JP2018058494A - Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムに関する。 The present invention relates to a vehicle control device, a vehicle control method, and a vehicle control program.
従来、ACC(Adaptive Cruise Control)と称される技術が知られている。これに関連し、ACC制御中にカーブを走行する際、車両の横加速度に応じて車両の発生ヨーモーメントが規範ヨーモーメントに近づくように車両に前後加速度を付与して自車速を制御する技術がある(例えば、特許文献1参照)。
また、カーブまでの距離とカーブ進入時の目標速度から目標減速度を演算し、カーブまでの距離が短い場合、求めた目標減速度をリミッタで制限する技術がある(例えば、特許文献2参照)。この技術では、カーブの旋回半径と設定された旋回Gとから目標カーブ進入速度である終速を演算している。
Conventionally, a technique called ACC (Adaptive Cruise Control) is known. In this connection, when driving on a curve during ACC control, there is a technology for controlling the vehicle speed by applying longitudinal acceleration to the vehicle so that the generated yaw moment of the vehicle approaches the standard yaw moment according to the lateral acceleration of the vehicle. Yes (see, for example, Patent Document 1).
Further, there is a technique for calculating a target deceleration from a distance to a curve and a target speed at the time of entering the curve and limiting the obtained target deceleration with a limiter when the distance to the curve is short (see, for example, Patent Document 2) . In this technique, a final speed that is a target curve approach speed is calculated from the turning radius of the curve and the set turning G.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、速度によってはカーブへ進入するときの減速度がカーブの間、頻繁に変動する可能性があり、運転者に不安を与えるおそれがあった。 However, in the technique described in Patent Document 1, there is a possibility that the deceleration at the time of entering the curve may fluctuate frequently during the curve depending on the speed, which may cause anxiety to the driver.
また、特許文献2に記載の技術では、自車両の速度と終速との差分を考慮していないため、自車両の速度を目標とする速度に合わせることができない場合がある。 Moreover, in the technique described in Patent Document 2, since the difference between the speed of the host vehicle and the final speed is not taken into consideration, the speed of the host vehicle may not be adjusted to the target speed.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、進入するカーブに適した減速度でカーブ走行時の減速制御をすることができる車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムを提供することを目的の一つとする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and is a vehicle control device, a vehicle control method, and a vehicle control program capable of performing deceleration control during curve traveling at a deceleration suitable for an entering curve. Is one of the purposes.
請求項1に記載の発明は、車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得するカーブ情報取得部と、前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する目標速度導出部と、前記車両の速度と、前記目標速度導出部により導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する減速度導出部と、を備える車両制御装置である。 The invention according to claim 1 travels along the curve based on a curve information acquisition unit that acquires the shape of a curve existing in the traveling direction of the vehicle, and the shape of the curve acquired by the curve information acquisition unit. A target speed deriving unit for deriving the target speed, and a target deceleration for deriving the curve based on a difference between the speed of the vehicle and the target speed derived by the target speed deriving unit And a deceleration derivation unit.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両制御装置において、前記目標速度導出部は、前記カーブの形状と前記目標速度との関係とを表す第1定義情報を用いて、前記目標速度を導出するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the first aspect, the target speed deriving unit uses the first definition information representing the relationship between the shape of the curve and the target speed, and The target speed is derived.
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の車両制御装置において、前記減速度導出部は、前記車両の速度が第1速度以上の場合は、前記車両の速度が大きくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向で前記目標減速度を導出するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the first or second aspect, the deceleration deriving unit increases the speed of the vehicle when the speed of the vehicle is equal to or higher than the first speed. Accordingly, the target deceleration is derived in such a manner that the target deceleration tends to become smaller.
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の車両制御装置において、前記車両の速度が前記第1速度よりも小さい第2速度未満の場合は、前記車両の速度が小さくなるのに応じて前記目標速度が小さくなる傾向で前記目標減速度を導出ものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the third aspect, when the speed of the vehicle is less than a second speed smaller than the first speed, the speed of the vehicle is reduced. Thus, the target deceleration is derived in a tendency that the target speed becomes smaller.
請求項5に記載の発明は、請求項1または2に記載の車両制御装置において、前記減速度導出部が、前記車両の速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記車両の速度に対する前記目標減速度の関係を表す複数の第2定義情報の中から一つの第2定義情報を選択し、前記選択した第2定義情報と前記車両の速度とに基づいて、前記目標減速度を導出するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the first or second aspect, the deceleration deriving unit calculates a difference between the speed of the vehicle and the target speed derived by the target speed deriving unit. Based on the selected second definition information and the speed of the vehicle, one second definition information is selected from a plurality of second definition information representing the relationship of the target deceleration with respect to the speed of the vehicle. Thus, the target deceleration is derived.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の車両制御装置において、前記車両の速度が第1速度以上の場合は、前記車両の速度が大きくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向を示すものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the fifth aspect, when the speed of the vehicle is equal to or higher than the first speed, the target deceleration decreases as the speed of the vehicle increases. It shows the tendency to become.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の車両制御装置において、前記第2定義情報が、前記速度が前記第1速度以下である第2速度未満の場合は、前記速度が小さくなるのに応じて前記目標減速度が小さくなる傾向を示すものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the vehicle control device according to the sixth aspect, when the second definition information is less than a second speed that is equal to or less than the first speed, the speed is reduced. The target deceleration tends to be reduced according to the above.
