JP7321220B2 - 車両走行支援装置、車両走行支援方法及び車両制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施の形態1に係る車両走行支援装置3が実装される自車両VO及び先行車両VLを示す説明図である。
自車両VOは、道路RDの左側の車線L1を走行している。先行車両VLは、自車両VOの前方を走行している車両である。自車両VOと同じ車線L1を走行している前方の車両が複数存在している場合、複数の車両のうち、自車両VOからの距離が最も短い車両が先行車両VLである。
図3は、実施の形態1に係る車両走行支援装置3のハードウェアを示すハードウェア構成図である。
図2に示す車両制御装置は、第1の車両検出センサ1、速度センサ2、車両走行支援装置3及び駆制動制御装置4を備えている。図2に示す車両制御装置は、自車両VOに設置されている。
第1の車両検出センサ1は、先行車両VLを検出する。
第1の車両検出センサ1は、自車両VOと先行車両VLとの車間距離d及び自車両VOに対する先行車両VLの相対速度vrelのそれぞれを算出する。
第1の車両検出センサ1は、車間距離dを示す距離情報と先行車両VLの相対速度vrelを示す相対速度情報とを車両走行支援装置3に出力する。
図2に示す車両制御装置では、第1の車両検出センサ1が、車間距離d及び先行車両VLの相対速度vrelのそれぞれを算出している。しかし、これは一例に過ぎず、車両制御装置が、第1の車両検出センサ1の代わりに、車間距離dを算出できるセンサと、先行車両VLの相対速度vreldを算出できるセンサとを備えるようにしてもよい。
車両走行支援装置3は、自車両VOが先行車両VLに追従して走行するように、自車両VOの駆制動制御装置4に与える加速度指令arefを生成する。
駆制動制御装置4は、車両走行支援装置3から出力された加速度指令arefに基づいて、自車両VOの図示せぬ駆動装置、又は、自車両VOの図示せぬ制動装置を制御する。
情報取得部11は、例えば、図3に示す情報取得回路21によって実現される。
情報取得部11は、第1の車両検出センサ1から、車間距離dを示す距離情報と先行車両VLの相対速度vrelを示す相対速度情報とを取得する。
また、情報取得部11は、速度センサ2から、自車両VOの速度vを示す自車速情報を取得する。
情報取得部11は、距離情報を計画生成部12及び車両制御部13のそれぞれに出力し、相対速度情報を計画生成部12に出力する。また、情報取得部11は、自車速情報を計画生成部12及び車両制御部13のそれぞれに出力する。
計画生成部12は、情報取得部11から、距離情報、相対速度情報及び自車速情報のそれぞれを取得する。
計画生成部12は、相対速度情報と自車速情報とから、自車両VOと先行車両VLとの車間距離dの目標値である目標車間距離d*を算出する。
計画生成部12は、距離情報が示す車間距離dと目標車間距離d*とを用いて、自車両VOが先行車両VLを追従している期間中の、時間変化する車間距離の目標値を示す距離計画dplanと、自車両VOの、時間変化する速度の目標値を示す速度計画vplanと、自車両VOの、時間変化する加速度の目標値を示す加速度計画aplanとを生成する。
計画生成部12は、距離計画dplan及び速度計画vplanのそれぞれを車両制御部13に出力し、加速度計画aplanを指令統合部14に出力する。
車両制御部13は、情報取得部11から、距離情報及び自車速情報のそれぞれを取得する。
また、車両制御部13は、計画生成部12から、距離計画dplan及び速度計画vplanのそれぞれを取得する。
車両制御部13は、距離情報と距離計画dplanと自車速情報と速度計画vplanとを用いて、自車両VOの加速度aを制御するための加速度制御信号actrlを算出する。
車両制御部13は、加速度制御信号actrlを指令統合部14に出力する。
指令統合部14は、計画生成部12から、加速度計画aplanを取得し、車両制御部13から、加速度制御信号actrlを取得する。
指令統合部14は、加速度制御信号actrlと加速度計画aplanとを用いて、自車両VOの駆制動制御装置4に与える加速度指令arefを生成する。
指令統合部14は、加速度指令arefを駆制動制御装置4に出力する。
情報取得回路21、計画生成回路22、車両制御回路23及び指令統合回路24のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
ソフトウェア又はファームウェアは、プログラムとして、コンピュータのメモリに格納される。コンピュータは、プログラムを実行するハードウェアを意味し、例えば、CPU(Central Processing Unit)、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、あるいは、DSP(Digital Signal Processor)が該当する。
車両走行支援装置3が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、情報取得部11、計画生成部12、車両制御部13及び指令統合部14におけるそれぞれの処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムがメモリ31に格納される。そして、コンピュータのプロセッサ32がメモリ31に格納されているプログラムを実行する。
図5は、車両走行支援装置3の処理手順である車両走行支援方法を示すフローチャートである。
自車両VOが先行車両VLを追従している期間中、第1の車両検出センサ1は、先行車両VLの検出処理を行う。
そして、第1の車両検出センサ1は、自車両VOと先行車両VLとの車間距離d及び自車両VOに対する先行車両VLの相対速度vrelのそれぞれを算出する。
第1の車両検出センサ1は、車間距離dを示す距離情報と先行車両VLの相対速度vrelを示す相対速度情報とを車両走行支援装置3の情報取得部11に出力する。
速度センサ2は、自車両VOの速度vを検出し、自車両VOの速度vを示す自車速情報を情報取得部11に出力する。
