JP2010173616A - 車両走行支援装置及び車両走行支援方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1制御指令値演算部22が所定の制御周期で第1制御指令値を演算し、将来状態予測部24が第1時刻における自車両運動状態及び障害物状態に基づいて第1時刻から所定時間後の第2時刻における自車両運動状態及び障害物状態を予測して、第2制御指令値演算部25が予測された第2時刻における自車両運動状態及び障害物状態に基づいて、第2時刻以降の第2制御指令値を演算する。予測適切度評価部23は、予測された自車両運動状態及び障害物状態と実際の自車両運動状態及び障害物状態とを比較して予測適切度を判定し、制御指令値出力処理部26は、予測適切度に基づいて第2時刻以降の実際の制御指令値として第1又は第2制御指令値を出力する。
【選択図】 図2
Description
[第1実施形態に係る車両走行支援装置の一構成例]
本発明の第1実施形態として示す車両走行支援装置は、例えば図1に示すような車両に搭載される。
つぎに、上述したように構成された車両走行支援装置のコントローラ1による車両走行支援処理について、図3乃至図7のフローチャートなどを参照して説明する。
つぎに、第2制御指令値の演算処理が開始されていない時にステップS4にて行う第1処理について、図4及び図5のフローチャートを参照して説明する。
(2)道路101の境界に近づきすぎない
(3)前輪転舵角δを必要以上に切りすぎない
(4)回避運動終端での自車両100のヨー角θを、道路101の進行方向に近づける
上記(1)の要請項目は、自車両100と歩行者103との距離が近くなれば近くなるほど値が大きくなる関数によって表現する。具体的には、(1)の要請項目は、式21の関数を利用した評価式LPを利用する。
つぎに、図3におけるステップS5の第2処理を、図6を参照して説明する。この第2処理は、第2制御指令値の演算中であるので、制御実行中の第2制御指令値又は第1制御指令値を出力するものである。
つぎに、図3におけるステップS5の第3処理を、図7を参照して説明する。第3処理は、第2制御指令値の演算が終了しているので、時系列信号のうちの先頭の第2制御指令値又は第1制御指令値を出力するものである。
つぎに、上述した処理を行う車両走行支援装置において、具体的な走行状況に対応した動作について、図14乃至図16を参照して説明する。
以上詳細に説明したように、本発明の実施形態として示した車両走行支援装置によれば、所定の制御周期で第1制御指令値を演算すると共に、第1時刻から所定時間後の第2時刻における自車両運動状態及び障害物状態を予測して第2時刻以降の第2制御指令値を演算する。そして、車両走行支援装置は、第1時刻において予測された第2時刻の自車両運動状態及び障害物状態と第2時刻において実際に検出された自車両運動状態及び障害物状態とを比較して予測適切度を判定して、第2時刻以降の実際の制御指令値として第1制御指令値又は第2制御指令値を出力することができる。
つぎに、第2実施形態に係る車両走行支援装置について説明する。なお、上述の第1実施形態と同様の部分については同一符号を付することによりその詳細な説明を省略する。
以上詳細に説明したように、本発明を適用した第2実施形態に係る車両走行支援装置によれば、第1実施形態と同様に、第2制御指令値の演算終了時の自車両及び障害物状態をあらかじめ予測しておき、予測した状態と実際の状態とを比較することで第2制御指令値を実際の制御に反映させるかを決定できる。
2…転舵角サーボコントローラ
3…転舵用モータ
4…カメラ
5…車速センサ
6…ヨーレートセンサ
7…加速度センサ
8…操舵角センサ
9…転舵角サーボコントローラ
9…転舵角センサ
10…ステアリング
11…クラッチ
12…ホイール
21…センサ信号処理部
22…第1制御指令値演算部
23…予測適切度評価部
24…将来状態予測部
25…第2制御指令値演算部
26…制御指令値出力処理部
31…ブレーキ踏力センサ
32…ブレーキ圧コントローラ
33…ブレーキ機構
Claims (19)
- 自車両の運動を制御する制御指令値を演算して車両の走行を支援する車両走行支援装置において、
自車両の運動状態を検出する自車両状態検出手段と、