請求項8に記載の発明は、請求項1から7のうちいずれか一項に記載の車両制御装置において、前記目標速度導出部が、さらに、前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標横加速度を導出し、前記減速度導出部が、前記車両の横加速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標横加速度との差分に基づいて、前記目標減速度を補正するものである。 The invention according to an eighth aspect is the vehicle control device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the target speed deriving unit is further shaped by the curve information obtaining unit. Based on the difference between the lateral acceleration of the vehicle and the target lateral acceleration derived by the target speed deriving unit. The target deceleration is corrected.
請求項9に記載の発明は、車載コンピュータが、車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得し、前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出し、前記車両の速度と、導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する、車両制御方法である。 According to the ninth aspect of the present invention, the in-vehicle computer obtains the shape of a curve existing in the traveling direction of the vehicle, derives a target speed when traveling on the curve based on the shape of the curve, and the vehicle This is a vehicle control method for deriving a target deceleration when traveling on the curve based on a difference between the speed of the vehicle and the derived target speed.
請求項10に記載の発明は、車載コンピュータに、車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得する処理と、前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する処理と、前記車両の速度と、導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する処理と、を実行させる車両制御プログラムである。 According to a tenth aspect of the present invention, the in-vehicle computer obtains the curve shape existing in the traveling direction of the vehicle, and the process for deriving the target speed for traveling the curve based on the curve shape. And a process for deriving a target deceleration when traveling on the curve based on a difference between the speed of the vehicle and the derived target speed.
請求項1,2,9,10に記載の発明によれば、進入するカーブの形状に適した減速度を導出することができ、カーブに対して減速度が大きすぎ又は小さすぎるといった事態を回避することができる。よって、カーブの間、減速度が頻繁に変動することを防止し、運転者が感じる不安を軽減することができる。また、オーバースピードが過大になることを防止し、減速による車両挙動の乱れにより運転者が感じる不安を軽減することができる。 According to the first, second, ninth, and tenth aspects of the present invention, it is possible to derive a deceleration suitable for the shape of the entering curve, and avoid a situation where the deceleration is too large or too small with respect to the curve. can do. Therefore, it is possible to prevent the deceleration from fluctuating frequently during the curve, and to reduce the anxiety felt by the driver. Further, it is possible to prevent the overspeed from becoming excessive, and to reduce the anxiety felt by the driver due to the disturbance of the vehicle behavior due to deceleration.
請求項3,6に記載の発明によれば、自車両の速度が大きい場合には減速度を減らすことができるため、車両の挙動の乱れを防止することができる。 According to the third and sixth aspects of the invention, when the speed of the host vehicle is high, the deceleration can be reduced, so that the disturbance of the behavior of the vehicle can be prevented.
請求項4,7に記載の発明によれば、自車両の速度が小さい場合には減速度を小さくすることができるため、カーブを徐行で進入するような場合、無駄な減速を抑制することができる。 According to the fourth and seventh aspects of the present invention, when the speed of the host vehicle is small, the deceleration can be reduced. Therefore, when the vehicle slowly enters the curve, it is possible to suppress unnecessary deceleration. it can.
請求項5−7に記載の発明によれば、速度とカーブを走行する際の目標速度との差分に応じて定義された目標速度定義情報を用いて目標速度を導出するため、速度と目標速度との差分に応じて異なる傾向を示す定義情報を用いて、曲率半径と速度とに適した減速度を導出することができる。 According to the invention described in claim 5-7, since the target speed is derived using the target speed definition information defined according to the difference between the speed and the target speed when traveling on the curve, the speed and the target speed Using the definition information that shows different tendencies depending on the difference between and the deceleration, it is possible to derive a deceleration suitable for the radius of curvature and the speed.
請求項8に記載の発明によれば、車両センサにより検出される車速の精度が不十分な場合や、走行している道路の勾配の影響を受けて横加速度が想定よりも大きくまたは小さくなる場合等であっても、カーブの形状に応じた目標減速度を導出することができる。 According to the invention described in claim 8, when the accuracy of the vehicle speed detected by the vehicle sensor is insufficient, or when the lateral acceleration is larger or smaller than expected due to the influence of the gradient of the running road Even in such a case, the target deceleration corresponding to the shape of the curve can be derived.
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラムの実施形態について説明する。
<構成>
図1は、実施形態に係る車両制御装置100を搭載した車両(以下、自車両と称する)の機能構成図である。車両制御装置100が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車であり、ディーゼルエンジンやガソリンエンジン等の内燃機関を動力源とした自動車や、電動機を動力源とした電気自動車、内燃機関および電動機を兼ね備えたハイブリッド自動車等を含む。電気自動車は、例えば、二次電池、水素燃料電池、金属燃料電池、アルコール燃料電池等の電池により放電される電力を使用して駆動される。
Hereinafter, embodiments of a vehicle control device, a vehicle control method, and a vehicle control program of the present invention will be described with reference to the drawings.