第1の車両検出センサ1は、例えば、レーダ光を自車両VOの前方に放射し、先行車両VLによる反射後のレーダ光である反射光を受信する。
第1の車両検出センサ1は、レーダ光を放射してから、反射光を受信するまでの時間Tを計測し、時間Tとレーダ光の光速cとを乗算することで、自車両VOと先行車両VLとの車間距離dを算出する。
第1の車両検出センサ1は、反射光に含まれているドップラー周波数fdopを算出し、ドップラー周波数fdopから先行車両VLの相対速度vrelを算出する。
情報取得部11は、距離情報を計画生成部12及び車両制御部13のそれぞれに出力し、相対速度情報を計画生成部12に出力する。また、情報取得部11は、自車速情報を計画生成部12及び車両制御部13のそれぞれに出力する。
計画生成部12は、以下の式(1)に示すように、相対速度情報が示す先行車両VLの相対速度vrelと、自車速情報が示す自車両VOの速度vとから、先行車両VLの速度vleadを算出する。
図2に示す車両制御装置では、複数の車間時間が用意されている。例えば、自車両VOの運転者が、車両に実装されているスイッチを操作することによって、いずれかの車間時間を選択することが可能である。車間時間としては、例えば、1秒、1.5秒、又は、2秒が用いられる。
停車距離Dstopは、計画生成部12の内部メモリに格納されていてもよいし、車両制御装置の外部から与えられるものであってもよい。また、停車距離Dstopは、自車両VOの運転者が設定可能なものであってもよい。
計画生成部12は、距離計画dplan及び速度計画vplanのそれぞれを車両制御部13に出力し、加速度計画aplanを指令統合部14に出力する。
計画生成部12は、以下の式(3)に示すように、車間距離dの初期値である車間距離初期値d0と、目標車間距離d*の初期値である目標車間距離初期値d* 0との偏差(d0-d* 0)から、0へのステップ入力として、入力距離dinを定義する。
計画生成部12は、以下の式(4)に示すように、Fd(s)dinと目標車間距離d*とから、距離計画dplanを算出する。
また、車両制御部13は、計画生成部12から、距離計画dplan及び速度計画vplanのそれぞれを取得する。
車両制御部13は、以下の式(8)に示すように、距離情報が示す車間距離dと距離計画dplanとの偏差(d-dplan)と、速度計画vplanと自車速情報が示す自車両VOの速度vとの偏差(vplan-v)とから、自車両VOの加速度aを制御するための加速度制御信号actrlを算出する(図5のステップST4)。
指令統合部14は、以下の式(10)に示すように、加速度制御信号actrlと加速度計画aplanとの和を算出することで、自車両VOの駆制動制御装置4に与える加速度指令arefを生成する(図5のステップST5)。
図6は、自車両VOよりも速度が遅い先行車両VLに対して、自車両VOが追従する際の動作を示している。
図6Aは、自車両VOと先行車両VLとの、時間変化する車間距離dを示している。図6Bは、自車両VOの、時間変化する速度vを示している。図6Cは、自車両VOの、時間変化する加速度aを示している。
特許文献1に開示されている車両制御装置では、算出部が、自車両VOと先行車両VLとの車間距離dと、先行車両VLの速度vleadとに基づいて、自車両VOの目標速度v*を算出する。そして、走行制御部が、自車両VOの速度vが目標速度v*と一致するような加速度指令a*を算出する。このとき、走行制御部の制御応答が低ければ、自車両VOが先行車両VLに近づき過ぎて、自車両VOが先行車両VLに衝突してしまう危険な状況を生じることがある。一方、走行制御部の制御応答が高ければ、自車両VOの速度vが上昇と低下を繰り返すという速度のふらつきを生じてしまうことがある
図7は、自車両VOよりも速度が遅い先行車両VLに対して、自車両VOが追従する際の動作を示している。
図7Aは、距離計画dplanを示し、図7Bは、速度計画vplanを示し、図7Cは、加速度計画aplanを示している。
図7の例では、先行車両VLの速度vleadが一定速度のため、先行車両VLの速度vleadに基づいて算出される目標車間距離d*は、図7Aに示すように、一定値となる。距離計画dplanは、初期値d0から目標車間距離d*に収束するまでの、時間変化する車間距離dの目標値として算出される。
速度計画vplanは、図7Bに示すように、初期値v0から先行車両VLの速度vleadに収束するまでの自車両VOの、時間変化する車速vの目標値として算出される。
加速度計画aplanは、距離計画dplan及び速度計画vplanのそれぞれを実現するための、自車両VOの、時間変化する減速の目標値として算出される。
駆制動制御装置4が理想的に動作して、加速度計画aplanの通りに、自車両VOの加速度aが発生する場合、車間距離dは、距離計画dplanに正確に追従し、自車両VOの速度vは、速度計画vplanに正確に追従する。そのため、車間距離dと距離計画dplanとの偏差と、速度計画vplanと自車両VOの速度vとの偏差とに基づいて算出される加速度制御信号actrlは、ほぼ0となる。
よって、図1に示す車両走行支援装置3では、自車両VOが先行車両VLに近づき過ぎて、自車両VOが先行車両VLに衝突してしまう危険な状況を生じることなく、自車両VOが先行車両VLを追従することができる。また、図1に示す車両走行支援装置3では、指令統合部14が、加速度計画aplanを用いて、加速度指令arefを生成するため、車両制御部13による加速度制御信号actrlの制御応答が低くても、距離計画dplan及び速度計画vplanのそれぞれを実現することができる。したがって、自車両VOの速度vが上昇と低下を繰り返すという速度のふらつきを抑制することができる。
図8は、自車両VOと先行車両VLとの車間距離dが目標車間距離d*を維持しているときに減速した先行車両VLに対して、自車両VOが追従する際の動作を示している。
図8Aは、距離計画dplanを示し、図8Bは、速度計画vplanを示し、図8Cは、加速度計画aplanを示している。
