置等を有する。ECUは、CPUがROMに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部として機能する。本実施形態において、演算部18を構成するECUは、プログラムを実行することにより、目標走行状態設定部40、偏差取得部42、補正部44、走行支援制御部46及び周期設定部48として機能する。ECUは複数に分割されてもよく、又は、他のECUと統合されてもよい。なお、これらの全ての機能又は一部の機能は、ハードウエアにより実現することも可能である。
駆動制御部20は、加減速指令部56で演算された加速度指令値に従い、車両100の駆動を制御するように構成される。駆動制御部20は、車両100がエンジン車又はディーゼル車の場合、エンジン及びエンジンに対する燃料の供給量を調整するスロットルバルブを備え、電気自動車の場合、走行用の電動モータ及び電気モータの駆動回路を備える。車両100がハイブリッド車の場合は、スロットルバルブや電気モータの駆動回路を備える。駆動制御部20は、更に、スロットルバルブや駆動回路を制御する駆動ECUを備える。
車両走行制御装置10はフィードバック制御を行う。フィードバック制御で如何に情報が伝達されるかを以下で説明する。なお、第1実施形態の説明で使用する図2、及び、第2実施形態の説明で使用する図6は、各軌道Os、Of、On及び各位置Ps、P5、P6、P6nをデフォルメして示している。
ここでは、図2で示すように、目標走行状態の一つである目標軌道Ofを補正して、新たな目標軌道Onを設定する第1実施形態を説明する。第1実施形態では、図3で示すようなフィードバック制御が行われる。
図3で示すフィードバックシステムS1において、センシングブロック70は、図1で示す外部状況取得部12、走行状態取得部14、経路取得部16に相当する。行動計画ブロック72は、図1で示す目標走行状態設定部40に相当する。目標軌道補正ブロック74は、図1で示す偏差取得部42、補正部44に相当する。比例器76、減算器78、微分器80、積分器82、84は、図1で示す走行支援制御部46に相当する。速度検知ブロック86は、図1で示す車速取得部28、操舵角取得部32に相当する。走行位置検知ブロック88は、図1で示す走行位置取得部26、走行軌道取得部34に相当する。減算器78と微分器80と積分器82と速度検知ブロック86により、速度次元のフィードバックループL1が形成される。また、目標軌道補正ブロック74と比例器76と速度次元のフィードバックループL1と積分器84と走行位置検知ブロック88により位置次元のフィードバックループL2が形成される。
図1で示す偏差取得部42と補正部44、すなわち図3で示す目標軌道補正ブロック74で行われる目標軌道の補正処理及び偏差取得処理の詳細について、主に図2、図4を用いて説明する。
ここでは、図6で示すように、目標走行状態の一つである目標位置P6を目標軌道Of上で補正して、新たな目標位置P6nを設定する第2実施形態を説明する。第2実施形態では、図7で示すようなフィードバック制御が行われる。
図7で示すフィードバックシステムS2の多くの構成は、図3で示すフィードバックシステムS1と共通する。共通する構成の説明は省略する。相違するのは目標位置補正ブロック74´である。
図1で示す偏差取得部42と補正部44、すなわち図7で示す目標位置補正ブロック74´で行われる目標位置の補正処理及び偏差取得処理について、主に図6、図8を用いて説明する。
第1、第2実施形態では、新たな目標位置P6nに対する現在の走行位置Psの位置偏差(前後方向及び横方向の位置偏差)を小さくしている。これとは別に、第1、第2実施形態において、新たな目標位置P6nに対する現在の走行位置Psの横方向の位置偏差のみを小さくすることも可能である。
車両走行制御装置10は、走行状態取得部14と、目標走行状態設定部40と、偏差取得部42と、走行支援制御部46(制御部)と、補正部44とを備える。走行状態取得部14は、車両100の現在の走行状態である実走行状態(実走行軌道Osや走行位置Ps等)を取得する。目標走行状態設定部40は、車両100の目標とする走行状態である目標走行状態(目標軌道Ofや目標位置P5、P6)を設定する。偏差取得部42は、目標走行状態に対する実走行状態の偏差を取得する。走行支援制御部46は、偏差取得部42により偏差が取得される場合に、車両100の走行状態を目標走行状態に一致あるいは近づけるように、車両100の走行支援制御を行う。補正部44は、偏差が大きくなるほど、目標走行状態により設定された目標走行状態を実走行状態に近づける。
図2〜図5を用いて説明した第1実施形態、及び、図6〜図8を用いて説明した第2実施形態では、実走行軌道Osや現在の走行位置Psが、車両100の実走行状態とされ、当初の目標軌道Ofや次回目標位置P6が車両100の目標走行状態とされる。
