JP2019131131A - 車両の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動運転中の車両の加速時に、運転者による加減速度変更手段(パドル等)の操作があった場合に車両の目標加速度を適切に修正することで、車両の加速度に対する運転者の意思を反映できるようにする。【解決手段】自車両1の少なくとも加減速を自動的に制御する自動運転制御を行う自動運転制御部110を備える車両の制御装置100であって、自車両1の運転者の操作によって該自車両の加減速度を変更する加減速度変更操作部65を備え、自動運転中の自車両の加速時に加減速度変更操作部65の操作が行われた場合、当該加減速度変更操作部65の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行う。【選択図】図1
Description
本発明は、車両の制御装置に関し、特に自車両の加減速及び操舵の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車両の制御装置に関する。
従来、例えば特許文献1に示すように、目的地までの経路に沿って自車両が走行するように、自車両の加減速および操舵のうち、少なくとも一方を自動的に制御する自動運転制御部を備える車両の制御装置がある。
上記のような自動運転制御における車両の加減速の制御において、従来は、自動運転中の車両の減速時に、自動変速機の手動変速モードにおいて変速段の切替操作を行うためのパドルやシフトレバー等の操作が行われた場合でも、自動運転の制御における車両の加減速制御への反映は行われていなかった。しかしながら、自動運転中の車両の加速時に、運転者によるそれらパドル等の操作が行われた場合には、運転者に車両の加速度を変更したいという意思があるものと認められる。したがって、そのような場合には、当該パドル等の操作に応じて車両の加速度を適切に修正することで、運転者の意思を反映できるようにすることが望ましい。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、自動運転中の車両の加速時に、運転者によるパドル等(加減速度変更手段)の操作があった場合に車両の目標加速度を適切に修正することで、車両の加速度に対する運転者の意思を反映できるようにした車両の制御装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明にかかる車両の制御装置は、自車両(1)の少なくとも加減速を自動的に制御する自動運転制御を行う自動運転制御部(110)を備える車両の制御装置(100)であって、自動運転中に前記自車両(1)の運転者の操作によって該自車両の加減速度を変更する意思の入力が行なわれる加減速度変更操作部(65)を備え、前記自動運転制御部(110)は、前記自車両(1)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(118)と、前記目標走行状態設定部で設定した目標走行状態に一致あるいは近づけるように走行制御の指令値を出力する走行制御部(120)と、を有し、前記目標走行状態設定部(118)は、自動運転中の前記自車両の加速時に前記加減速度変更操作部(65)の操作が行われた場合、当該加減速度変更操作部(65)の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行うことを特徴とする。
本発明にかかる車両の制御装置によれば、自動運転中の自車両の加速時に運転者による加減速度変更操作部の操作が行われた場合、当該加減速度変更操作部の操作に応じて自動運転の次回以降の目標加速度を変更する制御を行うことで、自動運転中の車両の加速度に対する運転者の意思を適切に反映することが可能となる。したがって、自動運転における車両の加速制御を運転者の感覚に合致したものとすることが可能となるので、自動運転における運転者や乗員の快適性を向上させることができる。
また、上記の制御装置において、前記目標走行状態設定部は、前記加減速度変更操作部で前記自車両の加速度を大きくする操作が行われた場合、前記次回以降の加速時の目標加速度を増加させる方向に変更するようにしてもよい。
自動運転中の車両の加速時に加減速度変更操作部で自車両の加速度を大きくする操作が行われた場合には、運転者が現在の自動運転中の車両の加速度が小さいと感じており、車両の加速度を現在よりも大きくしたいという意思があると考えらえる。したがってその場合には、上記のように、次回以降の目標加速度を増加させる方向に変更することとすれば、自動運転時の車両の加速度を運転者の意思を正確に反映した適切な加速度とすることが可能となる。
また、上記の制御装置において、前記目標走行状態設定部は、前記加減速度変更操作部で行われた前記自車両の加速度を大きくする操作の回数が多いほど、前記次回以降の加速時の目標加速度をより増加させる方向に変更するようにしてもよい。
自動運転中の車両の加速時に加減速度変更操作部で行われた自車両の加速度を大きくする操作の回数が多いほど、運転者が有する車両の加速度を現在よりも大きくしたいとの意思がより強いものであると考えらえる。したがってその場合には、上記のように、次回以降の加速時の目標加速度をより増加させる方向に変更することとすれば、自動運転時の車両の加速度を運転者の意思を更に正確に反映したより適切な加速度とすることが可能となる。
また、上記の制御装置において、前記目標走行状態設定部は、前記加減速度変更操作部で前記自車両の加速度を小さくする操作が行われた場合、前記次回以降の加速時の目標加速度を減少させる方向に変更するようにしてもよい。
自動運転中の車両の加速時に加減速度変更操作部で自車両の加速度を小さくする操作が行われた場合には、運転者が現在の自動運転中の車両の加速度が大きいと感じており、車両の加速度を現在よりも小さくしたいという意思があると考えらえる。したがってその場合には、上記のように、次回以降の加速時の目標加速度を減少させる方向に変更することとすれば、自動運転時の車両の加速度を運転者の意思を正確に反映した適切な加速度とすることが可能となる。
また、上記の制御装置において、前記目標走行状態設定部は、前記加減速度変更操作部で行われた前記自車両の加速度を小さくする操作の回数が多いほど、前記次回以降の加速時の目標加速度をより減少させる方向に変更するようにしてもよい。
自動運転中の車両の加速時に加減速度変更操作部で行われた自車両の加速度を小さくする操作の回数が多いほど、運転者が有する車両の加速度を現在よりも小さくしたいとの意思がより強いものであると考えらえる。したがってその場合には、上記のように、次回以降の加速時の目標加速度をより減少させる方向に変更することとすれば、自動運転時の車両の加速度を運転者の意思を更に正確に反映したより適切な加速度とすることが可能となる。
また、上記の制御装置において、前記自車両(1)の運転者を識別する運転者識別部(15,100)を備え、前記自動運転制御部(110)は、前記運転者識別部で識別した運転者ごとに、自動運転中の前記加減速度変更操作部(65)の操作の履歴を学習し、当該学習に基づいて前記運転者ごとに前記目標加速度の変更を行うようにしてもよい。
この構成によれば、車両の運転者ごとの加減速度変更操作部の操作の履歴に応じて、自動運転における加速時の目標加速度を変更する傾向を運転者ごとに異ならせることができる。これにより、車両の運転者の嗜好により合致した適切な目標加速度の修正が可能となる。したがって、車両の加速度に対する運転者の意思をより的確に反映できるようになる。
また、上記の制御装置において、前記自車両は、前進走行及び後進走行が可能であり、前記目標走行状態設定部は、前記後進走行時に前記加減速度変更操作部の操作が行われた場合、当該加減速度変更操作部の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行わないようにしてもよい。
一般的に、車両の走行では前進走行が主であり、後進走行は、駐車時や旋回時などの限られた状況でかつ比較的に短時間のみ実施される。そのため、上記のような自動運転中に車両の加速度を変更したいとの運転者の意思を反映する必要性は、車両の後進走行時には車両の前進走行時に対して比較的にそのような必要性が低いと考えられる。したがって、上記のように、車両の後進走行時に加減速度変更操作部の操作が行われた場合、当該加減速度変更操作部の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行わないようにしても、運転者の意思の反映に対する影響は低くて済む。その一方で、自動運転における車両の制御の容易化を図ることができるので、車両の構成の簡素化や低廉化に寄与することが可能となる。