図8の例では、先行車両VLの速度vleadが減速しているため、先行車両VLの速度vleadに基づいて算出される目標車間距離d*は、図8Aに示すように、先行車両VLの速度vleadに伴って減少される。また、車間距離dが目標車間距離d*を維持しているときの、式(4)の右辺第1項に示すFd(s)dinは、0に収束しているため、距離計画dplanは、目標車間距離d*と一致している。
車間距離dが目標車間距離d*を維持しているときの、Fd(s)dinは、0に収束しているため、速度計画vplanは、先行車両VLの速度vleadと一致している。
車間距離dが目標車間距離d*を維持しているときの、Fd(s)dinは、0に収束しているため、加速度計画aplanは、0となる。
図1に示す車両走行支援装置3では、先行車両VLの速度vleadに伴って減少される距離計画dplanと、先行車両VLの速度vleadに伴って減少される速度計画vplanとが実現されるように、車両制御部13が、加速度制御信号actrlを算出している。即ち、車両制御部13が、車間距離dと距離計画dplanとの偏差と、速度計画vplanと自車両VOの速度vとの偏差とから、加速度制御信号actrlを算出している。したがって、自車両VOと先行車両VLとの車間距離dが目標車間距離d*を維持しているときに、先行車両VLが減速しても、自車両VOが先行車両VLを追従することができる。
図9は、自車両VOの速度vが、先行車両VLの速度vleadに収束する前に減速した先行車両VLに対して、自車両VOが追従する際の動作を示している。
図9Aは、距離計画dplanを示し、図9Bは、速度計画vplanを示し、図9Cは、加速度計画aplanを示している。
図1に示す車両走行支援装置3では、先行車両VLの速度vleadに伴って減少される距離計画dplanと、先行車両VLの速度vleadに伴って減少される速度計画vplanとが実現されるように、車両制御部13が、加速度制御信号actrlを算出している。即ち、車両制御部13が、車間距離dと距離計画dplanとの偏差と、速度計画vplanと自車両VOの速度vとの偏差とから、加速度制御信号actrlを算出している。したがって、自車両VOと先行車両VLとの車間距離dが目標車間距離d*に収束する前に、先行車両VLが減速しても、自車両VOが先行車両VLを追従することができる。
実施の形態2では、図2に示す車両制御部13の代わりに、車両制御部15を備える車両走行支援装置3について説明する。
図11は、実施の形態2に係る車両走行支援装置3のハードウェアを示すハードウェア構成図である。図11において、図3と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
車両制御部15は、自車両VOの挙動を示す動的車両モデルを用いて、自車両VOと先行車両VLとの車間距離dの予測値である予測車間距離dkと、自車両VOの速度vの予測値である予測速度vkとを求める。
車両制御部15は、距離計画dplanと予測車間距離dkとの偏差及び速度計画vplanと予測速度vkとの偏差のそれぞれを評価し、それぞれの偏差の評価値に基づいて、加速度制御信号actrlを算出する。
情報取得回路21、計画生成回路22、車両制御回路25及び指令統合回路24のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
車両走行支援装置3が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、情報取得部11、計画生成部12、車両制御部15及び指令統合部14におけるそれぞれの処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムが図4に示すメモリ31に格納される。そして、図4に示すプロセッサ32がメモリ31に格納されているプログラムを実行する。
車両制御部15は、距離計画dplanと予測車間距離dkとの偏差及び速度計画vplanと予測速度vkとの偏差のそれぞれを評価する評価関数Jを最小化する制御入力uを求める最適化問題を一定期間ごとに解き、それぞれの解を加速度制御信号actrlとして算出する。
このとき、予測対象の車両状態量である予測車間距離dk及び予測速度vkのそれぞれの点数は、N点である。N=Th/Tperである。現在の時刻t(0)から時間Thだけ未来までの間の時間を「ホライズン」と称する。
以下の式(13)は、評価関数Jを最小化する制御入力uを求めることを表している。
xドットは、車両状態量xの予測値である。明細書の文章中では、電子出願の関係上、文字「x」の上に“・”を付することができないため、xドットのように表記している。
f(x,u)は、動的車両モデルに関するベクトル値関数である。
式(19)において、xkは、予測点k(k=0,・・・,N)における車両状態量の予測値、ukは、予測点k(k=0,・・・,N-1)における制御入力である。
hは、評価項目に関するベクトル値関数である。hNは、予測点Nにおける評価項目に関するベクトル値関数であり、rkは、予測点k(k=0,…,N)における目標値である。W,WNのそれぞれは、重み行列であり、それぞれの評価項目に対する重みを対角成分に有する対角行列である。
車両制御部15は、予測車間距離dk及び予測速度vkのそれぞれが小さくなるように、以下の式(22)に示す目標値rk及び以下の式(23)に示す目標値rNのそれぞれを設定する。
式(22)及び式(23)において、dplan,kは、式(4)に示す距離計画dplanにおける予測点kの値であり、dplan,Nは、式(4)に示す距離計画dplanにおける予測点Nの値である。
vplan,kは、式(6)に示す速度計画vplanにおける予測点kの値であり、vplan,Nは、式(6)に示す速度計画vplanにおける予測点Nの値である。
車両制御部15は、それぞれの偏差の評価値が最小になる制御入力uを求める最適化問題を一定期間ごとに解き、それぞれの解を加速度制御信号actrlとして算出する。最適化問題を解く処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