<Configuration>
FIG. 1 is a functional configuration diagram of a vehicle (hereinafter referred to as a host vehicle) equipped with a
自車両には、例えば、レーダ10と、カメラ20と、ナビゲーション装置30と、車両センサ40と、追従定速スイッチ50と、定速設定スイッチ55と、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー(或いはパドルシフト)、ステアリングホイールなどの操作デバイス(操作子)60と、アクセル開度センサ、ブレーキ踏量センサ(ブレーキスイッチ)、シフト位置センサ、ステアリング操舵角センサ(またはステアリングトルクセンサ)などの操作検出センサ70と、走行駆動力出力装置80と、ブレーキ装置90とが搭載される。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。例示した操作デバイスはあくまで一例であり、ジョイスティック、ボタン、ダイヤルスイッチ、GUI(Graphical User Interface)スイッチなどが自車両に搭載されても構わない。なお、特許請求の範囲における車両制御装置は、車両制御装置100だけでなく、図1に示した構成のうち、車両制御装置100以外の構成(ナビゲーション装置30など)を含んでもよい。
The host vehicle includes, for example, a
レーダ10は、例えば、奥行き方向の検出領域が他のレーダよりも広い長距離ミリ波レーダと、奥行き方向の検出領域が狭い中距離ミリ波レーダとを含む。レーダ10は、例えば、FM−CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式によって物体を検出する。
The
カメラ20は、例えば、CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ20は、フロントウィンドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ20は、例えば、周期的に繰り返し自車両の前方を撮像する。カメラ20は、複数のカメラを含むステレオカメラであってもよい。
The
ナビゲーション装置30は、GNSS(Global Navigation Satellite System)受信機や地図情報(ナビ地図)、ユーザインターフェースとして機能するタッチパネル式表示装置、スピーカ、マイク等を有する。ナビゲーション装置30は、GNSS受信機によって自車両の位置を特定し、その位置からユーザによって指定された目的地までの経路を導出する。ナビゲーション装置30により導出された経路は、車両制御装置100に提供される。自車両の位置は、車両センサ40の出力を利用したINS(Inertial Navigation System)によって特定または補完されてもよい。また、ナビゲーション装置30は、車両制御装置100が手動運転モードを実行している際に、目的地に至る経路について音声やナビ表示によって案内を行う。手動運転モードとは、自車両の速度制御及び操舵制御を運転者による操作で行う運転モードである。なお、自車両の位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置30とは独立して設けられてもよい。また、ナビゲーション装置30は、例えば、ユーザの保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と車両制御装置100との間で、無線または有線による通信によって情報の送受信が行われる。
The
車両センサ40は、車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、鉛直軸回りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車両の向きを検出する方位センサ等を含む。車両センサ40は、検出した自車両の速度Vや、検出した自車両の加速度aなどを車両制御装置100に出力する。加速度aは、例えば、方向成分を含む加速度ベクトルである。
The
追従定速スイッチ50は、車両乗員によって操作されるスイッチである。追従定速スイッチ50は、車両乗員の操作を受け付け、自車両の運転モードを追従定速運転モードに設定するための運転モード指定信号を生成し、車両制御装置100に出力する。追従定速スイッチ50は、GUIスイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。追従定速運転モードとは、前走車両が存在しない場合に、定速設定スイッチ55を用いて設定された速度(以下、設定速度Vsetという)で走行し、前走車両が存在する場合に、前走車両との車間距離を一定に維持して追従走行する運転モードである。前走車両とは、自車両と同じ車線を自車両と同じ方向に走行する車両であって、自車両の直前且つ自車両から所定距離以内を走行する車両である。以下、設定速度Vsetで走行するよう制御することを、定速走行制御といい、前走車両に追従して走行するよう制御することを、追従走行制御という。
The tracking
定速設定スイッチ55は、車両乗員によって操作されるスイッチである。定速設定スイッチ55は、車両乗員の操作を受け付け、定速走行制御における設定速度Vsetを指示する情報を、車両制御装置100に出力する。定速設定スイッチ55は、GUIスイッチ、機械式スイッチのいずれであってもよい。
The constant
操作検出センサ70は、操作デバイス60に対する操作量を検出するセンサである。例えば、操作検出センサ70は、検出結果としてのアクセル開度、ブレーキ踏量、シフト位置、ステアリング操舵角、ステアリングトルクなどを車両制御装置100に出力し、その検出結果を、車両制御装置100に出力する。なお、これに代えて、運転モードによっては操作検出センサ70の検出結果が、直接的に走行駆動力出力装置80、ステアリング装置(図示は省略)、またはブレーキ装置90に出力されてもよい。
The
走行駆動力出力装置80は、車両が走行するための走行駆動力(トルク)を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置80は、例えば、自車両が内燃機関を動力源とした自動車である場合、エンジン、変速機、およびエンジンを制御するエンジンECU(Electronic Control Unit)を備える。自車両が電動機を動力源とした電気自動車である場合、走行駆動力出力装置80は、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータECUを備える。自車両がハイブリッド自動車である場合、走行駆動力出力装置80は、エンジン、変速機、およびエンジンECUと走行用モータおよびモータECUとを備える。走行駆動力出力装置80がエンジンのみを含む場合、エンジンECUは、車両制御装置100から入力される情報に従って、エンジンのスロットル開度やシフト段等を調整する。走行駆動力出力装置80が走行用モータのみを含む場合、モータECUは、車両制御装置100から入力される情報に従って、走行用モータに与えるPWM信号のデューティ比を調整する。走行駆動力出力装置80がエンジンおよび走行用モータを含む場合、エンジンECUおよびモータECUは、車両制御装置100から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。
The traveling driving
ブレーキ装置90は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキECUとを備える電動サーボブレーキ装置である。電動サーボブレーキ装置のブレーキECUは、車両制御装置100から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。電動サーボブレーキ装置は、ブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置90は、上記説明した電動サーボブレーキ装置に限らず、電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。電子制御式油圧ブレーキ装置は、車両制御装置100から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する。また、ブレーキ装置90は、走行駆動力出力装置80に含まれ得る走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。
The
なお、図1に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。 The configuration illustrated in FIG. 1 is merely an example, and a part of the configuration may be omitted, or another configuration may be added.