あるいは、前記前進走行時だけでなく前記後進走行時に前記加減速度変更操作部の操作が行われた場合にも、当該加減速度変更操作部の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行うようにしてもよい。
上記のような自動運転中に車両の加速度を変更したいとの運転者の意思は、車両の前進走行時だけでなく車両の後進走行時にも生じる可能性がある。したがって、上記のように、自動変速機で設定される変速比が後進用の変速比のときにも、加減速度変更操作部の操作が行われた場合には、当該加減速度変更操作部の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行うようにすれば、車両の後進走行における加速度に対する運転者の意思も適切に反映することが可能となる。
また、上記の制御装置において、前記自車両は、駆動源(EG)から伝達された駆動力による回転を変速して駆動輪側に出力する自動変速機(TM)を備え、前記自動変速機(TM)は、複数の変速段を設定可能な有段式の自動変速機であり、前記加減速度変更操作部(65)は、前記自車両の少なくとも加減速を運転者の操作に応じて制御する手動運転中に前記自動変速機(TM)で設定される変速段を運転者が手動で変更するために用いる操作子であり、前記加減速度変更操作部(65)により、自動運転中の加速時に前記自車両の加速度を大きくする操作は、手動運転中に前記自動変速機の変速段を下段側の変速段に変更(ダウンシフト)する操作と同じ操作であり、かつ、自動運転中の加速時に前記自車両の減速度を小さくする操作は、手動運転中に前記自動変速機の変速段を上段側の変速段に変更(アップシフト)する操作と同じ操作であってよい。
この構成によれば、手動運転中の自動変速機の手動変速モードにおけるダウンシフト及びアップシフトの操作を行う操作子と、自動運転中の加速時における加速度を小さくする操作及び加速度を大きくする操作を行う操作子とを兼用することができる。これにより、車両に新たな操作デバイスを追加せずとも、車両の運転者が自動運転時の加速度を修正したい方向(傾向)を直感的にかつ正確に意思表示する操作を行うことが可能となる。したがって、簡単かつ低廉な構成で自動運転時の車両の加速度を運転者の意思を正確に反映した適切な加速度とすることが可能となる。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の図面参照番号を参考のために示すものである。
なお、上記の括弧内の符号は、後述する実施形態における対応する構成要素の図面参照番号を参考のために示すものである。
本発明にかかる車両の制御装置によれば、自動運転中の車両の加速時に、運転者による加減速度変更手段の操作があった場合に車両の目標加速度を修正することで、自動運転中の車両の加速度に対する運転者の意思を的確に反映でき、自動運転中の車両の乗員の快適性を向上させることができる。
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、車両1に搭載された制御装置100の機能構成図である。同図を用いての制御装置100の構成を説明する。この制御装置100が搭載される車両(自車両)1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。また、上述した電気自動車は、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。
制御装置100は、外部状況取得部12、経路情報取得部13、走行状態取得部14など車両1の外部からの各種情報を取り入れるための手段を備える。また、アクセルペダル70、ブレーキペダル72、およびステアリングホイール(ハンドル)74、切替スイッチ80等の操作デバイスと、アクセル開度センサ71、ブレーキ踏量センサ(ブレーキスイッチ)73、および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)75等の操作検出センサと、報知装置(出力部)82と、乗員識別部(車内カメラ)15とを備える。また、車両1の駆動又は操舵を行うための装置として、走行駆動力出力装置(駆動装置)90と、ステアリング装置92と、ブレーキ装置94を備えると共に、これらを制御するための制御装置100を備える。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。なお、例示した操作デバイスについてはあくまで一例であり、ボタン、ダイヤルスイッチ、GUI(Graphical User Interface)スイッチ等が車両1に搭載されても構わない。
外部状況取得部12は、車両1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。
経路情報取得部13は、ナビゲーション装置を含む。ナビゲーション装置は、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は、GNSS受信機によって車両1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により導出された経路は、経路情報144として記憶部140に格納される。車両1の位置は、走行状態取得部14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は、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。なお、車両1の位置を特定するための構成は、ナビゲーション装置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一機能によって実現されてもよい。この場合、端末装置と制御装置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。
走行状態取得部14は、車両1の現在の走行状態を取得するように構成される。走行状態取得部14は、走行位置取得部26と、車速取得部28と、ヨーレート取得部30と、操舵角取得部32と、走行軌道取得部34とを含む。
走行位置取得部26は、走行状態の1つである車両1の走行位置及び車両1の姿勢(進行方向)を取得するように構成される。走行位置取得部26は、各種測位装置、例えば、衛星や路上装置から送信される電磁波を受信して位置情報(緯度、経度、高度、座標等)を取得する装置(GPS受信機、GNSS受信機、ビーコン受信機等)やジャイロセンサや加速度センサ等を備える。車両1の走行位置は車両1の特定部位を基準に測定される。
車速取得部28は、走行状態の1つである車両1の速度(車速という。)を取得するように構成される。車速取得部28は、例えば、1以上の車輪に設けられる速度センサ等を備える。
ヨーレート取得部30は、走行状態の1つである車両1のヨーレートを取得するように構成される。ヨーレート取得部30は、例えば、ヨーレートセンサ等を備える。
操舵角取得部32は、走行状態の1つである操舵角を取得するように構成される。操舵角取得部32は、例えば、ステアリングシャフトに設けられる操舵角センサ等を備える。ここでは、取得された操舵角に基づいて操舵角速度及び操舵角加速度も取得される。
走行軌道取得部34は、走行状態の1つである車両1の実走行軌道の情報(実走行軌道)を取得するように構成される。実走行軌道とは、実際に車両1が走行した軌道(軌跡)を含み、これから走行する予定の軌道、例えば走行した軌道(軌跡)の進行方向前側の延長線を含んでいてもよい。走行軌道取得部34はメモリを備える。メモリは実走行軌道に含まれる一連の点列の位置情報を記憶する。また、延長線はコンピュータ等により予測可能である。
操作検出センサであるアクセル開度センサ71、ブレーキ踏量センサ73、ステアリング操舵角センサ75は、検出結果としてのアクセル開度、ブレーキ踏量、ステアリング操舵角を制御装置100に出力する。
切替スイッチ80は、車両1の乗員によって操作されるスイッチである。切替スイッチ80は、乗員の操作を受け付け、受け付けた操作内容から運転モード(例えば、自動運転モード及び手動運転モード)の切り替えを行う。例えば、切替スイッチ80は、乗員の操作内容から、車両1の運転モードを指定する運転モード指定信号を生成し、制御装置100に出力する。
