JP5915499B2

JP5915499B2 - Vehicle travel control device

Info

Publication number: JP5915499B2
Application number: JP2012238075A
Authority: JP
Inventors: 明宏貴田; 大林　幹生; 幹生大林; 俊宏高木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-10-29
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2016-05-11
Anticipated expiration: 2032-10-29
Also published as: JP2014088066A

Description

本発明は、車両走行制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle travel control device.

従来から、自車両前方の先行車を認識し、自車両の走行状態と先行車情報を基に先行車への追従に必要な必要減速度を演算し、必要減速度を基に自動ブレーキ制御装置が発生する要求減速度を演算し、必要減速度と要求減速度との偏差に応じて警報を行う警報手段とを備えたことを特徴とする車両の走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。 Conventionally, it recognizes the preceding vehicle ahead of the host vehicle, calculates the necessary deceleration required to follow the preceding vehicle based on the traveling state of the host vehicle and the preceding vehicle information, and automatically brakes the control system based on the necessary deceleration There is known a vehicle travel control device comprising a warning means that calculates a required deceleration that occurs and issues a warning according to a deviation between the required deceleration and the required deceleration (for example, Patent Document 1).

特開2008-123230号公報JP 2008-123230 A

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、自動ブレーキ制御装置のアクチュエータの応答遅れが考慮されていないため、かかるアクチュエータの応答遅れに起因して意図した減速が得られない虞がある。 However, in the configuration described in Patent Document 1, since the response delay of the actuator of the automatic brake control device is not taken into consideration, there is a possibility that the intended deceleration cannot be obtained due to the response delay of the actuator.

そこで、本発明は、アクチュエータの応答遅れによる影響を低減することができる車両走行制御装置の提供を目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle travel control device that can reduce the influence of response delay of an actuator.

上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、現時点から所定時間後における車速の予測値と、現時点から前記所定時間後における障害物までの距離の予測値とに基づいて、現時点から前記所定時間後において前記障害物に衝突しないようにするために必要となる第１必要減速度を算出すると共に、現時点の車速と、現時点の前記障害物までの距離とに基づいて、現時点において前記障害物に衝突しないようにするために必要となる第２必要減速度を算出し、算出した前記第１必要減速度と前記第２必要減速度のうち、大きさが大きい方の必要減速度に基づいて、車両の制動力を制御することを特徴とする、車両走行制御装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to one aspect of the present invention, based on the predicted value of the vehicle speed after a predetermined time from the current time and the predicted value of the distance from the current time to the obstacle after the predetermined time, calculates the first necessary deceleration needed to avoid collision with the obstacle after the predetermined time, the vehicle speed at the present time, based on the distance to the obstacle at the current time point, the at present A second required deceleration required to prevent the vehicle from colliding with an obstacle is calculated, and the larger required one of the calculated first required deceleration and second required deceleration is calculated. Based on this, a vehicle travel control device is provided, which controls the braking force of the vehicle.

本発明によれば、アクチュエータの応答遅れによる影響を低減することができる車両走行制御装置が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vehicle travel control apparatus which can reduce the influence by the response delay of an actuator is obtained.

一実施例による車両走行制御装置１を含むシステム構成の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the system configuration | structure containing the vehicle travel control apparatus 1 by one Example. 制御量演算部１０４における要求制動力の算出方法の一例を示すブロック図である。5 is a block diagram illustrating an example of a method for calculating a required braking force in a control amount calculation unit 104. ブレーキＥＣＵ７０により介入制動が実行される状況における車速と減速度の時系列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the time series of the vehicle speed and deceleration in the condition where intervention braking is performed by brake ECU70.

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、一実施例による車両走行制御装置１を含むシステム構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a system configuration including a vehicle travel control device 1 according to an embodiment.

図１において、車両走行制御装置１は、運転支援ＥＣＵ１０を含む。運転支援ＥＣＵ１０は、マイクロコンピュータによって構成され、例えば、制御プログラムを格納するＲＯＭ、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有する。 In FIG. 1, the vehicle travel control device 1 includes a driving assistance ECU 10. The driving support ECU 10 is configured by a microcomputer and includes, for example, a ROM that stores a control program, a readable / writable RAM that stores calculation results, a timer, a counter, an input interface, an output interface, and the like.

尚、運転支援ＥＣＵ１０の機能は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０の機能の任意の一部又は全部は、特定用途向けＡＳＩＣ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙ）により実現されてもよい。また、運転支援ＥＣＵ１０の機能の一部又は全部は、他のＥＣＵ（例えば、ブレーキＥＣＵ７０やクリソナＥＣＵ２０２０）により実現されてもよい。また、運転支援ＥＣＵ１０は、他のＥＣＵ（例えば、ブレーキＥＣＵやクリソナＥＣＵ２０２０）の機能の一部又は全部を実現するものであってもよい。 Note that the function of the driving support ECU 10 may be realized by arbitrary hardware, software, firmware, or a combination thereof. For example, any part or all of the functions of the driving assistance ECU 10 may be realized by an application-specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA) for a specific application. Further, part or all of the functions of the driving assistance ECU 10 may be realized by other ECUs (for example, the brake ECU 70 and the clearance sonar ECU 2020). Further, the driving assistance ECU 10 may realize part or all of the functions of other ECUs (for example, the brake ECU and the clearance sonar ECU 2020).

運転支援ＥＣＵ１０には、クリアランスソナーＥＣＵ（以下、クリソナＥＣＵ）２０、クリアランスソナー２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ、２０１ｄ、Ｇセンサ３０、舵角センサ４０、メータコンピュータ５０、エンジンＥＣＵ６０、及びブレーキＥＣＵ７０等が接続されてよい。例えば、運転支援ＥＣＵ１０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）やじか線等により、クリソナＥＣＵ２０、Ｇセンサ３０、舵角センサ４０、メータコンピュータ５０、エンジンＥＣＵ６０、及びブレーキＥＣＵ７０と通信可能に接続されてよい。 A clearance sonar ECU (hereinafter referred to as a clearance sonar ECU) 20, clearance sonars 201a, 201b, 201c, 201d, a G sensor 30, a steering angle sensor 40, a meter computer 50, an engine ECU 60, a brake ECU 70, and the like are connected to the driving assistance ECU 10. It's okay. For example, the driving assistance ECU 10 may be communicably connected to the clearance sonar ECU 20, the G sensor 30, the rudder angle sensor 40, the meter computer 50, the engine ECU 60, and the brake ECU 70 by a CAN (Controller Area Network), a direct line, or the like.