そして、指令統合部14は、式(10)に示すように、加速度計画aplanと加速度制御信号actrlとを統合することで、駆制動制御装置4に与える加速度指令arefを生成する。
また、車両制御部15は、予め定められた回数だけ反復計算を行っても、それぞれの偏差の評価値が閾値よりも小さい制御入力uを求めることができなければ、反復計算で求めた複数の評価値の中で、最小の評価値になるときの制御入力uを求めるようにしてもよい。
また、車両制御部15は、予め定められた回数だけ反復計算を行っても、それぞれの偏差の評価値が閾値よりも大きい制御入力uを求めることができなければ、反復計算で求めた複数の評価値の中で、最大の評価値になるときの制御入力uを求めるようにしてもよい。
実施の形態3では、情報取得部41、計画生成部42、車両制御部43及び指令統合部44を備える車両走行支援装置3について説明する。
自車両VO及び側方車両VSのそれぞれが走行する道路RDは、本線車線L1と合流車線L2とを有している。本線車線L1と合流車線L2とは、道路RDの合流区間で接続されている。図中、破線の区間が、合流区間である。
図12に示す道路RDでは、本線車線L1と合流車線L2とが平行になっている。しかし、これは一例に過ぎず、本線車線L1と合流車線L2とが非平行であってもよい。
図12では、自車両VOが合流車線L2を走行しており、側方車両VSが本線車線L1を走行している。
側方車両VSは、自車両VOの前方を走行している車両である。本線車線L1を走行している前方の車両が複数存在していれば、複数の車両のうち、自車両VOからの距離が最も短い車両が側方車両VSである。
図13に示す車両走行支援装置3では、自車両VOが合流車線L2から本線車線L1に車線変更するように、自車両VOの操舵制御装置6に与える舵角指令δrefを生成する。また、図13に示す車両走行支援装置3では、側方車両VSを自車両VOの先行車両VLとして、自車両VOが側方車両VSに追従して走行するように、自車両VOの駆制動制御装置4に与える加速度指令arefを生成する。
図14は、実施の形態3に係る車両走行支援装置3のハードウェアを示すハードウェア構成図である。図14において、図3及び図11と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
第2の車両検出センサ5は、本線車線L1を走行している側方車両VSを検出する。
第2の車両検出センサ5は、自車両VOと側方車両VSとの車間距離d及び自車両VOに対する側方車両VSの相対速度vrelのそれぞれを算出する。
図13に示す車両走行支援装置3では、説明の便宜上、自車両VOと側方車両VSとの車間距離についても、自車両VOと先行車両VLとの車間距離と同様に、dで表されるものとする。また、側方車両VSの相対速度についても、先行車両VLの相対速度と同様に、vrelで表されるものとする。
第2の車両検出センサ5は、車間距離dを示す距離情報と側方車両VSの相対速度vrelを示す相対速度情報とを車両走行支援装置3に出力する。
図13に示す車両走行支援装置3では、第2の車両検出センサ5が、車間距離d及び側方車両VSの相対速度vrelのそれぞれを算出している。しかし、これは一例に過ぎず、車両制御装置が、第2の車両検出センサ5の代わりに、車間距離dを算出できるセンサと、側方車両VSの相対速度vrelを算出できるセンサとを備えるようにしてもよい。
操舵制御装置6は、車両走行支援装置3から出力された舵角指令δrefに基づいて、自車両VOの図示せぬ操舵装置を制御する。
計画生成部42は、図2に示す計画生成部12に相当する速度計画生成部42aのほかに、経路計画生成部42bを備えている。車両制御部43は、図2に示す車両制御部13に相当する加速度指令制御部43aのほかに、舵角指令制御部43bを備えている。指令統合部44は、図2に示す指令統合部14に相当する加速度指令統合部44aのほかに、舵角指令統合部44bを備えている。
情報取得部41は、図2に示す情報取得部11と同様の処理を行うほかに、第2の車両検出センサ5から、自車両VOと側方車両VSとの車間距離dを示す距離情報と側方車両VSの相対速度vrelを示す相対速度情報とを取得する。
情報取得部41は、例えば、第1の車両検出センサ1が先行車両VLを検出していないときに、第2の車両検出センサ5が側方車両VSを検出していれば、第1の車両検出センサ1から出力された相対速度情報の代わりに、第2の車両検出センサ5から出力された相対速度情報を計画生成部42に出力する。また、情報取得部41は、第1の車両検出センサ1から出力された距離情報の代わりに、第2の車両検出センサ5から出力された距離情報を計画生成部42及び車両制御部43のそれぞれに出力する。
また、情報取得部41は、車両走行支援装置3の外部から、自車両VOが走行している車線である自車線と、自車両VOの車線変更先の車線とを含む地図の地図データを取得する。図12の例では、自車線が合流車線L2であり、車線変更先の車線が本線車線L1である。
また、情報取得部41は、GPS(Global Positioning System)受信機を備えており、GPS受信機により受信されたGPSデータに基づいて、自車両VOの位置を確認する。
情報取得部41は、自車両VOの位置を示す位置情報及び地図データのそれぞれを計画生成部42及び車両制御部43のそれぞれに出力する。
計画生成部42は、速度計画生成部42a及び経路計画生成部42bを備えている。速度計画生成部42aは、図2に示す計画生成部12と同様であるため、詳細な説明を省略する。
経路計画生成部42bは、情報取得部41から、位置情報及び地図データのそれぞれを取得する。
経路計画生成部42bは、地図データのうち、位置情報が示す自車両VOの位置を含む周辺の地図データに基づいて、自車両VOが合流車線L2から本線車線L1に至る経路を特定する。