<車両制御装置>
以下、車両制御装置100について説明する。車両制御装置100は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御装置100は、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたECU、或いはMPUなどが組み合わされた構成であってよい。
<Vehicle control device>
Hereinafter, the
車両制御装置100は、例えば、周辺認識部110と、追従走行制御部111と、定速走行制御部112と、カーブ情報取得部113と、目標速度導出部114と、減速度導出部115と、記憶部120とを備える。
The
記憶部120には、高精度地図情報121、目標速度定義情報122(第1定義情報の一例)、及び、減速度定義情報123(第2定義情報の一例)が格納されている。記憶部120は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等で実現される。高精度地図情報121、目標速度定義情報122、減速度定義情報123、プロセッサが実行するプログラム等は、予め記憶部120に格納されていてもよいし、車載インターネット設備等を介して外部装置からダウンロードされてもよい。また、これらの情報は、その情報を格納した可搬型記憶媒体が図示しないドライブ装置に装着されることで記憶部120にインストールされてもよい。また、車両制御装置100は、複数のコンピュータ装置によって分散化されたものであってもよい。
The
高精度地図情報121は、ナビゲーション装置30が有するナビ地図よりも高精度な地図情報である。高精度地図情報121は、例えば、道路の地図上の位置を示す情報や、道路のカーブの形状を示す情報等を含む。カーブの形状には、車線ごとのカーブの曲率および/または曲率半径、カーブの長さ、S字カーブであるか否かなどの情報が含まれる。また、高精度地図情報121には、道路情報、交通規制情報、住所情報(住所・郵便番号)、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。道路情報には、高速道路、有料道路、国道、都道府県道といった道路の種別を表す情報や、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の位置(経度、緯度、高さを含む3次元座標)、車線の合流および分岐ポイントの位置、道路に設けられた標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事や交通事故、渋滞等によって車線が封鎖されているといった情報が含まれる。
The high-
周辺認識部110は、レーダ10、カメラ20等の検出結果に基づいて、少なくとも前走車両の位置および状態を認識する。この「状態」には、例えば、前走車両の速度や加速度等が含まれる。
The
追従走行制御部111は、追従定速スイッチ50により運転者等の操作が受け付けられた場合、周辺認識部110による検出結果に基づいて、追従走行制御を実行するか否かを判定する。周辺認識部110により前走車両が認識された場合、追従走行制御部111は、追従走行制御を実行し、前走車両が認識されなかった場合、定速走行制御部112に対して定速走行制御を実行するよう指示する制御信号を出力する。追従走行制御において、追従走行制御部111は、前走車両の位置や速度等の状態に基づいて、前走車両と自車両との車間距離を一定に維持するための速度を、追従目標速度に決定する。なお、追従走行制御部111は、自車両が走行する道路の法定速度を超えないように追従目標速度を決定してもよい。追従走行制御部111は、決定した追従目標速度を走行駆動力出力装置80に出力する。
When the driver's operation is accepted by the tracking
定速走行制御部112は、周辺認識部110により前走車両が認識されない場合、定速走行制御を実行する。定速走行制御において、定速走行制御部112は、定速設定スイッチ55を介してユーザにより設定された設定速度Vsetを定速目標速度に設定する。なお、設定速度Vsetが法定速度を超える場合、定速走行制御部112は、法定速度を定速目標速度に設定してもよい。定速走行制御部112は、決定した定速目標速度で走行するよう指示する制御信号を、走行駆動力出力装置80に出力する。
The constant speed traveling
カーブ情報取得部113は、自車両の進行方向に存在するカーブの形状を求める。カーブの形状は、カーブの曲り度合を示す曲率や曲率半径、カーブの長さ、幅員、S字カーブであるか否か、等で示される。実施形態において、カーブの形状は、曲率半径R[m]で表されるものとする。カーブ情報取得部113は、曲率半径に代えて曲率を取得してもよい。その場合、後述する図2の目標速度定義情報122は、左右を逆にした傾向を示す。
The curve
カーブ情報取得部113は、ナビゲーション装置30により特定された自車両の位置に基づいて、高精度地図情報121を参照して、自車両の進行方向にカーブが存在するか否かを判定する。また、カーブ情報取得部113は、レーダ10による路側物の検知結果に基づいてカーブを検出してもよく、車両センサ40の加速度センサによる検出結果に基づいてカーブを検出してもよい。カーブが存在すると判定した場合、カーブ情報取得部113は、高精度地図情報121を参照して、カーブの曲率半径Rを示す情報を取得する。また、カーブ情報取得部113は、ナビゲーション装置30により特定された自車両の位置に基づいて、高精度地図情報121を参照して、自車両がカーブを抜けたか否かを判定する。カーブを抜けたと判定した場合、カーブ情報取得部113は、カーブを抜けたことを示す情報を減速度導出部115に出力する。これに限られず、カーブ情報取得部113は、カメラ20により撮像された画像を画像処理することにより、進行方向にカーブが存在するか否かを判定し、更に、カーブの形状を取得し、カーブを抜けたか否かを判定してもよい。また、カーブ情報取得部113は、路側に設置された無線装置との通信結果に基づいて、上述したようなカーブに関する情報を取得してもよい。
The curve