クリアランスソナー２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄは、超音波センサであり、車体の適切な箇所に設けられる。クリアランスソナー２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄは、検出距離が例えば数ｃｍ〜数ｍの比較的近距離の物体の有無又は物体までの距離を検知するセンサの一例である。図示の例では、２つのクリアランスソナー２０１ａ及び２０１ｂがフロントバンパーに設けられ、また、２つのクリアランスソナー２０１ｃ及び２０１ｄがリアバンパーに設けられている。しかし、センサの数及び配置は図示の例に限定されるものではなく、例えばフロントに４個、リアに４個、さらにサイドに２個のように設けてもよい。クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄは、それぞれの検出範囲における検出結果（物体情報）をクリソナＥＣＵ２０にそれぞれ出力する。 The clearance sonars 201a, 201b, 201c, and 201d are ultrasonic sensors and are provided at appropriate locations on the vehicle body. The clearance sonars 201a, 201b, 201c, and 201d are examples of sensors that detect the presence or absence of a relatively close object having a detection distance of, for example, several centimeters to several meters, or the distance to the object. In the illustrated example, two clearance sonars 201a and 201b are provided on the front bumper, and two clearance sonars 201c and 201d are provided on the rear bumper. However, the number and arrangement of the sensors are not limited to the illustrated example, and for example, four sensors may be provided on the front, four on the rear, and two on the side. The clearance sonars 201a to 201d output detection results (object information) in the respective detection ranges to the clearance sonar ECU 20, respectively.

クリアランスソナー２０１ａ、２０１ｂ、２０１ｃ及び２０１ｄは、車速が０より大きい低速領域である間、作動するものであってよい。また、前方物体検知用のクリアランスソナー２０１ａ及び２０１ｂは、前進方向の駆動レンジ（例えばＤレンジ）による走行時に作動し、後方物体検知用のクリアランスソナー２０１ｃ及び２０１ｄは、リバースレンジによる走行時（後退時）に作動するものであってよい。 The clearance sonars 201a, 201b, 201c, and 201d may operate while the vehicle speed is in a low speed region that is greater than zero. Further, the clearance sonars 201a and 201b for detecting the front object operate when traveling in the forward drive range (for example, the D range), and the clearance sonars 201c and 201d for detecting the rear object are operated when traveling in the reverse range (during reverse). ).

クリソナＥＣＵ２０は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄから入力された検出結果を処理し、物体までの距離である「物標距離」を算出する。クリソナＥＣＵ２０は、算出した物標距離の情報（距離情報）を運転支援ＥＣＵ１０に送信する。例えば、クリソナＥＣＵ２０は、クリアランスソナーから照射された超音波が物体で反射して、反射波が戻るまでの時間を計測することによって、物体までの距離を測定してもよい。尚、クリアランスソナーの検出角度が例えば９０°と広範囲の場合は、単一のクリアランスソナーからの検出結果のみでは物体の方向は特定されない。但し、クリソナＥＣＵ２０は、複数のクリアランスソナーからの物体までの距離を得ることにより、物体の位置（方向）を特定してもよいし、また、物体の形状(例えば壁のような形状なのか電柱のような形状)を判断してもよい。 The clearance sonar ECU 20 processes the detection results input from the clearance sonars 201a to 201d and calculates a “target distance” that is a distance to the object. The clearance sonar ECU 20 transmits the calculated target distance information (distance information) to the driving support ECU 10. For example, the clearance sonar ECU 20 may measure the distance to the object by measuring the time until the ultrasonic wave irradiated from the clearance sonar is reflected by the object and the reflected wave returns. If the detection angle of the clearance sonar is as wide as 90 °, for example, the direction of the object is not specified only by the detection result from the single clearance sonar. However, the clearance sonar ECU 20 may specify the position (direction) of the object by obtaining the distance from the plurality of clearance sonars to the object, or the shape of the object (for example, the shape of a wall or a utility pole) May be determined.

Ｇセンサ３０は、車両の前後方向の加速度を計測して、測定結果を「車両前後Ｇ」の情報として、運転支援ＥＣＵ１０に送信する。Ｇセンサ３０で計測される車両の前後方向の加速度は、車輪速度から算出される加速度と道路の傾斜（車両の傾き）による重力加速度の合計値である。従って、Ｇセンサ３０で計測される車両前後Ｇから車輪速度にて算出される加速度を減算することによって道路の傾斜を測定することができる。 The G sensor 30 measures the acceleration in the front-rear direction of the vehicle, and transmits the measurement result to the driving support ECU 10 as “vehicle front-rear G” information. The acceleration in the front-rear direction of the vehicle measured by the G sensor 30 is the total value of the acceleration calculated from the wheel speed and the acceleration of gravity due to the road inclination (vehicle inclination). Therefore, the inclination of the road can be measured by subtracting the acceleration calculated from the wheel speed from the vehicle longitudinal G measured by the G sensor 30.

舵角センサ４０は、ステアリングホイールの操舵角を検出して、舵角情報として運転支援ＥＣＵ１０に送信する。 The steering angle sensor 40 detects the steering angle of the steering wheel and transmits it to the driving support ECU 10 as steering angle information.