経路計画生成部42bは、特定した経路における自車両VOの、時間変化する走行位置の目標値を示す経路計画rplanを生成する。rplan=(xplan,yplan)である。
経路計画生成部42bは、経路計画rplanを用いて、自車両VOが、特定した経路を走行するための自車両VOの、時間変化する舵角δの目標値を示す舵角計画δplanを生成する。
経路計画生成部42bは、経路計画rplanを舵角指令制御部43bに出力し、舵角計画δplanを舵角指令統合部44bに出力する。
車両制御部43は、加速度指令制御部43a及び舵角指令制御部43bを備えている。加速度指令制御部43aは、図2に示す車両制御部13と同様であるため、詳細な説明を省略する。
舵角指令制御部43bは、経路計画生成部42により生成された経路計画rplanを用いて、自車両VOの舵角δを制御するための舵角制御信号δctrlを算出する。
舵角指令制御部43bは、舵角制御信号δctrlを舵角指令統合部44bに出力する。
指令統合部44は、加速度指令統合部44a及び舵角指令統合部44bを備えている。加速度指令統合部44aは、図2に示す指令統合部14同様であるため、詳細な説明を省略する。
舵角指令統合部44bは、舵角指令制御部43bにより算出された舵角制御信号δctrlと経路計画生成部42bにより生成された舵角計画δplanとを用いて、車両VOの操舵制御装置6に与える舵角指令δrefを生成する。
舵角指令統合部44bは、舵角指令δrefを操舵制御装置6に出力する。
情報取得回路51、計画生成回路52、車両制御回路53及び指令統合回路54のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
車両走行支援装置3が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、情報取得部41、計画生成部42、車両制御部43及び指令統合部44におけるそれぞれの処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムが図4に示すメモリ31に格納される。そして、図4に示すプロセッサ32がメモリ31に格納されているプログラムを実行する。
第1の車両検出センサ1は、先行車両VLを検出する。
図9の例では、自車両VOと同じ合流車線L2を走行している先行車両VLが存在していないため、先行車両VLを検出しない。
第2の車両検出センサ5は、側方車両VSを検出し、第1の車両検出センサ1と同様の方法で、自車両VOと側方車両VSとの車間距離d及び側方車両VSの相対速度vrelのそれぞれを算出する。
第2の車両検出センサ5は、自車両VOと側方車両VSとの車間距離dを示す距離情報及び側方車両VSの相対速度vrelを示す相対速度情報のそれぞれを車両走行支援装置3の情報取得部41に出力する。
また、情報取得部41は、速度センサ2から、自車両VOの速度vを示す自車速情報を取得する。
情報取得部41は、相対速度情報を速度計画生成部42aに出力し、自車速情報を速度計画生成部42a及び加速度指令制御部43aのそれぞれに出力する。
また、情報取得部41は、距離情報を速度計画生成部42a及び加速度指令制御部43aのそれぞれに出力する。
情報取得部41は、GPS受信機により受信されたGPSデータに基づいて、自車両VOの位置を確認する。
情報取得部41は、車両走行支援装置3の外部から地図データを取得する。
情報取得部41は、自車両VOの位置を示す位置情報及び地図データのそれぞれを経路計画生成部42b及び舵角指令制御部43bのそれぞれに出力する。
経路計画生成部42bは、地図データのうち、位置情報が示す自車両VOの位置を含む周辺の地図データに基づいて、自車両VOが合流車線L2から本線車線L1に至る経路を特定する。当該経路は、合流区間を通過するような経路であればよく、例えば、合流区間の概ね中間点を通るような経路が考えられる。
図15は、自車両VOの位置を含む周辺の地図を示す説明図である。図15において、本線車線L1及び合流車線L2のそれぞれに表記されている○は、本線車線L1及び合流車線L2におけるそれぞれの経路上の位置を示している。
(xL1(n),yL1(n))は、本線車線L1の経路上の位置を示しており、(xL2(n),yL2(n))は、合流車線L2の経路上の位置を示している。
図16は、自車両VOが合流車線L2から本線車線L1に至る経路を示す説明図である。図16において、○は、自車両VOが合流車線L2から本線車線L1に至る経路上の位置を示している。
経路計画生成部42bは、自車両VOが合流車線L2から本線車線L1に至る経路における自車両VOの、時間変化する走行位置の目標値を示す経路計画rplanを生成する。
図16において、(xplan(n),yplan(n))は、自車両VOが合流車線L2から本線車線L1に至る経路における自車両VOの走行位置を示している。
経路計画生成部42bは、経路計画rplanを舵角指令制御部43bに出力する。
まず、経路計画生成部42bは、以下の式(24)に示すように、ステップ入力kin及びフィルタFlc(s)を用いて、係数k(n)を算出する。
係数k(n)は、0以上1以下の値である。k(n)=1のときは、合流車線L2から本線車線L1への自車両VOの車線変更が開始されていない。k(n)=0のときは、合流車線L2から本線車線L1への自車両VOの車線変更が完了している。
tは時刻を示し、t=0は、自車両VOが合流を開始する時刻を意味する。t=Tsは、自車両VOが車線変更を開始する時刻を意味する。
式(26)に示すフィルタFlc(s)は、パデ近似によって、以下の式(27)のように表すこともできる。
経路計画生成部42bは、経路計画rplanを舵角指令制御部43bに出力する。
経路計画生成部42bは、舵角計画δplanを舵角指令統合部44bに出力する。
自車両VOが定常旋回していれば、舵角δによる自車両VOの横位置yへの伝達関数G(s)は、以下の式(30)のように表される。自車両VOの横位置yは、道路RD面において、自車両VOの進行方向と略直交する方向の位置である。