前方の障害物を検出する障害物検出手段と、
所定の制御周期で第1制御指令値を演算する第1制御指令値演算手段と、
第1時刻における自車両運動状態及び障害物状態に基づいて、第1時刻から所定時間後の第2時刻における自車両運動状態及び障害物状態を予測する将来状態予測手段と、
第1時刻において予測された第2時刻における自車両運動状態及び障害物状態に基づいて、前記第2時刻以降の第2制御指令値を演算する第2制御指令値演算手段と、
第1時刻において予測された第2時刻の自車両運動状態及び障害物状態と第2時刻において実際に検出された自車両運動状態及び障害物状態とを比較して、前記将来状態予測手段による自車両運動状態及び障害物状態の予測適切度を判定する予測適切度評価手段と、
前記予測適切度評価手段により判定された予測適切度に基づいて、第2時刻以降の実際の制御指令値として前記第1制御指令値又は前記第2制御指令値を出力する制御指令値出力手段と
を備えることを特徴とする車両走行支援装置。 - 障害物を回避するために制御指令値を演算する必要性を判定する判定手段を備え、
前記判定手段により制御指令値を演算する必要性があることが判定された場合に、少なくとも前記第1制御指令値を演算することを特徴とする請求項1に記載の車両走行支援装置。 - 障害物を回避するために前記第2制御指令値を演算する必要性を判定する判定手段を備え、
前記判定手段により前記第2制御指令値を演算する必要性がないことが判定された場合には前記第1制御指令値のみを演算して前記制御指令値出力手段から出力し、前記判定手段により前記第2制御指令値を演算する必要性があることが判定された場合には前記第1制御指令値又は前記第2制御指令値を前記制御指令値出力手段から出力すること
を特徴とする請求項1に記載の車両走行支援装置。 - 前記第1制御指令値演算手段は、前記自車両運動状態及び前記障害物状態に対応して第1制御指令値を格納した対応マップを参照して、前記第1制御指令値を演算することを特徴とする請求項1に記載の車両走行支援装置。
- 運転者の運転操作を検出する運転操作検出手段を備え、
前記第1制御指令値演算手段は、前記運転操作検出手段により検出された運転者の運転操作に基づいて第1制御指令値を演算することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両走行支援装置。 - 前記将来状態予測手段は、前記第1制御指令値又は前記第2制御指令値に対して変動する車両運動を記述した車両運動モデルを用いて前記自車両運動状態を予測する処理を反復して行って前記第2時刻における前記自車両運動状態を予測することを特徴とする請求項1に記載の車両走行支援装置。
- 前記将来状態予測手段は、運転者の運転操作を予測する運転操作予測手段を含み、当該予測された運転操作に基づいて前記第2時刻における前記自車両運動状態を予測することを特徴とする請求項6に記載の車両走行支援装置。
- 前記将来状態予測手段は、前記第2制御指令値演算手段による第2制御指令値の演算所要時間を予測し、当該予測した演算所要時間が経過した時刻よりも後の時刻に前記第2時刻を設定して、当該第2時刻以降の自車両運動状態及び障害物状態を予測することを特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の車両走行支援装置。
- 前記第2制御指令値演算手段は、前記第2制御指令値に対する車両運動の適切さを評価する評価関数を用いて、所定期間に亘って自車両の運動を制御する第2制御指令値の時系列信号を演算することを特徴とする請求項1乃至請求項8の何れか一項に記載の車両走行支援装置。
- 自車両が走行する道路境界を検出する道路境界検出手段を備え、
前記評価関数は、前記障害物及び道路境界に対する自車両の接近度合いを評価する評価項を含み、
前記第2制御指令値演算手段は、前記道路境界の範囲内で自車両が障害物を回避する第2制御指令値の時系列信号を演算することを特徴とする請求項9に記載の車両走行支援装置。 - 前記予測適切度評価手段は、予測した自車両運動状態及び障害物状態と、検出された自車両運動状態及び障害物状態との誤差と所定値との大きさを判定し、