メータコンピュータ５０は、運転者に対して表示による報知を行うコンビネーションメータ装置（図示せず）や、運転者に対して音声による報知を行う報知音発生装置（図示せず）等が接続されている。メータコンピュータ５０は、運転支援ＥＣＵ１０からの要求に応じて、コンビネーションメータ装置に表示する数値、文字、図形、インジケータランプ等の制御を行うとともに、報知音発生装置にて報知する警報音や警報音声の制御を行う。 The meter computer 50 is connected to a combination meter device (not shown) for notifying the driver by display, an alarm sound generator (not shown) for notifying the driver by voice, and the like. . The meter computer 50 controls numerical values, characters, figures, indicator lamps, and the like displayed on the combination meter device in response to a request from the driving support ECU 10, and also generates alarm sounds and alarm sounds to be notified by the notification sound generator. Take control.

エンジンＥＣＵ６０は、車両の駆動源であるエンジンの作動の制御を行うものであり、例えば、点火タイミングや燃料噴射量等の制御を行う。エンジンＥＣＵ６０は、後述する運転支援ＥＣＵ１０からの要求駆動力に基づいて、エンジン出力を制御する。尚、ハイブリッド車の場合は、エンジンＥＣＵ６０は、ハイブリッドシステムを制御するハイブリッドＥＣＵと協動して、運転支援ＥＣＵ１０からの要求駆動力に応じて駆動力を制御（抑制）してよい。尚、ハイブリッド車や電気自動車の場合は、運転支援ＥＣＵ１０からの要求駆動力に基づいて、モータ出力が制御されてもよい。 The engine ECU 60 controls the operation of an engine that is a driving source of the vehicle, and controls, for example, ignition timing, fuel injection amount, and the like. The engine ECU 60 controls the engine output based on a requested driving force from a driving support ECU 10 described later. In the case of a hybrid vehicle, the engine ECU 60 may control (suppress) the driving force in accordance with the required driving force from the driving support ECU 10 in cooperation with the hybrid ECU that controls the hybrid system. In the case of a hybrid vehicle or an electric vehicle, the motor output may be controlled based on the required driving force from the driving support ECU 10.

また、エンジンＥＣＵ６０は、運転支援ＥＣＵ１０に対して、アクセルペダル操作の情報、アクセルペダル開度率の情報、及びシフト位置情報を送信してもよい。アクセルペダル操作の情報とは、図示しないアクセルペダルの操作量を表す情報であり、アクセルペダル開度率の情報は、アクセル開度を表す情報である。シフト位置情報は、シフトレバーの位置を表す情報であり、Ｐ（パーキング）、Ｒ（リバース）、Ｎ（ニュートラル）、Ｄ（ドライブ）などである。尚、アクセルペダル操作の情報は、アクセルポジションセンサから直接取得されてもよい。また、シフト位置情報は、トランスミッションを制御するＥＣＵから取得されてもよいし、シフトポジションセンサから直接取得されてもよい。 Further, the engine ECU 60 may transmit information on the accelerator pedal operation, information on the accelerator pedal opening rate, and shift position information to the driving support ECU 10. The information on the accelerator pedal operation is information representing the amount of operation of an accelerator pedal (not shown), and the information on the accelerator pedal opening rate is information representing the accelerator opening. The shift position information is information representing the position of the shift lever, and is P (parking), R (reverse), N (neutral), D (drive), or the like. The information on the accelerator pedal operation may be acquired directly from the accelerator position sensor. Further, the shift position information may be acquired from an ECU that controls the transmission, or may be directly acquired from a shift position sensor.

ブレーキＥＣＵ７０は、車両の制動装置の制御を行うものであり、例えば、図示しない各車輪に配置された油圧式ブレーキ装置を作動させるブレーキアクチュエータの制御を行う。ブレーキＥＣＵ７０は、後述する運転支援ＥＣＵ１０からの要求制動力に基づいて、ブレーキアクチュエータの出力(ホイールシリンダ圧)を制御する。尚、ブレーキアクチュエータは、高圧油を生成するポンプ（及びポンプを駆動するモータ）、各種バルブ等を含んでよい。また、制動装置の油圧回路構成は任意である。制動装置の油圧回路は、運転者のブレーキペダルの踏み込み量に無関係にホイールシリンダ圧を昇圧できる構成であればよく、典型的には、マスタシリンダ以外の高圧油圧源（高圧油を生成するポンプやアキュムレータ）を備えていればよい。また、ＥＣＢ（Electric Control Braking system）に代表されるようなブレーキバイワイヤシステムで典型的に使用される回路構成が採用されてもよい。また、ハイブリッド車や電気自動車の場合は、運転支援ＥＣＵ１０からの要求制動力に基づいて、モータ出力（回生動作）が制御されてもよい。 The brake ECU 70 controls the braking device of the vehicle. For example, the brake ECU 70 controls a brake actuator that operates a hydraulic brake device disposed on each wheel (not shown). The brake ECU 70 controls the output (wheel cylinder pressure) of the brake actuator based on the required braking force from the driving support ECU 10 described later. The brake actuator may include a pump that generates high-pressure oil (and a motor that drives the pump), various valves, and the like. The hydraulic circuit configuration of the braking device is arbitrary. The hydraulic circuit of the braking device may be configured so that the wheel cylinder pressure can be increased regardless of the depression amount of the brake pedal by the driver. Typically, a high pressure hydraulic source other than the master cylinder (a pump that generates high pressure oil, An accumulator). Further, a circuit configuration typically used in a brake-by-wire system represented by ECB (Electric Control Braking system) may be adopted. In the case of a hybrid vehicle or an electric vehicle, the motor output (regenerative operation) may be controlled based on the required braking force from the driving support ECU 10.