目標速度導出部114は、カーブ情報取得部113により取得されたカーブの形状に基づいて、カーブを走行する際の目標速度Vtgtを導出する。例えば、目標速度導出部114は、目標速度定義情報122を用いて目標速度Vtgtを導出する。図2は、目標速度定義情報122の一例を説明するための図である。図2に示す通り、目標速度定義情報122は、曲率半径R[m]が大きくなるのに応じて目標速度Vtgt[km/h]が大きくなる傾向を示す。目標速度定義情報122は、図2に示したように、入力された曲率半径Rに基づいて目標速度Vtgtを演算する関数であってもよく、図2に示したような曲率半径Rと目標速度Vtgtとの対応関係を示すマップまたはテーブルであってもよい。なお、目標速度定義情報122において、曲率半径Rと目標速度Vtgtとの対応関係は、図2に示すような比例関係に限られない。例えば、目標速度定義情報122は、曲率半径Rが大きくなるのに応じて目標速度Vtgtが段階的または曲線的に大きくなる傾向を示すものであってもよい。
The target
減速度導出部115は、車両センサ40から入力された自車両の速度Vと、目標速度導出部114により導出された目標速度Vtgtとの差分に基づいて、カーブを走行する際の目標減速度αtgtを導出する。例えば、減速度導出部115は、減速度定義情報123を用いて、目標減速度αtgtを導出する。図3は、減速度定義情報123の一例を説明するための図である。図3に示す通り、減速度定義情報123は、速度Vから目標速度Vtgtを差し引いた差分ΔVに応じて選択される複数の関数f1〜f3を含む。関数f1は、差分ΔVが第1閾値以上である場合に適用される演算式である。関数f2は、差分ΔVが第1閾値未満かつ第2閾値以上である場合に適用される演算式である。関数f3は、差分ΔVが第2閾値未満かつ第3閾値以上である場合に適用される演算式である。なお、各閾値同士は、第1閾値>第2閾値>第3閾値の関係である。また、関数f1〜f3は、導出される目標減速度αtgtの最大値が0.1[G]を超えない範囲で定義されることが好ましい。また、関数f1〜f3は、導出される目標減速度αtgtの最大値が、カーブ走行中のブレーキ操作により車両挙動の乱れが少ない範囲で定義されてもよい。
The
減速度定義情報123における各関数は、速度Vが第1速度V1以上の場合は、速度Vが大きくなるのに応じて目標減速度αtgtが小さくなる傾向を示す。また、減速度定義情報123における各関数は、速度Vが第2速度V2未満の場合は速度Vが小さくなるのに応じて目標減速度αtgtが小さくなる傾向を示す。図示において、第1速度V1は第2速度V2よりも大きいが、第1速度V1と第2速度V2は同じ値であってもよい。減速度定義情報123は、複数の関数で表されてもよいし、同等の性質を有するマップまたはテーブルで表されてもよい。なお、減速度定義情報123において、速度Vと目標減速度αtgtとの対応関係は、図3に示すような直線的な関数f1〜f3に限られない。例えば、減速度定義情報123は、速度Vが第1速度V1以上の場合は速度Vが大きくなるのに応じて目標減速度αtgtが段階的または曲線的に小さくなる傾向を示し、速度Vが第2速度V2未満の場合は速度Vが小さくなるのに応じて目標減速度αtgtが段階的または曲線的に小さくなる傾向を示すものであってもよい。
Each function in the
減速度導出部115は、導出した目標減速度αtgtをブレーキ装置90に出力する。また、減速度導出部115は、カーブ情報取得部113によりカーブを抜けたと判定されるまで、速度Vに応じて目標減速度αtgtを導出する処理を繰り返し、導出した目標減速度αtgtをブレーキ装置90に出力してよい。
The
<処理>
図4は、車両制御装置100により実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。本図および図5を参照しながら処理について説明する。図5は、カーブを走行する自車両の速度Vの変化の一例を示す図である。図5において、地点P0から地点P2は直線道路上の地点であり、地点P3から地点P4はカーブ上の地点である。ここでは、定速走行制御部112による定速走行制御に従って直線道路を走行している自車両がその先のカーブを走行する例について説明する。
<Processing>
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a flow of processing executed by the
自車両が直線道路上を走行しているとき、カーブ情報取得部113は、自車両の進行方向にカーブが存在するか否かを判定する(ステップS100)。例えば、地点P1において、カーブ情報取得部113は、進行方向にカーブが存在すると判定し、カーブの形状(例えば曲率半径R)を取得する(ステップS101)。
When the host vehicle is traveling on a straight road, the curve
次いで、目標速度導出部114は、カーブ情報取得部113により取得されたカーブの形状に基づいて、目標速度定義情報122を用いて、カーブを走行する際の目標速度Vtgtを導出する(ステップS102)。目標速度導出部114は、導出した目標速度Vtgtを減速度導出部115に出力する。
Next, the target
減速度導出部115は、車両センサ40から入力された自車両の速度Vから目標速度導出部114により導出された目標速度Vtgtを差し引いた差分ΔVを求め、差分ΔVと速度Vとに基づいて、減速度定義情報123を用いて目標減速度αtgtを導出する(ステップS103)。ここで、ΔVが負値の場合、減速は不要であると判断し、図4のフローチャートの処理を終了してよい。減速度導出部115は、導出した目標減速度αtgtをブレーキ装置90に出力する(ステップS104)。ブレーキ装置90は、入力される目標減速度αtgtに従って電動モータを制御し、制動力を出力する(ステップS105)。これにより、地点P2において、自車両は減速し始める。
The
続けて、カーブ情報取得部113は、自車両がカーブを抜けたか否かを判定する(ステップS106)。まだカーブを抜けていないと判定した場合、減速度導出部115は、ステップS103に戻って、ステップS103〜S105の処理を繰り返す。このようにして、ステップS103〜S105の処理を繰り返すことにより、地点P2から地点P3において、自車両は緩やかに減速していく。
Subsequently, the curve
一方、ステップS106において、カーブを抜けたと判定された場合、減速度導出部115は、処理を終了する(ステップS107)。これにより、制御目標となる速度が、目標速度Vtgtから設定速度Vsetに移行するため、地点P3から地点P4において、自車両は徐々に加速していく。