lfは、自車両VOの重心位置と自車両VOの前輪軸との間の距離、lrは、自車両VOの重心位置と自車両VOの後輪軸との間の距離である。
Kfは、自車両VOの前輪コーナリングパワー、Krは、自車両VOの後輪コーナリングパワーである。
舵角指令制御部43bは、経路計画rplan=(xplan(n),yplan(n))を、自車両VOに係る自車両座標系の位置点群(xVL(n),yVL(n))に変換する。
xplan(n)をxVL(n)に変換し、yplan(n)をyVL(n)に変換する処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
舵角指令制御部43bは、以下の式(34)に示すように、自車両座標系の位置点群(xVL(n),yVL(n))を2次関数によって近似する。
舵角指令制御部43bは、舵角制御信号δctrlを舵角指令統合部44bに出力する。
舵角指令統合部44bは、以下の式(36)に示すように、舵角計画δplanと舵角制御信号δctrlとを統合することで、操舵制御装置6に与える舵角指令δrefを生成する。
舵角指令統合部44bは、舵角指令δrefを操舵制御装置6に出力する。
操舵制御装置6は、舵角指令δrefに基づいて、自車両VOの図示せぬ操舵装置を制御することで、自車両VOの舵角δを制御する。
その結果、加速度指令統合部44aは、自車両VOが側方車両VSを追従するための加速度指令arefを生成する。
加速度指令統合部44aは、加速度指令arefを駆制動制御装置4に出力する。
実施の形態4では、図13に示す車両制御部43の代わりに、車両制御部45を備える車両走行支援装置3について説明する。
図18は、実施の形態4に係る車両走行支援装置3のハードウェアを示すハードウェア構成図である。図18において、図14と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
車両制御部45は、図13に示す車両制御部43と同様に、加速度制御信号actrlを算出するほかに、舵角制御信号δctrlを算出する。
車両制御部45は、図13に示す車両制御部43と異なり、自車両VOの挙動を示す動的車両モデルを用いて、自車両VOの走行位置の予測値である予測走行位置を求める。
車両制御部45は、経路計画rplanと予測走行位置との偏差を評価し、偏差の評価値に基づいて、舵角制御信号δctrlを算出する。
情報取得回路51、計画生成回路52、車両制御回路55及び指令統合回路54のそれぞれは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、又は、これらを組み合わせたものが該当する。
車両走行支援装置3が、ソフトウェア又はファームウェア等によって実現される場合、情報取得部41、計画生成部42、車両制御部45及び指令統合部44におけるそれぞれの処理手順をコンピュータに実行させるためのプログラムが図4に示すメモリ31に格納される。そして、図4に示すプロセッサ32がメモリ31に格納されているプログラムを実行する。
車両制御部45は、経路計画rplanと予測走行位置との偏差を評価する評価関数Jを最小化する制御入力uを求める最適化問題を一定期間ごとに解き、それぞれの解を舵角制御信号δctrlとして算出する。なお、それぞれの解は、舵角制御信号δctrlのほかに、加速度制御信号actrlを含んでいる。
以下の式(37)は、評価関数Jを最小化する制御入力uを求めることを表している。
式(40)及び式(41)において、dは、自車両VOと側方車両VSとの車間距離、vは、自車両VOの速度、aは、自車両VOの加速度である。
Xcは、自車両VOの重心の縦位置、Ycは、自車両VOの重心の横位置、θは、自車両VOの重心の方位角である。
βは、自車両VOの横滑り角、γは、自車両VOのヨーレート、δは、自車両VOの舵角である。
また、actrlは加速度制御信号、δctrlは舵角制御信号である。
式(42)において、Taは、加速度指令arefに対する駆制動制御装置4の応答遅れである。Tδは、舵角指令δrefに対する操舵制御装置6の応答遅れである。
Iは、自車両VOのヨー慣性モーメント、Yfは、自車両VOの前輪のコーナリングフォース、Yrは、自車両VOの後輪のコーナリングフォースである。
コーナリングフォースYf,Yrのそれぞれは、以下の式(43)及び式(44)のように近似される。
式(45)において、xkは、予測点k(k=0,・・・,N)における車両状態量の予測値、ukは、予測点k(k=0,・・・,N-1)における制御入力である。
hは、評価項目に関するベクトル値関数である。hNは、予測点Nにおける評価項目に関するベクトル値関数であり、rkは、予測点k(k=0,…,N)における目標値である。W,WNのそれぞれは、重み行列であり、それぞれの評価項目に対する重みを対角成分に有する対角行列である。
車両制御部45は、予測車間距離dk、予測速度vk及び経路追従誤差ekのそれぞれが小さくなるように、以下の式(48)に示す目標値rk及び以下の式(49)に示す目標値rNのそれぞれを設定する。
車両制御部45は、経路追従誤差ekの評価値が最小になる制御入力uを求める最適化問題を一定期間ごとに解き、それぞれの解を舵角制御信号δctrlとして算出する。最適化問題を解く処理自体は、公知の技術であるため詳細な説明を省略する。
舵角指令統合部44bは、式(36)に示すように、舵角計画δplanと舵角制御信号δctrlとを統合することで、操舵制御装置6に与える舵角指令δrefを生成する。
車両制御部45は、それぞれの偏差の評価値が最小になる制御入力uを求める最適化問題を一定期間ごとに解き、それぞれの解を加速度制御信号actrlとして算出する。
加速度指令統合部44aは、式(10)に示すように、加速度制御信号actrlと加速度計画aplanとを統合することで、自車両VOの駆制動制御装置4に与える加速度指令arefを生成する。
実施の形態5では、情報取得部41及び計画生成部42のそれぞれが路側機RSUに設けられ、車両制御部45及び指令統合部44のそれぞれが自車両VOに設けられている車両走行支援装置3について説明する。