また、ブレーキＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ１０に対して、ブレーキペダル操作の情報、及び車輪速の情報を送信してもよい。車輪速の情報は、例えば、図示しない各車輪に備えられた車輪速センサからの信号に基づくものであってよい。尚、車輪速の情報からは、車両の速度（車体速度）や加減速度が算出可能である。尚、ブレーキペダル操作の情報は、ブレーキ踏力スイッチやマスタシリンダ圧センサから直接取得されてもよく、同様に、車輪速の情報(又は車速の情報)は、車輪速センサや駆動軸回転センサから直接取得されてもよい。 Further, the brake ECU 70 may transmit brake pedal operation information and wheel speed information to the driving support ECU 10. The wheel speed information may be based on, for example, a signal from a wheel speed sensor provided on each wheel (not shown). The vehicle speed (vehicle speed) and acceleration / deceleration can be calculated from the wheel speed information. The brake pedal operation information may be obtained directly from the brake pedal force switch or the master cylinder pressure sensor. Similarly, the wheel speed information (or vehicle speed information) is directly from the wheel speed sensor or the drive shaft rotation sensor. May be acquired.

運転支援ＥＣＵ１０は、ＩＣＳアプリ（Intelligent Clarence Sonar アプリケーション）１００を備えている。図示の例では、ＩＣＳアプリ１００は、運転支援ＥＣＵ１０で動作するソフトウェアであり、入力処理部１０１、車両状態推定部１０２、障害物判定部１０３、制御量演算部１０４、ＨＭＩ（Human Machine Interface）演算部１０５、及び出力処理部１０６を備えている。 The driving assistance ECU 10 includes an ICS application (Intelligent Clarence Sonar application) 100. In the illustrated example, the ICS application 100 is software that operates on the driving support ECU 10, and includes an input processing unit 101, a vehicle state estimation unit 102, an obstacle determination unit 103, a control amount calculation unit 104, and an HMI (Human Machine Interface) calculation. Unit 105 and an output processing unit 106.

運転支援ＥＣＵ１０は、クリソナＥＣＵ２０からの情報等に基づいて、障害物と確定された物体に対して自車が衝突しないように、運転支援を行う。運転支援は、運転者の自主的なブレーキ操作を促す警報（メータコンピュータ５０との協動）や、介入による駆動力の抑制（エンジンＥＣＵ６０との協動）や、介入による制動力の発生（ブレーキＥＣＵ７０との協動）を含んでよい。 Based on the information from the clearance sonar ECU 20, the driving support ECU 10 performs driving support so that the vehicle does not collide with an object determined as an obstacle. Driving support includes an alarm (cooperation with the meter computer 50) that prompts the driver to perform an independent brake operation, suppression of driving force through intervention (cooperation with the engine ECU 60), and generation of braking force through intervention (braking) Cooperation with the ECU 70).

入力処理部１０１は、運転支援ＥＣＵ１０が受信する各種情報の入力処理を行う。例えばＣＡＮ通信規格により受信する情報をＩＣＳアプリ１００で使用可能な情報に変換する。入力処理部１０１には、クリソナＥＣＵ２０から距離情報、Ｇセンサ３０から車両前後Ｇの情報及び舵角センサ４０から舵角情報が入力される。また、入力処理部１０１には、エンジンＥＣＵ６０から、アクセルペダル操作の情報、アクセルペダル開度率の情報、及びシフト位置情報が入力され、さらに、ブレーキＥＣＵ７０から、ブレーキペダル操作の情報、及び車輪速の情報が入力される。 The input processing unit 101 performs input processing of various information received by the driving support ECU 10. For example, information received according to the CAN communication standard is converted into information that can be used by the ICS application 100. Distance information from the clearance sonar ECU 20, information on the vehicle front-rear G from the G sensor 30, and steering angle information from the steering angle sensor 40 are input to the input processing unit 101. The input processing unit 101 also receives information on the accelerator pedal operation, information on the accelerator pedal opening rate, and shift position information from the engine ECU 60, and further receives information on the brake pedal operation and wheel speed from the brake ECU 70. Is entered.

車両状態推定部１０２は、入力処理部１０１に入力された上記の各種情報に基づいて車両状態を推定する機能を備える。例えば、車両状態推定部１０２は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄが作動すべき車両状態が形成されたか否かを判定してよい。 The vehicle state estimation unit 102 has a function of estimating the vehicle state based on the various information input to the input processing unit 101. For example, the vehicle state estimation unit 102 may determine whether or not a vehicle state in which the clearance sonars 201a to 201d should operate is formed.

障害物判定部１０３は、クリソナＥＣＵ２０から受信した物標距離に基づいて、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄによって検知された物体が、検出対象の障害物であるか否かを判定（障害物判定）する。即ち、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより検出される各物体情報は、ノイズや障害物となりえない物体（例えばクリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄに固着された雪）の存在等に起因して生成される場合がある。そこで、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより検出された物体情報が、検出対象の障害物に係る物体情報であるか否かが判定される。尚、障害物判定は、任意の態様で実行されてよい。例えば、ある物体が、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄによって所定時間連続して検知された場合に、当該物体は検出対象の障害物であると判定されてもよい。障害物判定は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄのそれぞれに係る物体情報に対して独立に実行されてよい。 The obstacle determination unit 103 determines whether an object detected by the clearance sonars 201a to 201d is an obstacle to be detected based on the target distance received from the clearance sonar ECU 20 (obstacle determination). That is, each piece of object information detected by the clearance sonars 201a to 201d may be generated due to the presence of noise or an object that cannot become an obstacle (for example, snow fixed to the clearance sonars 201a to 201d). . Therefore, it is determined whether or not the object information detected by the clearance sonars 201a to 201d is object information related to the obstacle to be detected. The obstacle determination may be executed in any manner. For example, when a certain object is continuously detected by the clearance sonars 201a to 201d for a predetermined time, the object may be determined to be an obstacle to be detected. Obstacle determination may be performed independently on the object information relating to each of the clearance sonars 201a to 201d.