第3実施形態において、走行状態取得部14は、車速取得部28とヨーレート取得部30とを含む。目標走行状態設定部40の目標値設定部52は、車速とヨーレートのうちの少なくとも1つの目標値を設定する。偏差取得部42は、目標車速(車速の目標値)に対する、車速取得部28により取得される車速の偏差と、目標ヨーレート(ヨーレートの目標値)に対する、ヨーレート取得部30により取得されるヨーレートの偏差のうちの少なくとも1つを取得する。そして、補正部44は、偏差が大きくなるほど、目標車速及び/又は目標ヨーレートを減少させる。
14…走行状態取得部 18…演算部
20…駆動制御部 22…制動制御部
24…操舵制御部 26…走行位置取得部
28…車速取得部 30…ヨーレート取得部
32…操舵角取得部 34…走行軌道取得部
40…目標走行状態設定部 42…偏差取得部
44…補正部 46…走行支援制御部
48…周期設定部 52…目標値設定部
54…目標軌道設定部 56…加減速指令部
58…操舵指令部
Claims (6)
- 車両の現在の走行状態である実走行状態を取得する走行状態取得部と、
前記車両の目標とする走行状態である目標走行状態を設定する目標走行状態設定部と、
前記目標走行状態に対する前記実走行状態の偏差を取得する偏差取得部と、
前記偏差取得部により前記偏差が取得される場合に、前記車両の走行状態を前記目標走行状態に一致あるいは近づけるように、前記車両の走行支援制御を行う制御部と、
前記偏差が大きくなるほど、前記目標走行状態により設定された前記目標走行状態を前記実走行状態に近づける補正部とを備えること
を特徴とする車両走行制御装置。 - 請求項1に記載の車両走行制御装置において、
前記車両の外部状況を取得する外部状況取得部を更に備え、
前記走行状態取得部は、
前記車両の実走行軌道を取得する走行軌道取得部を含み、
前記目標走行状態設定部は、
前記外部状況取得部により取得される前記外部状況に基づいて前記車両の目標軌道を設定する目標軌道設定部を含み、
前記偏差取得部は、
前記目標軌道に対する前記実走行軌道の前記偏差を取得し、
前記制御部は、
前記偏差取得部により前記偏差が取得される場合に、前記車両の走行軌道を前記目標軌道に一致あるいは近づけるように、前記車両の走行支援制御を行い、
前記補正部は、
前記偏差が大きくなるほど、前記目標軌道設定部により設定された前記目標軌道を前記実走行軌道に近づけること
を特徴とする車両走行制御装置。 - 請求項1又は2に記載の車両走行制御装置において、
前記走行状態取得部は、
前記車両の走行位置を取得する走行位置取得部を含み、
前記目標走行状態設定部は、
前記走行位置の目標位置を設定し、
前記偏差取得部は、
前記目標位置に対する、前記走行位置取得部により取得される前記走行位置の前記偏差を取得し、
前記補正部は、
前記偏差が大きくなるほど、前記目標位置を進行方向後側に補正すること
を特徴とする車両走行制御装置。 - 請求項1に記載の車両走行制御装置において、
前記走行状態取得部は、
前記車両の走行速度である車速を取得する車速取得部と、
前記車両のヨーレートを取得するヨーレート取得部のうちの少なくとも1つを含み、
前記目標走行状態設定部は、
前記車速と前記ヨーレートのうちの少なくとも1つの目標値を設定し、
前記偏差取得部は、
前記車速の前記目標値に対する、前記車速取得部により取得される前記車速の前記偏差と、前記ヨーレートの前記目標値に対する、前記ヨーレート取得部により取得される前記ヨーレートの前記偏差のうちの少なくとも1つを取得し、
前記補正部は、
前記偏差が大きくなるほど、前記目標値を減少させること
を特徴とする車両走行制御装置。 - 請求項3に記載の車両走行制御装置において、
前記車両の走行速度である車速を取得する車速取得部と、
前記車両の加減速を支援する加減速制御部とを備え、
前記補正部は、
前記走行位置取得部により取得される前記走行位置に基づいて前記目標軌道又は前記目標位置を補正し、
前記制御部は、
補正された前記目標軌道又は前記目標位置に前記車両が追従するように、前記車速取得部により取得される前記車速に基づいて、前記加減速制御部による加減速制御を行い、
前記補正部における前記目標軌道の所定時間当たりの更新回数よりも、前記加減速制御における指令値の所定時間当りの更新回数を多く設定すること
を特徴とする車両走行制御装置。 - 請求項3又は5に記載の車両走行制御装置において、
前記車両の操舵角速度を取得する操舵角速度取得部と、
前記車両の操舵を支援する操舵制御部とを備え、
前記補正部は、
前記走行位置取得部により取得される前記走行位置に基づいて前記目標軌道を補正し、
前記制御部は、
補正された前記目標軌道に前記車両が追従するように、前記操舵角速度取得部により取得される前記操舵角速度に基づいて、前記操舵制御部による操舵制御を行い、
前記補正部における前記目標軌道の所定時間当たりの更新回数よりも、前記操舵制御における指令値の所定時間当りの更新回数を多く設定すること
を特徴とする車両走行制御装置。
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