路側機RSUは、自車両VOが走行している車線の路側に設置されている。
路側機RSUは、第1の車両検出センサ1及び第2の車両検出センサ5のそれぞれに相当する車両検出センサを備えている。
路側機RSUは、当該車両検出センサを用いて、自車両VOと先行車両VLとの車間距離d及び先行車両VLの相対速度vrelのそれぞれを検出する。
また、路側機RSUは、当該車両検出センサを用いて、自車両VOと側方車両VSとの車間距離d及び側方車両VSの相対速度vrelのそれぞれを検出する。
路側機RSUが備える車両検出センサは、第2の車両検出センサ5の死角に存在しているような側方車両VSであっても検出できる可能性がある。
また、路側機RSUは、当該車両検出センサを用いて、自車両VOの速度vを検出する。
情報取得部41及び計画生成部42のそれぞれは、路側機RSUに設けられている。
車両制御部45及び指令統合部44のそれぞれは、自車両VOに設けられている。
図20に示す車両走行支援装置3では、車両制御部45が自車両VOに設けられている。しかし、これは一例に過ぎず、図13に示す車両制御部43が自車両VOに設けられているものであってもよい。
また、情報取得部11及び計画生成部12のそれぞれが路側機RSUに設けられ、車両制御部13又は車両制御部15と、指令統合部14とが自車両VOに設けられているものであってもよい。
通信部62は、自車両VOに設けられており、通信部61と無線通信を行う。
路側機RSUは、通信部61及び通信部62を介して、自車両VOと無線接続されている。
通信部62は、通信部61から送信された、距離情報、自車速情報、地図データ、位置情報、距離計画dplan、速度計画vplan、加速度計画aplan、経路計画rplan及び舵角計画δplanのそれぞれを受信する。
通信部62は、距離情報、自車速情報、地図データ、位置情報、距離計画dplan、速度計画vplan及び経路計画rplanのそれぞれを車両制御部45に出力する。
また、通信部62は、加速度計画aplan及び舵角計画δplanのそれぞれを指令統合部44に出力する。
Claims (8)
- 自車両の前方を走行している車両である先行車両を検出する第1の車両検出センサから、前記自車両と前記先行車両との車間距離を示す距離情報及び前記自車両に対する前記先行車両の相対速度を示す相対速度情報のそれぞれを取得し、速度センサから、前記自車両の速度を示す自車速情報を取得する情報取得部と、
前記相対速度情報と前記自車速情報とから、前記自車両と前記先行車両との車間距離の目標値である目標車間距離を算出し、前記距離情報が示す車間距離と前記目標車間距離とを用いて、前記自車両が前記先行車両を追従している期間中の、時間変化する前記車間距離の目標値を示す距離計画と、前記自車両の、時間変化する速度の目標値を示す速度計画と、前記自車両の、時間変化する加速度の目標値を示す加速度計画とを生成する計画生成部と、
前記距離情報と前記距離計画と前記自車速情報と前記速度計画とを用いて、前記自車両の加速度を制御するための加速度制御信号を算出する車両制御部と、
前記車両制御部により算出された加速度制御信号と前記加速度計画との和を算出することにより、前記自車両の駆制動制御装置に与える加速度指令を生成する指令統合部と
を備えた車両走行支援装置。 - 前記車両制御部は、前記自車両の挙動を示す動的車両モデルを用いて、前記自車両と前記先行車両との車間距離の予測値である予測車間距離と、前記自車両の速度の予測値である予測速度とを求め、前記距離計画と前記予測車間距離との偏差及び前記速度計画と前記予測速度との偏差のそれぞれを評価し、それぞれの偏差の評価値に基づいて、前記加速度制御信号を算出することを特徴とする請求項1記載の車両走行支援装置。
- 前記計画生成部は、
前記自車両が走行している車線である自車線と、前記自車両の車線変更先の車線とを含む地図の地図データに基づいて、前記自車両が前記自車線から前記車線変更先の車線に至る経路を特定し、当該経路における前記自車両の、時間変化する走行位置の目標値を示す経路計画を生成し、前記経路計画を用いて、前記自車両が当該経路を走行するための前記自車両の、時間変化する舵角の目標値を示す舵角計画を生成する経路計画生成部を含んでおり、
前記車両制御部は、
前記経路計画生成部により生成された経路計画を用いて、前記自車両の舵角を制御するための舵角制御信号を算出する舵角指令制御部を含んでおり、
前記指令統合部は、
前記舵角指令制御部により算出された舵角制御信号と前記経路計画生成部により生成された舵角計画とを用いて、前記自車両の操舵制御装置に与える舵角指令を生成する舵角指令統合部を含んでいる
ことを特徴とする請求項1記載の車両走行支援装置。 - 前記情報取得部は、
前記自車両の車線変更先の車線を走行している車両である側方車両を検出する第2の車両検出センサから、前記距離情報として、前記自車両と前記側方車両との車間距離を示す情報を取得し、前記相対速度情報として、前記自車両に対する前記側方車両の相対速度を示す情報を取得し、
前記計画生成部は、
前記相対速度情報と前記自車速情報とから、前記自車両と前記側方車両との車間距離の目標値である目標車間距離を算出することを特徴とする請求項3記載の車両走行支援装置。 - 前記舵角指令制御部は、
前記自車両の挙動を示す動的車両モデルを用いて、前記自車両の走行位置の予測値である予測走行位置を求め、前記経路計画と前記予測走行位置との偏差を評価し、前記偏差の評価値に基づいて、前記舵角制御信号を算出することを特徴とする請求項3記載の車両走行支援装置。 - 前記情報取得部及び前記計画生成部のそれぞれが、前記自車両が走行している車線の路側に設置されている路側機に設けられており、
前記車両制御部及び前記指令統合部のそれぞれが、前記自車両に設けられており、
前記路側機と前記自車両とが無線接続されていることを特徴とする請求項1記載の車両走行支援装置。 - 情報取得部が、自車両の前方を走行している車両である先行車両を検出する第1の車両検出センサから、前記自車両と前記先行車両との車間距離を示す距離情報及び前記自車両に対する前記先行車両の相対速度を示す相対速度情報のそれぞれを取得し、速度センサから、前記自車両の速度を示す自車速情報を取得し、