障害物判定部１０３は、検出対象の障害物であると判定（確定）した物体に対して、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより検出される当該物体に係る物体情報等に基づいて、衝突判定を行う。具体的には、障害物判定部１０３は、検知された物体が自車に衝突する可能性が高いか否か（運転支援により衝突を回避すべき物体であるか否か）を判定する。例えば、障害物判定部１０３は、クリアランスソナー２０１ａ〜２０１ｄにより検出される当該物体に係る物体情報、舵角センサ４０から受信した舵角情報、及びブレーキＥＣＵ７０から受信した車輪速情報などに基づいて、例えば、物体までの距離が所定距離未満であり、車速が所定値以上であり（又は必要な減速度の大きさが所定閾値以上であり）、且つ、物体が操舵操作による回避不能な範囲に位置する場合に、物体に対して自車が衝突すると判定してもよい。 The obstacle determination unit 103 performs a collision determination on an object determined (determined) as an obstacle to be detected based on object information and the like related to the object detected by the clearance sonars 201a to 201d. Specifically, the obstacle determination unit 103 determines whether or not the detected object is highly likely to collide with the own vehicle (whether or not the object should avoid collision by driving assistance). For example, the obstacle determination unit 103 is based on the object information related to the object detected by the clearance sonars 201a to 201d, the steering angle information received from the steering angle sensor 40, the wheel speed information received from the brake ECU 70, and the like. For example, the distance to the object is less than a predetermined distance, the vehicle speed is greater than or equal to a predetermined value (or the required deceleration is greater than or equal to a predetermined threshold), and the object is located in a range that cannot be avoided by a steering operation. When doing so, you may determine with the own vehicle colliding with an object.

制御量演算部１０４は、運転支援の制御量を演算する。例えば、制御量演算部１０４は、検出対象の障害物であると判定（確定）された物体が所定距離以内に位置する場合に、駆動力を抑制するための要求駆動力を演算する。また、障害物判定部１０３において物体に対して自車が衝突すると判定された場合に、物体との衝突を回避するのに必要な減速度（目標減速度）を演算し、目標減速度に応じた要求制動力を演算する。この目標減速度に応じた要求制動力の算出方法の具体例は後述する。 The control amount calculation unit 104 calculates a control amount for driving support. For example, the control amount calculation unit 104 calculates a required driving force for suppressing the driving force when an object determined (determined) as an obstacle to be detected is located within a predetermined distance. Further, when the obstacle determination unit 103 determines that the vehicle collides with the object, it calculates a deceleration (target deceleration) necessary to avoid the collision with the object, and responds to the target deceleration. The required braking force is calculated. A specific example of a method for calculating the required braking force according to the target deceleration will be described later.

ＨＭＩ演算部１０５は、検出対象の障害物が検出された場合に、その障害物に対する運転者への注意喚起のための各種情報を出力するための演算部である。ＨＭＩ演算部１０５は運転者に対して、例えば、メータコンピュータ５０を通じて、図示しない表示装置、音声装置、又は振動装置等による通知を行うための演算を行う。 The HMI calculation unit 105 is a calculation unit for outputting various types of information for alerting the driver to an obstacle when an obstacle to be detected is detected. The HMI calculation unit 105 performs calculation for notifying the driver by a display device, a sound device, a vibration device, or the like (not shown) through the meter computer 50, for example.

出力処理部１０６は、制御量演算部１０４で演算された制御量（要求駆動力や要求制動力）やＨＭＩ演算部１０５で演算された演算結果（出力情報）を、エンジンＥＣＵ６０、ブレーキＥＣＵ７０及びメータコンピュータ５０に送信するために、例えばＣＡＮ通信規格による信号に変換して出力処理する。 The output processing unit 106 outputs the control amount (required driving force and required braking force) calculated by the control amount calculating unit 104 and the calculation result (output information) calculated by the HMI calculating unit 105 to the engine ECU 60, the brake ECU 70, and the meter. In order to transmit to the computer 50, for example, the signal is converted into a signal according to the CAN communication standard and output.

図２は、制御量演算部１０４における要求制動力の算出方法の一例を示すブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a method for calculating the required braking force in the control amount calculation unit 104.

ブロック２００では、現時点から所定時間Ｔ［ｍｓ］後における車速の予測値Ｖｔが算出される。所定時間Ｔは、ブレーキアクチュエータの応答遅れに対応した時間（例えば、２００ｍｓ）であってよい。車速の予測値Ｖｔは、現時点の車速Ｖと、現時点の減速度又は加速度に基づいて算出されてもよい。或いは、現時点の減速度又は加速度に代えて、前回の要求制動力に対応した減速度又は加速度（即ち制御目標値）が使用されてもよい。例えば、現時点の減速度又は加速度を使用する場合、現時点の減速度又は加速度が維持されるものと仮定して、現時点から所定時間Ｔ後における車速の予測値Ｖｔが算出されてもよい。現時点の減速度又は加速度は、車輪速の情報に基づいて、車輪速から得られる車両の速度（車体速度）を微分すること（車体速度の時間変化量を求めること）で導出されてよい。 In block 200, a predicted value Vt of the vehicle speed after a predetermined time T [ms] from the current time is calculated. The predetermined time T may be a time (for example, 200 ms) corresponding to a response delay of the brake actuator. The predicted vehicle speed Vt may be calculated based on the current vehicle speed V and the current deceleration or acceleration. Alternatively, instead of the current deceleration or acceleration, the deceleration or acceleration (that is, the control target value) corresponding to the previous required braking force may be used. For example, when the current deceleration or acceleration is used, the predicted value Vt of the vehicle speed after a predetermined time T from the current time may be calculated on the assumption that the current deceleration or acceleration is maintained. The current deceleration or acceleration may be derived by differentiating the vehicle speed (body speed) obtained from the wheel speed based on the wheel speed information (determining the amount of time change in the body speed).