On the other hand, when it is determined in step S106 that the vehicle has passed the curve, the
以上説明した実施形態によれば、車両制御装置100が、自車両の進行方向に存在するカーブの形状に基づいて、カーブを走行する際の目標速度を導出し、導出した目標速度を用いてカーブを走行する際の目標減速度を導出する。これにより、進入するカーブの形状に適した減速度を導出することができ、カーブに対して減速度が大きすぎ又は小さすぎるといった事態を回避することができる。よって、カーブの間、減速度が頻繁に変動することを防止し、運転者が感じる不安を軽減することができる。また、オーバースピードが過大になることを防止し、減速による車両挙動の乱れにより運転者が感じる不安を軽減することができる。
According to the embodiment described above, the
また、本実施形態によれば、車両制御装置100は、カーブに進入する際の速度Vと、カーブを走行する際の目標速度Vtgtとの差分に応じた目標減速度αtgtを導出する。これにより、カーブに進入する際の速度Vに応じた目標減速度αtgtを導出することができる。例えば、カーブに進入する際の速度Vが目標速度Vtgtを超えている場合、目標速度Vtgtを超えている超過分の速度に応じて目標減速度αtgtを導出する。このため、自車両は必要な制動力を出力することができる。また、自車両は、スムーズに減速しながらカーブに進入し、カーブの間も滑らかに減速することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、減速度導出部115は、速度Vとカーブを走行する際の目標速度Vtgtとの差分ΔVに応じて定義された目標速度定義情報122を用いて目標速度を導出する。例えば、差分ΔVが小さい場合は減速度が小さくても十分であるため、他の定義情報と比べて、導出される減速度が全体的に小さくなる傾向を示す定義情報が選択される。一方、差分ΔVが大きい場合は減速度を大きくする必要があるため、他の定義情報と比べて、導出される減速度が全体的に大きくなる傾向を示す定義情報が選択される。これにより、速度Vと目標速度Vtgtとの差分ΔVに応じて異なる傾向を示す定義情報を用いて、曲率半径Rと速度Vとに適した減速度を導出することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、減速度定義情報123は、速度Vが第1速度V1以上の場合に速度Vが大きくなるのに応じて目標減速度αtgtが小さくなる傾向を示す。これにより、自車両の速度Vが大きい場合には減速度を減らすことができるため、高速時に急ブレーキをかけることにより生じ得る、車両の挙動の乱れを防止することができる。この結果、運転者が感じる不安を軽減することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、減速度定義情報123は、速度Vが第2速度V2未満の場合に速度Vが小さくなるのに応じて目標減速度が小さくなる傾向を示す。これにより、自車両の速度Vが小さい場合には減速度を小さくすることができるため、カーブを徐行で進入するような場合、無駄な減速を抑制することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、追従走行制御部111および定速走行制御部112は、カーブを抜けたと判定された場合、追従目標速度または定速目標速度(設定速度Vset)に速やかに復帰するよう走行駆動力出力装置80を制御する。これにより、カーブを抜けた後に運転者が感じる加速の遅れ感を軽減することができる。
Further, according to the present embodiment, the follow-up
なお、上述した実施形態において、車両制御装置100は、追従走行制御および定速走行制御を実行する例について説明したがこれに限られない。例えば、車両制御装置100は、自車両の加減速または操舵のうち少なくとも一方を自動的に制御する自動運転制御を行うものであってもよい。そして、車両制御装置100は、自動運転制御の一つとして、上述した実施形態と同様のカーブ走行制御を行ってもよい。
In addition, in embodiment mentioned above, although the
また、車両制御装置100は、単に、手動運転が行われている最中に自車両がカーブに差し掛かったときに、上述した実施形態と同様の自動減速制御を行う運転支援装置であってもよい。
Further, the
また、目標速度定義情報122は、曲率半径Rと目標速度との関係を示す情報であったが、これに限られない。例えば、曲率半径Rに替えて、遠心加速度、舵角、操舵速度であってもよい。この場合も、目標速度定義情報122は、遠心加速度、舵角、操舵速度が大きくなるのに応じて目標速度が大きくなる傾向を示す。
The target
また、カーブの曲率半径Rが一定でなく、カーブ情報取得部113がカーブにおける各地点の曲率半径Rを取得可能である場合、目標速度導出部114は、カーブ情報取得部113により取得された曲率半径Rのうち最も小さい値に基づいて、目標速度を導出してもよい。これにより、より安全側で制御を行うことができる。また、カーブごとにカーブの形状を一つに定めるのではなく、カーブ内の複数の地点で曲率半径Rを取得し、目標速度導出部114が、例えば、所定距離向こう側の曲率半径Rに基づいて、カーブ内で動的に目標速度Vtgtを導出してもよい。これによって、長いカーブにおいて曲率半径Rが大きく変わるような場面にも対応することができる。
In addition, when the curvature radius R of the curve is not constant and the curve
また、カーブ情報取得部113は、カーブに進入する自車両が、カーブにおける内側の車線を走行するか、外側の車線を走行するかに基づいて、曲率半径Rを補正してもよい。地図情報などに含まれる曲率半径Rは、道路中央、すなわちある方向に走行する車線と、反対の方向に走行する車線との境界線の曲率半径である可能性がある。そこで、カーブ情報取得部113は、カーブにおける内側の車線を走行する場合は、典型的な一車線の幅の半分(例えば2[m]程度)を取得した曲率半径Rから減算し、カーブにおける外側の車線を走行する場合は、典型的な一車線の幅の半分を取得した曲率半径Rに加算することで補正を行ってもよい。