計画生成部が、前記相対速度情報と前記自車速情報とから、前記自車両と前記先行車両との車間距離の目標値である目標車間距離を算出し、前記距離情報が示す車間距離と前記目標車間距離とを用いて、前記自車両が前記先行車両を追従している期間中の、時間変化する前記車間距離の目標値を示す距離計画と、前記自車両の、時間変化する速度の目標値を示す速度計画と、前記自車両の、時間変化する加速度の目標値を示す加速度計画とを生成し、
車両制御部が、前記距離情報と前記距離計画と前記自車速情報と前記速度計画とを用いて、前記自車両の加速度を制御するための加速度制御信号を算出し、
指令統合部が、前記車両制御部により算出された加速度制御信号と前記加速度計画との和を算出することにより、前記自車両の駆制動制御装置に与える加速度指令を生成する
車両走行支援方法。 - 自車両の前方を走行している車両である先行車両を検出し、前記自車両と前記先行車両との車間距離を示す距離情報及び前記自車両に対する前記先行車両の相対速度を示す相対速度情報のそれぞれを出力する第1の車両検出センサと、
前記自車両の速度を示す自車速情報を出力する速度センサと、
前記第1の車両検出センサから、前記距離情報及び前記相対速度情報のそれぞれを取得し、前記速度センサから、前記自車速情報を取得する情報取得部と、
前記相対速度情報と前記自車速情報とから、前記自車両と前記先行車両との車間距離の目標値である目標車間距離を算出し、前記距離情報が示す車間距離と前記目標車間距離とを用いて、前記自車両が前記先行車両を追従している期間中の、時間変化する前記車間距離の目標値を示す距離計画と、前記自車両の、時間変化する速度の目標値を示す速度計画と、前記自車両の、時間変化する加速度の目標値を示す加速度計画とを生成する計画生成部と、
前記距離情報と前記距離計画と前記自車速情報と前記速度計画とを用いて、前記自車両の加速度を制御するための加速度制御信号を算出する車両制御部と、
前記車両制御部により算出された加速度制御信号と前記加速度計画との和を算出することにより、前記自車両の駆制動制御装置に与える加速度指令を生成する指令統合部と
を備えた車両制御装置。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011145929A (ja) | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Toyota Motor Corp | 渋滞発生予測装置および渋滞発生抑制装置 |
US20200086868A1 (en) | 2018-09-14 | 2020-03-19 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for controlling driving of a vehicle |
JP2021008153A (ja) | 2019-06-28 | 2021-01-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両走行制御装置 |
CN112489431A (zh) | 2020-12-11 | 2021-03-12 | 西华大学 | 一种基于5g v2x的车辆协同跟随控制***及控制方法 |
Family Cites Families (4)
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JP6344695B2 (ja) | 2015-10-28 | 2018-06-20 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置、車両制御方法、および車両制御プログラム |
CN110799402B (zh) * | 2017-06-27 | 2022-12-16 | 本田技研工业株式会社 | 车辆控制装置 |
US11753023B2 (en) * | 2020-01-19 | 2023-09-12 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Adaptive control of autonomous or semi-autonomous vehicle |
-
2021
- 2021-08-30 JP JP2021140162A patent/JP7321220B2/ja active Active
-
2022
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- 2022-08-24 DE DE102022208748.8A patent/DE102022208748A1/de active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011145929A (ja) | 2010-01-15 | 2011-07-28 | Toyota Motor Corp | 渋滞発生予測装置および渋滞発生抑制装置 |
US20200086868A1 (en) | 2018-09-14 | 2020-03-19 | Hyundai Motor Company | Apparatus and method for controlling driving of a vehicle |
JP2021008153A (ja) | 2019-06-28 | 2021-01-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両走行制御装置 |
CN112489431A (zh) | 2020-12-11 | 2021-03-12 | 西华大学 | 一种基于5g v2x的车辆协同跟随控制***及控制方法 |
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