ブロック２０２では、現時点から所定時間Ｔ［ｍｓ］後における障害物までの距離の予測値Ｄｔが算出される。障害物までの距離の予測値Ｄｔは、現時点の障害物までの距離Ｄから、現時点から所定時間Ｔ後までの車両の移動距離の予測値を減算することにより算出されてもよい。現時点から所定時間Ｔ後までの車両の移動距離の予測値は、現時点の車速Ｖと、現時点の減速度又は加速度に基づいて算出されてもよい。或いは、現時点の減速度又は加速度に代えて、前回の要求制動力に対応した減速度又は加速度が使用されてもよい。例えば、現時点の減速度又は加速度を使用する場合、現時点の減速度又は加速度が維持されるものと仮定して、現時点から所定時間Ｔ後までの車両の移動距離の予測値が算出されてもよい。或いは、障害物までの距離の予測値Ｄｔは、障害物までの距離Ｄの変化態様（原時点までの変化態様）に基づいて算出されてもよい。 In block 202, a predicted value Dt of the distance to the obstacle after a predetermined time T [ms] from the current time is calculated. The predicted value Dt of the distance to the obstacle may be calculated by subtracting the predicted value of the moving distance of the vehicle from the current time until the predetermined time T after the current distance D to the obstacle. The predicted value of the moving distance of the vehicle from the current time to a predetermined time T may be calculated based on the current vehicle speed V and the current deceleration or acceleration. Alternatively, instead of the current deceleration or acceleration, a deceleration or acceleration corresponding to the previous required braking force may be used. For example, when the current deceleration or acceleration is used, the predicted value of the moving distance of the vehicle from the current time to a predetermined time T may be calculated on the assumption that the current deceleration or acceleration is maintained. . Alternatively, the predicted value Dt of the distance to the obstacle may be calculated based on a change mode (change mode up to the original time point) of the distance D to the obstacle.

ブロック２０４では、ブロック２００で算出された車速の予測値Ｖｔと、ブロック２０２で算出された障害物までの距離の予測値Ｄｔとに基づいて、現時点から所定時間後において必要となる第１必要減速度Ｇ１（障害物に衝突しないようにするために必要となる第１必要減速度Ｇ１）を算出する。例えば、障害物の手前所定距離Ｄｓ（例えば、７０ｃｍ）で停止するために、現時点から所定時間後にて必要となる第１必要減速度Ｇ１を算出する。この場合、第１必要減速度Ｇ１は、距離（Ｄｔ−Ｄｓ）の走行距離で車速をＶｔから０まで減速させる値であってよい。第１必要減速度Ｇ１は、一定値（例えば大きさが最大の減速度）であってもよいが、時間的に変化する第１必要減速度パターンとして決定されてもよい。 In block 204, the first necessary reduction required after a predetermined time from the present time based on the predicted vehicle speed value Vt calculated in block 200 and the predicted distance Dt to the obstacle calculated in block 202. A speed G1 (first necessary deceleration G1 necessary for preventing collision with an obstacle) is calculated. For example, in order to stop at a predetermined distance Ds (for example, 70 cm) before the obstacle, the first required deceleration G1 required after a predetermined time from the current time is calculated. In this case, the first necessary deceleration G1 may be a value that decelerates the vehicle speed from Vt to 0 at a travel distance of distance (Dt−Ds). The first necessary deceleration G1 may be a constant value (for example, a deceleration having the maximum magnitude), but may be determined as a first necessary deceleration pattern that changes with time.

ブロック２０６では、現時点の車速Ｖが算出される。現時点の車速Ｖは、車輪速の情報に基づいて算出されてよい。 In block 206, the current vehicle speed V is calculated. The current vehicle speed V may be calculated based on wheel speed information.

ブロック２０８では、現時点の障害物までの距離Ｄが算出される。現時点の障害物までの距離Ｄは、クリソナＥＣＵ２０から得られる物標距離の情報（距離情報）に基づくものであってよい。例えば、現時点の障害物までの距離Ｄは、クリソナＥＣＵ２０から得られる距離情報が示す物標距離そのものであってよい。この場合、制御量演算部１０４における現時点の障害物までの距離Ｄの演算自体は不要である。 In block 208, the current distance D to the obstacle is calculated. The current distance D to the obstacle may be based on target distance information (distance information) obtained from the clearance controller ECU 20. For example, the current distance D to the obstacle may be the target distance itself indicated by the distance information obtained from the clearance controller ECU 20. In this case, the calculation itself of the distance D to the obstacle at the present time in the control amount calculation unit 104 is unnecessary.

ブロック２１０では、ブロック２０６で算出された車速Ｖと、ブロック２０８で算出された現時点の障害物までの距離Ｄとに基づいて、現時点において必要となる第２必要減速度Ｇ２（障害物に衝突しないようにするために必要となる第２必要減速度Ｇ２）を算出する。例えば、障害物の手前所定距離Ｄｓ（例えば、７０ｃｍ）で停止するために、現時点にて必要となる第２必要減速度Ｇ２を算出する。この場合、第２必要減速度Ｇ２は、距離（Ｄ−Ｄｓ）の走行距離で車速をＶから０まで減速させる値であってよい。第２必要減速度Ｇ２は、一定値であってもよいが、時間的に変化する第２必要減速度パターンとして決定されてもよい。 In block 210, based on the vehicle speed V calculated in block 206 and the current distance D to the obstacle calculated in block 208, the second required deceleration G2 required at the present time (does not collide with the obstacle). The second required deceleration G2) required for making the above is calculated. For example, in order to stop at a predetermined distance Ds (for example, 70 cm) before the obstacle, the second required deceleration G2 required at the present time is calculated. In this case, the second necessary deceleration G2 may be a value that decelerates the vehicle speed from V to 0 over a travel distance of distance (D−Ds). The second required deceleration G2 may be a constant value, but may be determined as a second required deceleration pattern that changes with time.

ブロック２１２では、ブロック２０４で算出された第１必要減速度Ｇ１と、ブロック２１０で算出された第２必要減速度Ｇ２とに基づいて、要求制動力が算出される。この場合、第１必要減速度Ｇ１と第２必要減速度Ｇ２のうちの、大きさの大きい方の減速度に基づいて、当該減速度を実現するのに必要な要求制動力が算出される。 In block 212, the required braking force is calculated based on the first required deceleration G1 calculated in block 204 and the second required deceleration G2 calculated in block 210. In this case, the required braking force necessary to realize the deceleration is calculated based on the larger one of the first necessary deceleration G1 and the second necessary deceleration G2.