また、本実施形態の車両1は、運転者によりシフトレバーを介して操作されるシフト装置60を備える。シフト装置60におけるシフトレバー(図示せず)のポジションには、図1に示すように、例えば、P(パーキング)、R(後進走行)、N(ニュートラル)、D(自動変速モード(ノーマルモード)での前進走行)、S(スポーツモードでの前進走行)などがある。シフト装置60の近傍には、シフトポジションセンサ205が設けられる。シフトポジションセンサ205は、運転者によって操作されるシフトレバーのポジションを検出する。シフトポジションセンサ205で検出されたシフトポジションの情報は、制御装置100に入力される。なお、手動運転モードでは、シフトポジションセンサ205で検出されたシフトポジションの情報は、直接的に走行駆動力出力装置90(AT−ECU5)に出力される。
また、本実施形態の車両1は、ステアリングホイール74の近傍に設けられたパドルスイッチ65を備える。パドルスイッチ65は、手動運転時(手動運転モード)での手動変速モードでシフトダウンを指示するための−スイッチ(マイナスボタン)66と、手動変速モードでシフトアップを指示するための+スイッチ(プラスボタン)67とから構成される。手動運転モードにおける自動変速機TMの手動変速モード(マニュアルモード)では、これらマイナスボタン66及びプラスボタン67の操作信号は、電子制御ユニット100に出力され、車両1の走行状態等に応じて自動変速機TMで設定される変速段のアップシフトまたはダウンシフトが行われる。なお、本実施形態では、手動運転時に、例えば、シフトレバーのポジションがDレンジまたはSレンジにおいて自動変速モードが設定されているときに、運転者によりいずれかのパドルスイッチ66,67が操作されると、自動変速モードから手動変速モード(マニュアルモード)に切り替えられる。また、自動運転時には、パドルスイッチ65の操作に対して下記で詳細に説明する機能(手動運転時とは異なる機能)が与えられる。
報知装置82は、情報を出力可能な種々の装置である。報知装置82は、例えば車両1の乗員に、自動運転モードから手動運転モードへの移行を促すための情報を出力する。報知装置82としては、例えばスピーカ、バイブレータ、表示装置、および発光装置等のうち少なくとも1つが用いられる。
乗員識別部15は、例えば、車両1の車室内を撮像可能な車内カメラを備える。この車内カメラは、例えば、CCDやCMOS等の個体撮像素子を利用したデジタルカメラや近赤外光源と組み合わされた近赤外カメラなどであってよい。制御装置100は、車内カメラによって撮影された画像を取得し、画像に含まれる車両1の運転者の顔の画像から、現在の車両1の運転者を識別することが可能である。
走行駆動力出力装置(駆動装置)90は、本実施形態の車両1では、図2に示すように、エンジンEGおよび該エンジンEGを制御するFI−ECU(Electronic Control Unit)4と、自動変速機TMおよび該自動変速機TMを制御するAT−ECU5を備えて構成されている。なお、これ以外にも、走行駆動力出力装置90としては、車両1が電動機を動力源とした電気自動車である場合には、走行用モータおよび走行用モータを制御するモータECUを備えてよい。車両1がハイブリッド自動車である場合には、エンジンおよびエンジンECUと走行用モータおよびモータECUを備えてよい。本実施形態のように、走行駆動力出力装置90がエンジンEG及び自動変速機TMを備えて構成されている場合、FI−ECU4及びAT−ECU5は、後述する走行制御部120から入力される情報に従って、エンジンEGのスロットル開度や自動変速機TMのシフト段等を制御し、車両1が走行するための走行駆動力(トルク)を出力する。また、走行駆動力出力装置90が走行用モータのみを含む場合、モータECUは、走行制御部120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し、上述した走行駆動力を出力する。また、走行駆動力出力装置90がエンジンおよび走行用モータを含む場合、FI−ECUおよびモータECUの双方は、走行制御部120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。
ステアリング装置92は、例えば、電動モータを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリング装置92は、走行制御部120から入力される情報に従って、電動モータを駆動させ、転舵輪の向きを変更する。
ブレーキ装置94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、制動制御部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制動制御部は、走行制御部120から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じた制動力を出力するブレーキトルク(制動力出力装置)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72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94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、走行制御部120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94は、走行駆動力出力装置90が走行用モータを備える場合は、当該走行用モータによる回生ブレーキを含んでもよい。
次に、制御装置100について説明する。制御装置100は、自動運転制御部110と、走行制御部120と、記憶部140とを備える。自動運転制御部110は、自車位置認識部112と、外界認識部114と、行動計画生成部116と、目標走行状態設定部118とを備える。自動運転制御部110の各部、走行制御部120の一部または全部は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサがプログラムを実行することにより実現される。また、これらのうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)等のハードウェアによって実現されてもよい。また、記憶部140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。プロセッサが実行するプログラムは、予め記憶部140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、プログラムは、そのプログラム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140にインストールされてもよい。また、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。これにより、車両1の車載コンピュータに対して、上述したハードウェア機能部と、プログラム等からなるソフトウェアとを協働させて、本実施形態における各種処理を実現することができる。
自動運転制御部110は、切替スイッチ80からの信号の入力に従い、運転モードを切り替えて制御を行う。運転モードとしては、車両1の加減速および操舵を自動的に制御する運転モード(自動運転モード)や、車両1の加減速をアクセルペダル70やブレーキペダル72等の操作デバイスに対する操作に基づいて制御し、操舵をステアリングホイール74等の操作デバイスに対する操作に基づいて制御する運転モード(手動運転モード)があるが、これに限定されるものではない。他の運転モードとして、例えば、車両1の加減速および操舵のうち一方を自動的に制御し、他方を操作デバイスに対する操作に基づいて制御する運転モード(半自動運転モード)を含んでいてもよい。なお、以下の説明で「自動運転」というときは、上記の自動運転モードに加えて半自動運転モードも含むものとする。
なお、手動運転モードの実施時においては、自動運転制御部110は動作を停止し、操作検出センサからの入力信号が走行制御部120に出力されるようにしてもよいし、直接的に走行駆動力出力装置90(FI−ECU又はAT−ECU)、ステアリング装置92、またはブレーキ装置94に供給されるようにしてもよい。
自動運転制御部110の自車位置認識部112は、記憶部140に格納された地図情報142と、外部状況取得部12、経路情報取得部13、または走行状態取得部14から入力される情報とに基づいて、車両1が走行している車線(走行車線)、および、走行車線に対する車両1の相対位置を認識する。地図情報142は、例えば、経路情報取得部13が有するナビ地図よりも高精度な地図情報であり、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。より具体的には、地図情報142には、道路情報や、交通規制情報、住所情報(住所・郵便番号)、施設情報、電話番号情報等が含まれる。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)、車線のカーブの曲率、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。