Further, the curve
図6を参照して、曲率半径Rの補正について説明する。図6は、片側2車線のカーブを示す図である。高精度地図情報121には、車線ごとのカーブの形状が含まれていると説明したが、車両制御装置100が参照する地図情報には、例えば、曲率半径Rとして、車道中央線を基準とした値(以下、曲率半径Rsと記す)が登録されている場合がある。この場合、カーブ情報取得部113は、車道中央線の曲率半径Rsに基づき、各車線の曲率半径Rを、外側から順に、左車線外側Rs+6[m]、左車線内側Rs+2[m]、右車線外側Rs−2[m]、右車線内側Rs−6[m]と補正してもよい。なお、図は、左側通行を前提としている。
The correction of the curvature radius R will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram showing a curve of two lanes on one side. Although it has been described that the high-
また、目標速度定義情報122は、図2に示した例に限られず、図7に示すような情報であってもよい。図7は、目標速度定義情報122の他の例(目標速度定義情報122A)を説明するための図である。図7に示す通り、目標速度定義情報122Aは、第1曲率半径R1以上の場合は、図2に示した傾向と同じであり、第1曲率半径R1未満の場合は、目標速度が概ね一定となる傾向を示す。この目標速度定義情報122Aを採用する場合、減速度定義情報123として、図8に示すものを採用してよい。図8は、減速度定義情報123の他の例(減速度定義情報123A)を説明するための図である。図8に示す減速度定義情報123A(f11,f12,f13)は、図3に示すものと異なり、第1速度V1以下で目標減速度αtgtが一定となっている。図7に示す目標速度定義情報122Aと図8に示す減速度定義情報123Aとを採用することで、低速域における減速度の緩和を、減速度定義情報123Aでなく目標速度定義情報122Aの方で実現することができる。
Further, the target
また、目標速度導出部114は、カーブ情報取得部113により取得されたカーブの形状に基づいて、カーブを走行する際の目標横加速度aytgtを導出してもよい。例えば、目標速度導出部114は、図2に例示した目標速度定義情報122において、目標速度Vtgtを目標横加速度aytgtに置き換えた目標横加速度定義情報(図示を省略する)を用いて、カーブの形状に応じた目標横加速度aytgtを導出してもよい。
Further, the target
この場合、減速度導出部115は、車両センサ40から入力された自車両の加速度aに基づいて導出された横加速度ayと、目標速度導出部114により導出された目標横加速度aytgtとの差分に基づいて、カーブを走行する際の目標減速度αytgtを導出してもよい。例えば、減速度導出部115は、図3に例示した減速度定義情報123において、自車両の速度Vを自車両の横加速度ayに置き換えた減速度定義情報(図示を省略する)を用いて、目標減速度αtgtを導出してもよい。この減速度定義情報は、減速度定義情報123に含まれる関数f1〜f3と同じ傾向を示す関数であって、横加速度ayから目標横加速度aytgtを差し引いた差分Δayに応じて選択される複数の関数f11〜f13(図示を省略する)を含んでもよい。このようにして、車両制御装置100は、目標速度導出部114により導出される目標横加速度aytgtと、車両センサ40から入力された自車両の加速度aに基づいて導出される横加速度ayとに基づいて導出される目標減速度αytgtを導出することにより、横加速度に応じた目標加速度を導出することができる。
In this case, the
また、車両制御装置100は、カーブでの実際の挙動に応じて、カーブ走行時の横加速度で目標減速度を補正してもよい。すなわち、車両制御装置100は、原則的には、目標速度定義情報122および減速度定義情報123を用いて目標減速度αtgtを導出して速度制御を行い、カーブ進入後には、実際の横加速度ayに基づいて目標速度Vtgtを補正し、上記した目標横加速度aytgtと実際の横加速度ayとの差分に基づいて目標減速度αytgtを補正してもよい。
In addition, the
また、車両制御装置100は、目標減速度αtgtと目標減速度αytgtとを両方導出し、両者の差分が閾値未満の場合は目標減速度αtgtによりブレーキ装置90を制御し、両者の差分が閾値以上の場合には目標減速度αytgtによりブレーキ装置90を制御するようにしてもよい。また、車両制御装置100は、横加速度ayが閾値未満の場合は目標減速度αtgtによりブレーキ装置90を制御し、横加速度ayが閾値以上の場合は、上述したように目標減速度αtgtと目標減速度αytgtと差分に応じて決定された目標減速度αtgtあるいは目標減速度αytgtによりブレーキ装置90を制御するようにしてもよい。これにより、車両センサ40から入力された車速Vの精度が不十分な場合や、走行している道路の勾配の影響を受けて横加速度が想定よりも大きくまたは小さくなる場合等であっても、カーブの形状に応じた目標減速度を導出することができる。
Further, the
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態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の変形及び置換を加えることができる。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated using embodiment, this invention is not limited to such embodiment at all, In the range which does not deviate from the summary of this invention, various deformation | transformation and substitution Can be added.