このようにして算出された要求制動力は、ブレーキＥＣＵ７０に送信される。ブレーキＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ１０から受信した要求制動力が実現されるように、ブレーキアクチュエータの出力(ホイールシリンダ圧)を制御する。尚、ブレーキＥＣＵ７０は、運転支援ＥＣＵ１０から受信する要求制動力と、運転者のブレーキ操作量に応じて決定される要求制動力（及び、他のシステムからの要求制動力）とを調停して、最終的な要求制動力を決定してもよい。この場合、大きい方の要求制動力を選択することとしてよい。 The required braking force calculated in this way is transmitted to the brake ECU 70. The brake ECU 70 controls the output (wheel cylinder pressure) of the brake actuator so that the required braking force received from the driving support ECU 10 is realized. The brake ECU 70 arbitrates between the required braking force received from the driving support ECU 10 and the required braking force determined according to the amount of brake operation by the driver (and the required braking force from other systems). The final required braking force may be determined. In this case, the larger required braking force may be selected.

また、運転支援ＥＣＵ１０は、上述の如く算出した第１必要減速度Ｇ１と第２必要減速度Ｇ２のうちの大きさの大きい方の減速度の大きさが、所定閾値（例えば０．６Ｇ）以下であるときは、要求制動力を算出しない（又は要求制動力を算出してもブレーキＥＣＵ７０に送信しない）こととしてもよい。 Further, the driving assistance ECU 10 determines that the larger one of the first required deceleration G1 and the second required deceleration G2 calculated as described above is equal to or less than a predetermined threshold (for example, 0.6 G). If it is, the required braking force may not be calculated (or even if the required braking force is calculated, it is not transmitted to the brake ECU 70).

図３は、ブレーキＥＣＵ７０により介入制動が実行される状況における車速と減速度の時系列の一例を示す図であり、図３（Ａ）は、車速の時系列波形の一例を示し、図３（Ｂ）は、減速度の時系列波形の一例を示す。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a time series of vehicle speed and deceleration in a situation where intervention braking is executed by the brake ECU 70, and FIG. 3 (A) shows an example of a time series waveform of the vehicle speed. B) shows an example of a time-series waveform of deceleration.

図３に示す例では、時刻ｔ０までは車速Ｖが加速状況にある。時刻ｔ０にて、ブロック２００乃至ブロック２０４の演算により算出される第１必要減速度Ｇ１（時刻ｔ０から所定時間Ｔ後の時刻ｔ１において必要となる減速度）の大きさが所定閾値（例えば０．６Ｇ）を越える。このとき（時刻ｔ０）、ブロック２０６乃至ブロック２１０により算出される第２必要減速度Ｇ２（時刻ｔ０において必要となる減速度）の大きさは、同所定閾値（例えば０．６Ｇ）を越えない。このため、第１必要減速度Ｇ１が選択され、時刻ｔ０から第１必要減速度Ｇ１に対応した要求制動力に基づく介入制動が開始される。このとき、ブレーキアクチュエータの応答遅れに起因して、実際に要求制動力に応じた制動力が付与されるのは時刻ｔ１以後となる。従って、時刻ｔ１から減速が開始されていく（図３の波形Ｖ１参照）。しかしながら、第１必要減速度Ｇ１は、上述の如く、ブレーキアクチュエータの応答遅れを加味して算出されているので（即ち、時刻ｔ０から所定時間Ｔ後の時刻ｔ１において必要となる減速度であるので）、所望の開始タイミング（時刻ｔ１）で介入制動が開始されることになる。 In the example shown in FIG. 3, the vehicle speed V is in an acceleration state until time t0. At time t0, the magnitude of the first required deceleration G1 (deceleration required at time t1 after a predetermined time T from time t0) calculated by the operations of block 200 to block 204 is a predetermined threshold value (for example, 0. Over 6G). At this time (time t0), the magnitude of the second required deceleration G2 (deceleration required at time t0) calculated by the blocks 206 to 210 does not exceed the predetermined threshold (for example, 0.6 G). For this reason, the first necessary deceleration G1 is selected, and intervention braking based on the required braking force corresponding to the first necessary deceleration G1 is started from time t0. At this time, the braking force corresponding to the required braking force is actually applied after time t1 due to the response delay of the brake actuator. Therefore, deceleration starts from time t1 (see waveform V1 in FIG. 3). However, as described above, the first necessary deceleration G1 is calculated by taking into account the response delay of the brake actuator (that is, it is a deceleration required at time t1 after a predetermined time T from time t0). ), The intervention braking is started at a desired start timing (time t1).

ここで、仮に第２必要減速度Ｇ２のみで介入制動を行う場合は、図３において点線で示すように、時刻ｔ１にて、ブロック２０６乃至ブロック２１０により算出される第２必要減速度Ｇ２（時刻ｔ１において必要となる減速度）の大きさが所定閾値（例えば０．６Ｇ）を越える。これにより、時刻ｔ１から第２必要減速度Ｇ２に対応した要求制動力に基づく介入制動が開始される。しかし、ブレーキアクチュエータの応答遅れに起因して、実際に要求制動力に応じた制動力が付与されるのは時刻ｔ２以後となる。従って、時刻ｔ２から減速が開始されていく（図３の波形Ｖ２参照）。この場合、ブレーキアクチュエータの応答遅れに起因して、所望の開始タイミング（時刻ｔ１）で介入制動を開始することができない（ひいては障害物に対して所望の位置関係で停止できない虞がある）。 Here, if the intervention braking is performed only by the second required deceleration G2, as shown by the dotted line in FIG. 3, the second required deceleration G2 (time) calculated by the block 206 to the block 210 at time t1, as indicated by a dotted line in FIG. The magnitude of the deceleration required at t1 exceeds a predetermined threshold (for example, 0.6 G). Thereby, intervention braking based on the required braking force corresponding to the second required deceleration G2 is started from time t1. However, due to the response delay of the brake actuator, the braking force corresponding to the required braking force is actually applied after time t2. Therefore, deceleration starts from time t2 (see waveform V2 in FIG. 3). In this case, the intervention braking cannot be started at a desired start timing (time t1) due to the response delay of the brake actuator (and there is a possibility that the vehicle cannot be stopped in a desired positional relationship with respect to the obstacle).