自車位置認識部112は、例えば、車両1の基準点(例えば重心)の走行車線中央からの乖離、および車両1の進行方向の走行車線中央を連ねた線に対してなす角度を、走行車線に対する車両1の相対位置として認識する。なお、これに代えて、自車位置認識部112は、自車線の何れかの側端部に対する車両1の基準点の位置等を、走行車線に対する車両1の相対位置として認識してもよい。
外界認識部114は、外部状況取得部12等から入力される情報に基づいて、周辺車両の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。本実施形態における周辺車両とは、車両1の周辺を走行する他の車両であって、車両1と同じ方向に走行する車両である。周辺車両の位置は、車両1の重心やコーナー等の代表点で表されてもよいし、車両1の輪郭で表現された領域で表されてもよい。周辺車両の「状態」とは、上記各種機器の情報に基づいて周辺車両の加速度、車線変更をしているか否か(あるいは車線変更をしようとしているか否か)を含んでもよい。また、外界認識部114は、周辺車両に加えて、ガードレールや電柱、駐車車両、歩行者その他の物体の位置を認識してもよい。
行動計画生成部116は、自動運転の開始地点、自動運転の終了予定地点、および/または自動運転の目的地を設定する。自動運転の開始地点は、車両1の現在位置であってもよいし、車両1の乗員により自動運転を指示する操作がなされた地点でもよい。行動計画生成部116は、その開始地点と終了予定地点の間の区間や、開始地点と自動運転の目的地との間の区間において、行動計画を生成する。なお、これに限定されるものではなく、行動計画生成部116は、任意の区間について行動計画を生成してもよい。
行動計画は、例えば、順次実行される複数のイベントで構成される。イベントには、例えば、車両1を減速させる減速イベントや、車両1を加速させる加速イベント、走行車線を逸脱しないように車両1を走行させるレーンキープイベント、走行車線を変更させる車線変更イベント、車両1に前走車両を追い越させる追い越しイベント、分岐ポイントにおいて所望の車線に変更させたり、現在の走行車線を逸脱しないように車両1を走行させたりする分岐イベント、本線に合流するための合流車線において車両1を加減速させ、走行車線を変更させる合流イベント等が含まれる。例えば、有料道路(例えば高速道路等)においてジャンクション(分岐点)が存在する場合、制御装置100は、車両1を目的地の方向に進行するように車線を変更したり、車線を維持したりする。従って、行動計画生成部116は、地図情報142を参照して経路上にジャンクションが存在していると判明した場合、現在の車両1の位置(座標)から当該ジャンクションの位置(座標)までの間に、目的地の方向に進行することができる所望の車線に車線変更するための車線変更イベントを設定する。なお、行動計画生成部116によって生成された行動計画を示す情報は、行動計画情報146として記憶部140に格納される。
目標走行状態設定部118は、行動計画生成部116により決定された行動計画と、外部状況取得部12、経路情報取得部13、及び走行状態取得部14により取得される各種情報に基づいて、車両1の目標とする走行状態である目標走行状態を設定するように構成される。目標走行状態設定部118は、目標値設定部52と目標軌道設定部54とを含む。また、目標走行状態設定部118は、偏差取得部42、補正部44も含む。
目標値設定部52は、車両1が目標とする走行位置(緯度、経度、高度、座標等)の情報(単に目標位置ともいう。)、車速の目標値情報(単に目標車速ともいう。)、ヨーレートの目標値情報(単に目標ヨーレートともいう。)を設定するように構成される。目標軌道設定部54は、外部状況取得部12により取得される外部状況、及び、経路情報取得部13により取得される走行経路情報に基づいて、車両1の目標軌道の情報(単に目標軌道ともいう。)を設定するように構成される。目標軌道は、単位時間毎の目標位置の情報を含む。各目標位置には、車両1の姿勢情報(進行方向)が対応づけられる。また、各目標位置に車速、加速度、ヨーレート、横G、操舵角、操舵角速度、操舵角加速度等の目標値情報が対応づけられてもよい。上述した目標位置、目標車速、目標ヨーレート、目標軌道は目標走行状態を示す情報である。
偏差取得部42は、目標走行状態設定部118で設定される目標走行状態と、走行状態取得部14で取得される実走行状態とに基づいて、目標走行状態に対する実走行状態の偏差を取得するように構成される。
補正部44は、偏差取得部42により取得される偏差に応じて、目標走行状態を補正するように構成される。具体的には、偏差が大きくなるほど、目標走行状態設定部118により設定された目標走行状態を、走行状態取得部14により取得された実走行状態に近づけて、新たな目標走行状態を設定する。
走行制御部120は、車両1の走行を制御するように構成される。具体的には、車両1の走行状態を、目標走行状態設定部118により設定された目標走行状態、又は、補正部44により設定された新たな目標走行状態に一致あるいは近づけるように走行制御の指令値を出力する。走行制御部120は、加減速指令部56と、操舵指令部58とを含む。
加減速指令部56は、車両1の走行制御のうち、加減速制御を行うように構成される。具体的には、加減速指令部56は、目標走行状態設定部118又は補正部44により設定された目標走行状態(目標加減速度)と実走行状態(実加減速度)とに基づいて、車両1の走行状態を目標走行状態に一致させるための加減速度指令値を演算する。
操舵指令部58は、車両1の走行制御のうち、操舵制御を行うように構成される。具体的には、操舵指令部58は、目標走行状態設定部118又は補正部44により設定された目標走行状態と、実走行状態とに基づいて、車両1の走行状態を目標走行状態に一致させるための操舵角速度指令値を演算する。
図2は、車両1が備える走行駆動力出力装置(駆動装置)90の構成を示す概略図である。同図に示すように、本実施形態の車両1の走行駆動力出力装置90は、駆動源である内燃機関(エンジン)EGと、ロックアップクラッチ付きのトルクコンバータTCを介してエンジンEGと連結される自動変速機TMとを備える。自動変速機TMは、エンジンEGから伝達された駆動力による回転を変速して駆動輪側に出力する変速機であって、前進走行用の複数の変速段と後進走行用の一の変速段とを設定可能な有段式の自動変速機である。また、走行駆動力出力装置90は、エンジンEGを電子的に制御するFI−ECU(燃料噴射制御装置)4と、トルクコンバータTCを含む自動変速機TMを電子的に制御するAT−ECU(自動変速制御装置)5と、AT−ECU5の制御に従いトルクコンバータTCの回転駆動やロックアップ制御および自動変速機TMが備える複数の摩擦係合機構の締結(係合)・解放を油圧制御する油圧制御装置6とを備えている。
エンジンEGの回転出力は、クランクシャフト(エンジンEGの出力軸)221に出力され、トルクコンバータTCを介して自動変速機TMの入力軸227に伝達される。
クランクシャフト221(エンジンEG)の回転数Neを検出するクランクシャフト回転数センサ201が設けられる。また、入力軸227の回転数(自動変速機TMの入力軸回転数)Niを検出する入力軸回転数センサ202が設けられる。また、出力軸228の回転数(自動変速機TMの出力軸回転数)Noを検出する出力軸回転数センサ203が設けられる。各センサ201〜203により検出された回転数データNe,Ni,No及びNoから算出される車速データがAT−ECU5に与えられる。また、エンジン回転数データNeは、FI−ECU(燃料噴射制御装置)4に与えられる。また、エンジンEGのスロットル開度THを検出するスロットル開度センサ206が設けられている。スロットル開度THのデータは、FI−ECU4に与えられる。
また、自動変速機TMを制御するAT−ECU5は、車速センサで検出した車速とアクセル開度センサ71で検出したアクセル開度とに応じて自動変速機TMで設定可能な変速段の領域を定めたシフトマップ(変速特性)55を有している。シフトマップ55は、変速段毎に設定されたアップシフト線及びダウンシフト線を含むもので、特性の異なる複数種類のシフトマップが予め用意されている。自動変速機TMの変速制御では、AT−ECU5は、これら複数種類のシフトマップから選択したシフトマップに従い自動変速機TMの変速段を切り替える制御を行う。