10…レーダ、20…カメラ、30…ナビゲーション装置、40…車両センサ、50…追従定速スイッチ、55…定速設定スイッチ、60…操作デバイス、70…操作検出センサ、80…走行駆動力出力装置、90…ブレーキ装置、100…車両制御装置、110…周辺認識部、111…追従走行制御部、112…定速走行制御部、113…カーブ情報取得部、114…目標速度導出部、115…減速度導出部、120…記憶部、121…高精度地図情報、122…目標速度定義情報、123…減速度定義情報
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する目標速度導出部と、
前記車両の速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する減速度導出部と、
を備える車両制御装置。 A curve information acquisition unit for acquiring the shape of a curve existing in the traveling direction of the vehicle;
Based on the shape of the curve acquired by the curve information acquisition unit, a target speed deriving unit for deriving a target speed when traveling the curve,
A deceleration deriving unit for deriving a target deceleration when traveling on the curve based on a difference between the vehicle speed and the target speed derived by the target speed deriving unit;
A vehicle control device comprising:
請求項1に記載の車両制御装置。 The target speed deriving unit derives the target deceleration using first definition information representing a relationship between the shape of the curve and the target speed.
The vehicle control device according to claim 1.
請求項1または2に記載の車両制御装置。 The deceleration deriving unit derives the target deceleration with a tendency that the target deceleration decreases as the vehicle speed increases when the vehicle speed is equal to or higher than a first speed;
The vehicle control device according to claim 1 or 2.
請求項3に記載の車両制御装置。 When the vehicle speed is less than a second speed smaller than the first speed, the deceleration deriving unit tends to decrease the target deceleration as the vehicle speed decreases. Deriving speed,
The vehicle control device according to claim 3.
請求項1または2に記載の車両制御装置。 The deceleration deriving unit includes a plurality of second definition information representing a relationship of the target deceleration with respect to the vehicle speed based on a difference between the vehicle speed and the target speed derived by the target speed deriving unit. Selecting one second definition information from among the two, and deriving the target deceleration based on the selected second definition information and the speed of the vehicle,
The vehicle control device according to claim 1 or 2.
請求項5に記載の車両制御装置。 When the speed of the vehicle is equal to or higher than the first speed, the second definition information shows a tendency that the target deceleration decreases as the speed of the vehicle increases.
The vehicle control device according to claim 5.
請求項6に記載の車両制御装置。 The second definition information indicates that when the speed is less than the second speed that is equal to or lower than the first speed, the target deceleration tends to decrease as the speed decreases.
The vehicle control device according to claim 6.
さらに、前記カーブ情報取得部により取得された前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標横加速度を導出し、
前記減速度導出部は、
前記車両の横加速度と前記目標速度導出部により導出された前記目標横加速度との差分に基づいて、前記目標減速度を補正する、
請求項1から7のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。 The target speed deriving unit
Further, based on the shape of the curve acquired by the curve information acquisition unit, a target lateral acceleration when traveling the curve is derived,
The deceleration derivation unit includes:
Correcting the target deceleration based on the difference between the lateral acceleration of the vehicle and the target lateral acceleration derived by the target speed deriving unit;
The vehicle control device according to any one of claims 1 to 7.
車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得し、
前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出し、
前記車両の速度と、導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する、
車両制御方法。 In-vehicle computer
Get the shape of the curve that exists in the direction of travel of the vehicle,
Based on the shape of the curve, a target speed for driving the curve is derived,
Deriving a target deceleration when traveling on the curve based on the difference between the vehicle speed and the derived target speed.
Vehicle control method.
車両の進行方向に存在するカーブの形状を取得する処理と、
前記カーブの形状に基づいて、前記カーブを走行する際の目標速度を導出する処理と、
前記車両の速度と、導出された前記目標速度との差分に基づいて、前記カーブを走行する際の目標減速度を導出する処理と、
を実行させる車両制御プログラム。 On-board computer
Processing to obtain the shape of a curve that exists in the direction of travel of the vehicle;
Based on the shape of the curve, a process for deriving a target speed when traveling the curve;
A process of deriving a target deceleration when traveling the curve based on a difference between the speed of the vehicle and the derived target speed;
A vehicle control program for executing
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