時刻ｔ３（車速が０となるべき所望の終了タイミングｔ４よりも所定時間Ｔだけ前の時刻）では、ブロック２００乃至ブロック２０４の演算により算出される第１必要減速度Ｇ１（時刻ｔ３から所定時間Ｔ後の時刻ｔ４において必要となる減速度）の大きさは、０となり、所定閾値（例えば０．６Ｇ）を越えなくなる。他方、時刻ｔ３では、ブロック２０６乃至ブロック２１０により算出される第２必要減速度Ｇ２（時刻ｔ３において必要となる減速度）の大きさが所定閾値（例えば０．６Ｇ）を越える。このため、第２必要減速度Ｇ２が選択され、時刻ｔ３から第２必要減速度Ｇ２に対応した要求制動力に基づく介入制動が実行される。但し、第２必要減速度Ｇ２は、第１必要減速度Ｇ１を引き継ぐ態様であるので、この際にブレーキアクチュエータの応答遅れは実質的に生じない。これにより、所望の終了タイミングｔ４で車速を０にすることができる（即ち車両を停止させることができる）。 At a time t3 (a time that is a predetermined time T before a desired end timing t4 at which the vehicle speed should be 0), the first required deceleration G1 (a predetermined time T from the time t3) calculated by the calculation of the blocks 200 to 204 is used. The magnitude of the deceleration required at a later time t4 is 0, and does not exceed a predetermined threshold (for example, 0.6 G). On the other hand, at time t3, the magnitude of the second required deceleration G2 (deceleration required at time t3) calculated by block 206 to block 210 exceeds a predetermined threshold (for example, 0.6 G). For this reason, the second necessary deceleration G2 is selected, and intervention braking based on the required braking force corresponding to the second necessary deceleration G2 is executed from time t3. However, since the second required deceleration G2 is a mode that takes over the first required deceleration G1, there is substantially no response delay of the brake actuator at this time. As a result, the vehicle speed can be reduced to 0 (that is, the vehicle can be stopped) at a desired end timing t4.

このように本実施例によれば、２つの必要減速度（将来必要となる第１必要減速度Ｇ１と、現在必要な第２必要減速度Ｇ２）を算出して要求制動力を決定するので、ブレーキアクチュエータの応答遅れを防止しつつ（適切な減速態様を実現しつつ）、障害物に対して所望の位置（タイミング）で車両を停止させることが可能となる。 Thus, according to the present embodiment, the required braking force is determined by calculating the two required decelerations (the first required deceleration G1 that will be required in the future and the second required deceleration G2 that is currently required). It is possible to stop the vehicle at a desired position (timing) with respect to the obstacle while preventing a response delay of the brake actuator (implementing an appropriate deceleration mode).

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.

例えば、上述した実施例では、超音波センサを用いているが、障害物を検出することができる他のセンサ（例えばミリ波センサやレーザセンサ）等を用いる場合についても適用可能である。 For example, although the ultrasonic sensor is used in the above-described embodiment, the present invention can also be applied to the case of using another sensor (for example, a millimeter wave sensor or a laser sensor) that can detect an obstacle.

また、上述した実施例では、障害物が静止物であると仮定して、第１必要減速度Ｇ１及び第２必要減速度Ｇ２を算出しているが、障害物が移動物であってもよい。この場合、障害物の移動態様を考慮して第１必要減速度Ｇ１及び第２必要減速度Ｇ２が算出されればよい。例えば、障害物までの距離の履歴に基づいて相対速度を算出し、車速に代えて、相対速度を用いてもよい。 In the above-described embodiment, the first necessary deceleration G1 and the second necessary deceleration G2 are calculated on the assumption that the obstacle is a stationary object. However, the obstacle may be a moving object. . In this case, the first necessary deceleration G1 and the second necessary deceleration G2 may be calculated in consideration of the movement mode of the obstacle. For example, the relative speed may be calculated based on the history of the distance to the obstacle, and the relative speed may be used instead of the vehicle speed.

１車両走行制御装置
１０運転支援ＥＣＵ
２０クリソナＥＣＵ
３０Ｇセンサ
４０舵角センサ
５０メータコンピュータ
６０エンジンＥＣＵ
７０ブレーキＥＣＵ
１０１入力処理部
１０２車両状態推定部
１０３障害物判定部
１０４制御量演算部
１０５ＨＭＩ演算部
１０６出力処理部
２０１ａ〜２０１ｄクリアランスソナー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle travel control apparatus 10 Driving assistance ECU
20 Crisona ECU
30 G sensor 40 Rudder angle sensor 50 Meter computer 60 Engine ECU
70 Brake ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Input processing part 102 Vehicle state estimation part 103 Obstacle determination part 104 Control amount calculating part 105 HMI calculating part 106 Output processing part 201a-201d Clearance sonar

Claims

The predicted value of the vehicle speed after a predetermined time from the present time, based on the predicted value of the distance from the present time to the obstacle after the predetermined time, from the present time in order not to collide with the obstacle after the prescribed time The second necessity necessary to calculate the first necessary deceleration required and to prevent the vehicle from colliding with the obstacle at the current time based on the current vehicle speed and the current distance to the obstacle. A deceleration is calculated, and the braking force of the vehicle is controlled based on a larger required deceleration of the calculated first required deceleration and second required deceleration. Vehicle travel control device.