[自動運転制御の概要]
車両1では、運転者による切替スイッチ80の操作で自動運転モードが選択された場合、自動運転制御部110は車両1の自動運転制御を行う。この自動運転制御では、自動運転制御部110は、外部状況取得部12、経路情報取得部13、走行状態取得部14などから取得した情報、あるいは自車位置認識部112及び外界認識部114で認識した情報に基づいて、車両1の現在の走行状態(実走行軌道や走行位置等)を把握する。目標走行状態設定部118は、行動計画生成部116で生成した行動計画に基づいて、車両1の目標とする走行状態である目標走行状態(目標軌道や目標位置)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。走行制御部120は、偏差取得部42により偏差が取得される場合に、車両1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走行制御を行う。
車両1では、運転者による切替スイッチ80の操作で自動運転モードが選択された場合、自動運転制御部110は車両1の自動運転制御を行う。この自動運転制御では、自動運転制御部110は、外部状況取得部12、経路情報取得部13、走行状態取得部14などから取得した情報、あるいは自車位置認識部112及び外界認識部114で認識した情報に基づいて、車両1の現在の走行状態(実走行軌道や走行位置等)を把握する。目標走行状態設定部118は、行動計画生成部116で生成した行動計画に基づいて、車両1の目標とする走行状態である目標走行状態(目標軌道や目標位置)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。走行制御部120は、偏差取得部42により偏差が取得される場合に、車両1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走行制御を行う。
補正部44は、走行位置取得部26により取得される走行位置に基づいて目標軌道又は目標位置を補正する。走行制御部120は、新たな目標軌道又は目標位置に車両1が追従するように、車速取得部により取得される車速等に基づいて、走行駆動力出力装置90及びブレーキ装置94による車両1の加減速制御を行う。
また、補正部44は、走行位置取得部26により取得される走行位置に基づいて目標軌道を補正する。走行制御部120は、新たな目標軌道に車両1が追従するように、操舵角取得部32により取得される操舵角速度に基づいて、ステアリング装置92による操舵制御を行う。
[目標加速度の修正制御]
そして、本実施形態の車両1の制御装置100では、上記の自動運転制御における目標走行状態設定部118での目標加減速度の設定において、車両1の加速時に運転者によるパドル(加減速度変更操作部)65の操作が行われた場合、当該パドル65の操作に応じて、設定する次回以降の加速時の目標加速度を修正する制御(以下、「目標加速度の修正制御」という。)を行う。以下、この目標加速度の修正制御について説明する。
そして、本実施形態の車両1の制御装置100では、上記の自動運転制御における目標走行状態設定部118での目標加減速度の設定において、車両1の加速時に運転者によるパドル(加減速度変更操作部)65の操作が行われた場合、当該パドル65の操作に応じて、設定する次回以降の加速時の目標加速度を修正する制御(以下、「目標加速度の修正制御」という。)を行う。以下、この目標加速度の修正制御について説明する。
図3は、目標加速度の修正制御の手順を示すフローチャートである。同図のフローチャートを用いて目標加速度の修正制御の手順を説明する。目標加速度の修正制御では、まず、車両1のアクセルペダル開度APがしきい値AP1以上(AP≧AP1)であるか否かの判断を行う(ステップST1)。その結果、アクセルペダル開度APがしきい値AP1以上であると判断した場合(YES)は、続けて、運転者によるパドル65のマイナスボタン66の押下操作(マイナス操作)の有無を判断する(ステップST2)。その結果、パドル65のマイナスボタン66の押下操作が有った場合(YES)は、さらに、自動変速機TMの変速段のダウンシフトが実行されたか否かを判断し(ステップST3)、自動変速機TMの変速段のダウンシフトが実行された場合(YES)には、車両1の目標加速度の増加修正を実施する(ステップST4)。その後、自動変速機TMの変速段の上限制限を実施する(ステップST5)。一方、先のステップST3で、自動変速機TMの変速段のダウンシフトが実行されていない場合(NO)には、そのままステップST5に進み、自動変速機TMの変速段の上限制限を実施する。
一方、先のステップST1でアクセルペダル開度APがしきい値AP1以上ではない(NO)と判断した場合は、ステップST5に進み、自動変速機TMの変速段の上限制限を実施する。また、先のステップST2で、パドル65のマイナスボタン66の押下操作が無かった場合(NO)は、続けて、パドル65のプラスボタン67の押下操作(プラス操作)の有無を判断する(ステップST6)。その結果、パドル65のプラスボタン67の押下操作が有った場合(YES)は、自動変速機TMの変速段のアップシフトが実行されたか否かを判断し(ステップST7)、自動変速機TMの変速段のアップシフトが実行された場合(YES)には、目標加速度の減少修正を実施する(ステップST8)。その後、自動変速機TMの変速段の上限制限を実施する(ステップST5)。一方、先のステップST6でパドル65のプラスボタン67の押下操作が無かった場合(NO)、及びステップST7で自動変速機TMの変速段のアップシフトが実行されなかった場合(NO)には、自動変速機TMの変速段の上限制限を実施する(ステップST5)。
図4は、目標加速度の修正制御(マイナスパドル操作の場合)における各値の変化を示すタイミングチャートである。同図のタイミングチャートでは、車両1の実加速度DA及び目標加速度DW、アクセルペダル開度AP、パドル65の操作(マイナスボタン66の押下操作)の有無、自動変速機TMの目標シフト段(目標変速段)N、変速段の上限制限、車速Vそれぞれの経過時間tに対する変化を示している。このタイミングチャートでは、時刻t1から時刻t11までの間は、車両1が加速して車速Vが徐々に増加してゆく加速フェーズである。この加速フェーズでは、時刻t1にアクセルペダル70の操作によりアクセルペダル開度APが上昇する。その後、時刻t2に目標変速段が1速段から2速度段にアップシフトし、さらに時刻t3に2速段から3速段にアップシフトする。その後のt4に運転者によってパドル65のマイナスボタン66の押下操作がされる。これにより、時刻t5に目標変速段が3速段から2速段にダウンシフトする。これらを受けて、時刻t6に目標加速度がそれまでの目標加速度DW11からより大きな加速度であるDW12に修正(変更)される。さらにその後、時刻t7に目標変速段が2速段から3速段にアップシフトし、時刻t8に3速段から4速段にアップシフトする。これらにより、車両1の実加速度DAが徐々に小さくなってゆき、かつ車速Vの増加量が徐々に低下してゆく。そして、時刻t9にアクセルペダル開度APが0となり、それに伴い時刻t10に目標変速段が4速段から3速段にダウンシフトし、時刻t11に車両1の実加速度DAが0となる。
一方、時刻t11から時刻t12までの間は、車両1が減速して車速Vが徐々に低下してゆく減速フェーズである。この減速フェーズでは、目標変速段が段階的にダウンシフトしてゆき、車速Vが低下してゆく。
その後の時刻t12から時刻t21までの間は、再び車両1が加速して車速Vが徐々に増加してゆく加速フェーズとなる。この加速フェーズでは、時刻t13にアクセルペダル70の操作によりアクセルペダル開度APが上昇する。その後、時刻t14に目標変速段が1速段から2速度段にアップシフトし、さらに時刻t15に2速段から3速段にアップシフトする。その後の時刻t16に運転者によってパドル65のマイナスボタン66の押下操作がされる。これにより、時刻t17に目標変速段が3速段から2速段にダウンシフトする。これらを受けて、時刻t18に目標加速度がそれまでの目標加速度DW12からより大きな加速度であるDW13に修正(変更)される。さらにその後、時刻t19に目標変速段が2速段から3速段にアップシフトし、時刻t20に3速段から4速段にアップシフトする。これらにより、車両1の実加速度DAが徐々に小さくなってゆき、かつ車速Vの増加量が徐々に低下してゆく。そして、時刻t21に目標変速段が4速段から3速段にダウンシフトし、時刻t22にアクセルペダル開度APが0となり、車両1の実加速度DAが0となる。