前記制御指令値出力手段は、前記予測適切度評価手段により前記誤差が所定値よりも小さいことが判定された場合に、前記第1制御指令値演算手段により演算された第1制御指令値を、前記第2制御指令値演算手段により演算された第2制御指令値に置き換えること
を特徴とする請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の車両走行支援装置。 - 前記予測適切度評価手段は、予測した自車両運動状態及び障害物状態と、検出された自車両運動状態及び障害物状態との誤差と所定値との大きさを判定し、
前記制御指令値出力手段は、前記予測適切度評価手段により前記誤差が所定値よりも大きいことが判定された場合に、前記第1制御指令値演算手段により演算された第1制御指令値と前記第2制御指令値演算手段により演算された第2制御指令値を比較した結果に基づいて、前記第1制御指令値又は前記第2制御指令値を出力することを特徴とする請求項1乃至請求項11の何れか一項に記載の車両走行支援装置。 - 前記予測適切度評価手段は、第1時刻において前記第2制御指令値演算手段により演算された第2時刻における第2制御指令値で特定される障害物の回避方向と、当該第2時刻において検出された運転者の操舵状態から推測される障害物の回避方向と比較し、
前記制御指令値出力手段は、前記予測適切度評価手段により比較された双方の回避方向が異なる場合には、当該第2制御指令値を実際の制御指令値として出力しないこと
を特徴とする請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の車両走行支援装置。 - 前記予測適切度評価手段は、予測した自車両運動状態及び障害物状態と、検出された自車両運動状態及び障害物状態との誤差と所定値との大きさを判定し、
前記制御指令値出力手段は、前記予測適切度評価手段により前記誤差が所定値よりも大きいことが判定された場合に、前記第1制御指令値を実際の制御指令値として出力し、前記将来状態予測手段及び前記第2制御指令値演算手段により、前記第2時刻以降の時刻における第2制御指令値の演算を開始させて、当該第2時刻以降において、前記予測適切度に基づいて第1制御指令値又は第2制御指令値を出力することを特徴とする請求項1乃至請求項10の何れか一項に記載の車両走行支援装置。 - 前記第2制御指令値演算手段は、前記第2制御指令値の演算を繰り返して行うことによって当該第2制御指令値を更新することを特徴とする請求項1乃至請求項14の何れか一項に記載の車両走行支援装置。
- 前記第1制御指令値演算手段及び前記第2制御指令値演算手段は、前記第1制御指令値及び前記第2制御指令値として、自車両の操舵角を制御する値を演算することを特徴とする請求項1乃至請求項15の何れか一項に記載の車両走行支援装置。
- 前記第1制御指令値演算手段及び前記第2制御指令値演算手段は、前記第1制御指令値及び前記第2制御指令値として、自車両の制動力を制御する値を演算することを特徴とする請求項1乃至請求項15の何れか一項に記載の車両走行支援装置。
- 前記第1制御指令値演算手段及び前記第2制御指令値演算手段は、前記第1制御指令値及び前記第2制御指令値として、自車両の左右制動力差を制御する値を演算することを特徴とする請求項1乃至請求項15の何れか一項に記載の車両走行支援装置。
- 自車両の運動を制御する制御指令値を演算して車両の走行を支援する車両走行支援方法において、
第1時刻において、当該第1時刻における第1制御指令値を演算する処理と、当該第1時刻における自車両運動状態及び障害物状態に基づいて第1時刻から所定時間後の第2時刻における自車両運動状態及び障害物状態を予測する処理と、当該予測された第2時刻における自車両運動状態及び障害物状態に基づいて第2時刻以降の第2制御指令値を演算する処理とを行い、
第2時刻において、実際に検出された自車両運動状態及び障害物状態と、前記第1時刻において予測された第2時刻の自車両運動状態及び障害物状態とを比較して、予測した自車両運動状態及び障害物状態の予測適切度を判定し、当該判定された予測適切度に基づいて、第2時刻以降の実際の制御指令値として前記第1制御指令値又は前記第2制御指令値を出力すること
を特徴とする車両走行支援方法。
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