一方、時刻t22から時刻t23までの間は、車両1が減速して車速Vが徐々に減少してゆく減速フェーズである。この減速フェーズでは、目標変速段が段階的にダウンシフトしてゆき車速Vが減少してゆく。
その後の時刻t23から時刻t28までの間は、再び車両1が加速して車速Vが徐々に増加してゆく加速フェーズとなる。この加速フェーズでは、時刻t23にアクセルペダル70の操作によりアクセルペダル開度APが上昇する。その後、時刻t24に目標変速段が1速段から2速度段にアップシフトし、時刻t25に2速段から3速段にアップシフトする。その後の時刻t26に、変速段上限制限によって、変速段の上限が第2速段に制限される。これにより、目標変速段が3速段から2速段にダウンシフトする。その後、時刻t27に、変速段上限制限(2速段への制限)が解除される。これにより、目標変速段が2速段から3速段にアップシフトする。さらに、時刻t28に目標変速段が3速段から4速段にアップシフトする。これにより、車両1の実加速度DAが徐々に小さくなってゆき、かつ車速Vの増加量が徐々に低下してゆく。
図5は、目標加速度の修正制御(プラスパドル操作の場合)における各値の変化を示すタイミングチャートである。同図のタイミングチャートでは、車両1の実加速度DA及び目標加速度DW、アクセルペダル開度AP、パドル65の操作(プラスボタン67の押下操作)の有無、自動変速機TMの目標シフト段(目標変速段)N、変速段の下限制限、車速Vそれぞれの経過時間tに対する変化を示している。このタイミングチャートでは、時刻t1から時刻t7までの間は、車両1が加速して車速Vが徐々に増加してゆく加速フェーズである。この加速フェーズでは、時刻t1にアクセルペダル70の操作によりアクセルペダル開度APが上昇する。その後、時刻t2に目標変速段が1速段から2速度段にアップシフトし、さらに時刻t3に2速段から3速段にアップシフトする。その後のt4に運転者によってパドル65のプラスボタン67の押下操作がされる。これにより、時刻t5に目標変速段が3速段から4速段にアップシフトする。その後、時刻t6にアクセルペダル開度APが0となり、それに伴い時刻t7に目標変速段が4速段から3速段にダウンシフトし、車両1の実減速度DAが0となる。
一方、時刻t7から時刻t8までの間は、車両1が減速して車速Vが徐々に低下してゆく減速フェーズである。この減速フェーズでは、目標変速段が段階的にダウンシフトしてゆき、車速Vが低下してゆく。
その後の時刻t8から時刻t13までの間は、再び車両1が加速して車速Vが徐々に増加してゆく加速フェーズとなる。この加速フェーズでは、時刻t8にアクセルペダル70の操作によりアクセルペダル開度APが上昇する。その後、時刻t9に目標変速段が1速段から2速度段にアップシフトし、さらに時刻t10に2速段から3速段にアップシフトする。その後の時刻t11に運転者によってパドル65のプラスボタン67の押下操作がされる。これにより、時刻t12に目標変速段が3速段から4速段にアップシフトする。これらを受けて、時刻t12に目標加速度がそれまでの目標加速度DW21からより小さな加速度であるDW22に修正(変更)される。そして、時刻t13に目標変速段が4速段から3速段にダウンシフトし、アクセルペダル開度APが0となり、車両1の実加速度DAが0となる。
一方、時刻t13から時刻t14までの間は、車両1が減速して車速Vが徐々に減少してゆく減速フェーズである。この減速フェーズでは、目標変速段が段階的にダウンシフトしてゆき車速Vが減少してゆく。
その後の時刻t14以降は、再び車両1が加速して車速Vが徐々に増加してゆく加速フェーズとなる。この加速フェーズでは、時刻t14にアクセルペダル70の操作によりアクセルペダル開度APが上昇する。その後、時刻t15に目標変速段が1速段から2速度段にアップシフトし、時刻t16に2速段から3速段にアップシフトし、時刻t17に3速段から4速段にアップシフトする。これにより、車両1の実加速度DAが徐々に小さくなってゆき、かつ車速Vの増加量が徐々に低下してゆく。
このように、車両の加速時(加速フェーズ)において、パドル65のプラスボタン67を押下操作するプラスパドル操作が行われた場合には、その後に自動変速機TMの変速段のアップシフトがあったことを条件として、車両1の目標加速度を減少させる制御が行われる。
ここで、目標加速度の修正計算について説明する。パドル65のマイナス操作(マイナスボタン66の押下操作)による目標加速度の増加修正の場合、目標加速度(DW)の修正値M1´は、下記(式1)で表される。
M1´=現在目標加速度M1+K(係数)*((フリクショントルク(エンジンEG等)*レシオ)/タイヤ半径)/車重)・・・(式1)
一方、パドル65のプラス操作(プラスボタン67の押下操作)による目標加速度の減少修正の場合、目標加速度の修正値M2´は、下記(式2)で表される。
M2´=現在目標加速度M2−K(係数)*((フリクショントルク(エンジンEG等)*レシオ)/タイヤ半径)/車重)・・・(式2)
M1´=現在目標加速度M1+K(係数)*((フリクショントルク(エンジンEG等)*レシオ)/タイヤ半径)/車重)・・・(式1)
一方、パドル65のプラス操作(プラスボタン67の押下操作)による目標加速度の減少修正の場合、目標加速度の修正値M2´は、下記(式2)で表される。
M2´=現在目標加速度M2−K(係数)*((フリクショントルク(エンジンEG等)*レシオ)/タイヤ半径)/車重)・・・(式2)
図6は、パドル65の操作回数と上記の係数Kとの関係を示すグラフである。同図のグラフに示すように、パドル65の操作回数が多いほど、係数Kの値は大きくなる。したがって、目標加速度の増加修正の場合の修正値M1´の値は、パドル65の操作回数が多いほど大きな値となる。また、目標加速度の減少修正の場合の減速度の修正値M2´の値は、パドル65の操作回数が多いほど小さな値となる。
また、上記の目標加速度の修正制御では、自動運転制御部110は、乗員識別部15の車内カメラを用いて認識した車両1の運転者ごとに、自動運転中のパドル65の操作の傾向を学習し、当該学習に基づいて運転者ごとに目標加速度の変更を行うようにしてもよい。これによれば、車両1の運転者ごとのパドル65の操作の履歴に応じて、自動運転における加速時の目標加速度を変更する傾向を運転者ごとに異ならせることができる。したがって、車両1の運転者の嗜好により合致した適切な目標加速度の修正が可能となる。
ここで、自動運転制御部110の目標走行状態設定部118は、自動変速機TMで設定される変速段がR(後進用の変速段)のときには、運転者によるパドル65の操作が行われた場合でも、当該パドル65の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行わないようにしてもよい。すなわち、上記の加速時の目標加速度を変更する制御は、車両1の前進走行時にのみ行うようにしてもよい。
一般的に、車両の走行では前進走行が主であり、後進走行は、駐車時や旋回時などの限られた状況でかつ比較的に短時間のみ行われる。そのため、上記のような自動運転中に車両1の加速度を変更したいとの運転者の意思を反映する必要性は、後進走行時には前進走時に対して比較的にその必要性が低いと考えられる。したがって、上記のように、自動変速機TMで設定される変速段がR(後進用の変速段)のときには、パドル65の操作が行われた場合でも、自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行わないようにしても、運転者の意思の反映に対する影響は低くて済む。その一方で、自動運転における車両1の制御の容易化を図ることができるので、車両1の構成の簡素化や低廉化に寄与することが可能となる。
あるいは、自動変速機TMで設定される変速段がR(後進用の変速段)のときにも、運転者によるパドル65の操作が行われた場合には、当該パドル65の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行うようにしてもよい。すなわち、上記の加速時の目標加速度を変更する制御は車両1の前進走行時と後進走行時の両方で行うようにしてもよい。
自動運転中に車両1の減速度を変更したいとの運転者の意思は、前進走行時だけでなく後進走行時にも生じる可能性がある。したがって、上記のように、自動変速機TMで設定される変速段がR(後進用の変速段)のときにも、パドル65の操作が行われた場合には、自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行うようにすれば、車両1の後進走行における減速度に対する運転者の意思も適切に反映することが可能となる。
以上説明したように、本実施形態の車両の制御装置では、車両1の少なくとも加減速を自動的に制御する自動運転制御を行う自動運転制御部110を備える車両の制御装置100であって、自動運転中に自車両1の運転者の操作によって該自車両1の加減速度を変更する意思の入力が行なわれるパドル(加減速度変更操作部)65を備え、自動運転制御部110は、車両1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118と、目標走行状態設定部118で設定した目標走行状態に一致あるいは近づけるように走行制御の指令値を出力する走行制御部120とを有する。そして、目標走行状態設定部118は、自動運転中の車両1の加速時にパドル65の操作が行われた場合、当該パドル65の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行う。
本実施形態の車両の制御装置によれば、自動運転中の車両1の加速時に運転者によるパドル65の操作が行われた場合、当該パドル65の操作に応じて自動運転の次回以降の目標加速度を変更する制御を行うことで、自動運転中の車両1の加速度に対する運転者の意思を適切に反映することが可能となる。したがって、自動運転における車両1の加速制御を運転者の感覚により合致したものとすることが可能となるので、自動運転時の運転者や乗員の快適性を向上させることができる。
また、目標走行状態設定部118は、パドル65で車両1の加速度を大きくする操作が行われた場合、次回以降の加速時の目標加速度を増加させる方向に変更するようにしている。
自動運転中の車両1の加速時にパドル65で車両1の加速度を大きくする操作が行われた場合には、運転者が現在の自動運転中の車両1の加速度が小さいと感じており、車両1の加速度を現在よりも大きくしたいという意思があると考えられる。したがってその場合には、上記のように、次回以降の目標加速度を増加させる方向に変更することとすれば、自動運転時の車両1の加速度を運転者の意思を正確に反映した適切な加速度とすることが可能となる。
また、目標走行状態設定部118は、パドル65で行われた車両1の加速度を大きくする操作の回数が多いほど、次回以降の加速時の目標加速度をより増加させる方向に変更するようにしている。
自動運転中の車両1の加速時にパドル65で行われた車両1の加速度を大きくする操作の回数が多いほど、運転者が有する車両1の加速度を現在よりも大きくしたいとの意思がより強いものであると考えられる。したがってその場合には、上記のように、次回以降の加速時の目標加速度をより増加させる方向に変更することとすれば、自動運転時の車両1の加速度を運転者の意思を更に正確に反映したより適切な加速度とすることが可能となる。
また、目標走行状態設定部118は、パドル65で車両1の加速度を小さくする操作が行われた場合、次回以降の加速時の目標加速度を減少させる方向に変更するようにしてもよい。
自動運転中の車両1の加速時にパドル65で車両1の加速度を小さくする操作が行われた場合には、運転者が現在の自動運転中の車両1の加速度が大きいと感じており、車両1の加速度を現在よりも小さくしたいという意思があると考えられる。したがってその場合には、上記のように、次回以降の加速時の目標加速度を減少させる方向に変更することとすれば、自動運転時の車両1の加速度を運転者の意思を正確に反映した適切な加速度とすることが可能となる。
また、目標走行状態設定部は、パドル65で行われた自車両1の加速度を小さくする操作の回数が多いほど、次回以降の加速時の目標加速度をより減少させる方向に変更するようにしてもよい。
自動運転中の車両1の加速時にパドル65で行われた車両1の加速度を小さくする操作の回数が多いほど、運転者が有する車両1の加速度を現在よりも小さくしたいとの意思がより強いものであると考えらえる。したがってその場合には、上記のように、次回以降の加速時の目標加速度をより減少させる方向に変更することとすれば、自動運転時の車両1の加速度を運転者の意思を更に正確に反映したより適切な加速度とすることが可能となる。
また、パドル65は、手動運転中に自動変速機TMで設定される変速段を運転者が手動で変更するために用いる操作子である。そして、自動運転中の加速時にパドル65によって車両1の加速度を大きくする操作は、手動運転中の加速時に自動変速機TMの変速段を手動で下段側の変速段に変更(ダウンシフト)する操作と同じ操作である。また、自動運転中の加速時にパドル65によって車両1の加速度を小さくする操作は、手動運転中の加速時に自動変速機TMの変速段を手動で上段側の変速段に変更(アップシフト)する操作と同じ操作である。すなわち、本実施形態では、手動運転中の自動変速機TMの手動変速モード(マニュアルモード)におけるダウンシフト、アップシフトそれぞれの操作を行う操作子と、自動運転中の加速時における加速度を小さくする操作及び加速度を大きくする操作を行う操作子を兼用とし、それぞれを同じ操作としている。これにより、車両1に新たな操作デバイスを追加せずとも、車両1の運転者が自動運転時の加速度を修正したい方向(傾向)を直感的にかつ正確に意思表示することが可能となる。したがって、簡単かつ低廉な構成で自動運転時の車両1の加速度を運転者の意思を正確に反映した適切な加速度とすることが可能となる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記の目標加速度の修正制御を実施する際の自動運転モードは、車両1の操舵角と加減速度の両方を自動的に制御するものであるが、これ以外にも、目標加速度の修正制御を実施する際の運転モードは、車両1の加減速度のみを自動的に制御する半自動運転モードであってもよい。
また、本発明の加減速度変更操作部は、上記実施形態に示すパドル65には限定されず、他の種類の操作子であってもよい。例えば、シフト装置60と一体に設けた手動変速操作用のプラスレンジ及びマイナスレンジを備えた操作子などであってもよいし、それ以外の操作子であってもよい。また、上記実施形態では、手動運転中のマニュアルモードにおいて自動変速機TMで設定される変速段を運転者が手動で変更するために用いる操作子であるパドル65を本発明の加減速度変更操作部として兼用する場合を示したが、本発明の加減速度変更操作部は、パドル65と兼用せずに別の操作子として設けてもよい。
また、本発明の自車両の運転者を識別する運転者識別部は、自車両の運転者を識別することが可能なものであれば、上記実施形態に示す車内カメラには限らず、他の構成や機能であってもよい。例えば、車両の運転者又は他の乗員による操作で現在の車両の運転者の情報を入力する入力デバイスなどを備え、当該入力デバイスによる入力に基づいて現在の運転者を識別してもよい。また、車両の運転者が使用している他の電子機器(携帯通信端末など)と車両に搭載した電子機器とが通信を行うことで現在の運転者を認識するように構成することなども可能である。
また、上記実施形態の車両1が備える走行駆動力出力装置90は、エンジン(駆動源)EGから伝達された駆動力による回転を変速して駆動輪側に出力する変速機として有段式の自動変速機TMを備える場合を示したが、本発明にかかる車両が備える変速機は、有段式の自動変速機には限らず、ベルト式無段変速機などの無段変速が可能な無段変速機など、他の構成の変速機であってもよい。
1 車両(自車両)
6 油圧制御装置
12 外部状況取得部
13 経路情報取得部
14 走行状態取得部
15 乗員(運転者)識別部
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
42 偏差取得部
44 補正部
52 目標値設定部
54 目標軌道設定部
55 シフトマップ
56 加減速指令部
58 操舵指令部
60 シフト装置
65 パドル(加減速度変更操作部)
66 マイナスボタン
67 プラスボタン
70 アクセルペダル
71 アクセル開度センサ
72 ブレーキペダル
73 ブレーキ踏量センサ
74 ステアリングホイール
75 ステアリング操舵角センサ
80 切替スイッチ
82 報知装置
90 走行駆動力出力装置(駆動装置)
92 ステアリング装置
94 ブレーキ装置
100 制御装置
110 自動運転制御部
112 自車位置認識部
114 外界認識部
116 行動計画生成部
118 目標走行状態設定部
120 走行制御部
140 記憶部
142 地図情報
144 経路情報
146 行動計画情報
201 クランクシャフト回転数センサ
202 入力軸回転数センサ
203 出力軸回転数センサ
205 シフトポジションセンサ
206 スロットル開度センサ
221 クランクシャフト
227 入力軸
228 出力軸
EG エンジン
TC トルクコンバータ
TM 自動変速機
M1,M2 現在目標加速度
M1´,M2´ 修正値
6 油圧制御装置
12 外部状況取得部
13 経路情報取得部
14 走行状態取得部
15 乗員(運転者)識別部
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
42 偏差取得部
44 補正部
52 目標値設定部
54 目標軌道設定部
55 シフトマップ
56 加減速指令部
58 操舵指令部
60 シフト装置
65 パドル(加減速度変更操作部)
66 マイナスボタン
67 プラスボタン
70 アクセルペダル
71 アクセル開度センサ
72 ブレーキペダル
73 ブレーキ踏量センサ
74 ステアリングホイール
75 ステアリング操舵角センサ
80 切替スイッチ
82 報知装置
90 走行駆動力出力装置(駆動装置)
92 ステアリング装置
94 ブレーキ装置
100 制御装置
110 自動運転制御部
112 自車位置認識部
114 外界認識部
116 行動計画生成部
118 目標走行状態設定部
120 走行制御部
140 記憶部
142 地図情報
144 経路情報
146 行動計画情報
201 クランクシャフト回転数センサ
202 入力軸回転数センサ
203 出力軸回転数センサ
205 シフトポジションセンサ
206 スロットル開度センサ
221 クランクシャフト
227 入力軸
228 出力軸
EG エンジン
TC トルクコンバータ
TM 自動変速機
M1,M2 現在目標加速度
M1´,M2´ 修正値
Claims (9)
- 自車両の少なくとも加減速を自動的に制御する自動運転制御を行う自動運転制御部を備える車両の制御装置であって、
自動運転中に前記自車両の運転者の操作によって該自車両の加減速度を変更する意思の入力が行なわれる加減速度変更操作部を備え、
前記自動運転制御部は、前記自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、前記目標走行状態設定部で設定した目標走行状態に一致あるいは近づけるように走行制御の指令値を出力する走行制御部と、を有し、
前記目標走行状態設定部は、自動運転中の前記自車両の加速時に前記加減速度変更操作部の操作が行われた場合、当該加減速度変更操作部の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行う
ことを特徴とする車両の制御装置。 - 前記目標走行状態設定部は、
前記加減速度変更操作部で前記自車両の加速度を大きくする操作が行われた場合、前記次回以降の加速時の目標加速度を増加させる方向に変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記目標走行状態設定部は、
前記加減速度変更操作部で行われた前記自車両の加速度を大きくする操作の回数が多いほど、前記次回以降の加速時の目標加速度をより増加させる方向に変更する
ことを特徴とする請求項2に記載の車両の制御装置。 - 前記目標走行状態設定部は、
前記加減速度変更操作部で前記自車両の加速度を小さくする操作が行われた場合、前記次回以降の加速時の目標加速度を減少させる方向に変更する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両の制御装置。 - 前記目標走行状態設定部は、
前記加減速度変更操作部で行われた前記自車両の加速度を小さくする操作の回数が多いほど、前記次回以降の加速時の目標加速度をより減少させる方向に変更する
ことを特徴とする請求項4に記載の車両の制御装置。 - 前記自車両の運転者を識別する運転者識別部を備え、
前記自動運転制御部は、前記運転者識別部で識別した運転者ごとに、自動運転中の前記加減速度変更操作部の操作の傾向を学習し、当該学習に基づいて前記運転者ごとに前記目標加速度を変更する制御を行う
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記自車両は、前進走行及び後進走行が可能であり、
前記目標走行状態設定部は、
前記後進走行時に前記加減速度変更操作部の操作が行われた場合、当該加減速度変更操作部の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行わない
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記自車両は、前進走行及び後進走行が可能であり、
前記目標走行状態設定部は、
前記前進走行時だけでなく前記後進走行時に前記加減速度変更操作部の操作が行われた場合にも、当該加減速度変更操作部の操作に応じて自動運転の次回以降の加速時の目標加速度を変更する制御を行う
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の車両の制御装置。 - 前記自車両は、駆動源から伝達された駆動力による回転を変速して駆動輪側に出力する自動変速機を備え、
前記自動変速機は、複数の変速段を設定可能な有段式の自動変速機であり、
前記加減速度変更操作部は、前記自車両の少なくとも加減速を運転者の操作に応じて制御する手動運転中に前記自動変速機で設定される変速段を運転者が手動で変更するために用いる操作子であり、
前記加減速度変更操作部により、自動運転中の減速時に前記自車両の減速度を大きくする操作は、手動運転中に前記自動変速機の変速段を下段側の変速段に変更する操作と同じ操作であり、かつ、自動運転中の減速時に前記自車両の減速度を小さくする操作は、手動運転中に前記自動変速機の変速段を上段側の変速段に変更する操作と同じ操作である
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018017066A JP2019131131A (ja) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 車両の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018017066A JP2019131131A (ja) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 車両の制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019131131A true JP2019131131A (ja) | 2019-08-08 |
Family
ID=67545498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018017066A Pending JP2019131131A (ja) | 2018-02-02 | 2018-02-02 | 車両の制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019131131A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110733502A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-31 | 闫思安 | 一种人工智能的驾驶辅助*** |
CN112863197A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-05-28 | 深圳市大富科技股份有限公司 | 车辆运行状态的检测方法、设备及计算机存储介质 |
-
2018
- 2018-02-02 JP JP2018017066A patent/JP2019131131A/ja active Pending
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CN110733502A (zh) * | 2019-11-07 | 2020-01-31 | 闫思安 | 一种人工智能的驾驶辅助*** |
CN112863197A (zh) * | 2019-11-26 | 2021-05-28 | 深圳市大富科技股份有限公司 | 车辆运行状态的检测方法、设备及计算机存储介质 |
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180927 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190820 |
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A521 | Written amendment |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20200310 |