JP2010244434A - 車両走行制御装置および最適走行軌跡生成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、車両の制御条件を含む評価関数を用いて車両の走行軌跡を演算する。
【選択図】図2
Description
まず、本発明にかかる最適走行軌跡生成方法を実施するための電子制御装置および本発明にかかる車両走行制御装置を包含する本実施の形態のシステム(以下では本システムと記載する場合がある。)の構成について図1を参照して説明する。図1は、本システムの構成の一例を示すブロック図である。
次に、上述のように構成された本システムが行う最適走行軌跡演算処理の一例について、以下に図2〜図8を参照して詳細に説明する。
車両の最適走行軌跡演算処理の詳細について図2を参照して説明する。図2は、本システムが行う最適走行軌跡演算処理の一例を示すフローチャートである。
次に、車両が直線道路で発進・停止をする場合に、制限速度(上限速度)を制御条件とする車両の最適走行軌跡演算処理の詳細について図3から図6を参照して説明する。図3は、本システムが行う最適走行軌跡演算処理の一例を示すフローチャートである。図4は、本実施の形態における車両の制御条件を表す関数f2の値の変化の一例を示す図である。図5は、従来技術における最適走行軌跡演算の計算区分の一例を示す図である。図6は、本実施の形態における最適走行軌跡演算の計算区分の一例を示す図である。
f1=t
f2=10×(V/VLMT)^60
(ここで、Vは速度の状態変数であり、VLMTは制限速度である。)
F=t+10×(V/VLMT)^60
続いて、車両が幅員2Lの直線道路で発進・停止をする場合に、道路境界条件(すなわち、道路幅員内における車両の左右方向への移動)を制御条件とする車両の最適走行軌跡演算処理の詳細について図7および図8を参照して説明する。図7は、本システムが行う最適走行軌跡演算処理の一例を示すフローチャートである。図8は、本実施の形態における最適走行軌跡の一例を示す模式図である。
f1=t
f2=1000×(Y/L)^10
すなわち、本システムにおいては、道路中心から車両位置までの距離Yを道路の幅員の半分の距離Lで割った値(V/L)のべき乗を、例えば、10等の値とし、係数を、例えば、60等の大きな値とすることで、|Y/L|<1の場合、関数f2の値は0に近い値となり、|Y/L|≧1の場合、関数f2の値は1000以上の大きな値となる。つまり、車両の左右方向(すなわち、道路に対しての横方向位置)への移動に関する制御条件が後述する最終的な評価関数Fに含まれることで、道路境界に接する車両位置(すなわち、道路外に車両が位置する領域)では解(最適解)となりえない値を返すことができる。これにより、車両走行制御部102eは、道路幅員内での走行という条件を満たすような車両の走行制御をすることができる。
F=t+1000×(Y/L)^10
本実施の形態によれば、車両走行制御における最適の目的に関する評価関数を設定し、入力された道路区間の情報に基づいて、車両の制御条件を表す関数を設定し、設定された最適の目的に関する評価関数に、設定された車両の制御条件を表す関数を当該評価関数の項として加えることにより、最終的な評価関数(すなわち、車両の制御条件を表す項を含む評価関数)を設定し、設定された最終的な評価関数に基づき、最適走行軌跡を最適化手法を用いて演算し、最適化演算の収束条件等が満たされたと判断した場合、最適走行軌跡演算処理を終了する。これにより、制御開始から制御終了までを一つの区間として扱えるため、計算が簡略化されるとともに精度のよい解を求めることができる。
102 制御部
102a 目的評価関数設定部
102b 制御条件関数設定部
102c 最終評価関数設定部
102d 最適走行軌跡演算部
102e 車両走行制御部
106 記憶部
106a 道路情報ファイル
200 入力装置
Claims (16)
- (装置メイン)
評価関数を用いて車両の走行軌跡を演算する、制御部を少なくとも備えた車両走行制御装置であって、
上記評価関数は、上記車両の制御条件を含むことを特徴とする車両走行制御装置。 - (速度制御条件)
請求項1に記載の車両走行制御装置において、
上記制御条件は、上記車両の速度に関する速度制御条件であることを特徴とする車両走行制御装置。 - (速度制御条件)
請求項2に記載の車両走行制御装置において、
上記速度制御条件は、上記車両の制限速度であることを特徴とする車両走行制御装置。 - (移動制御条件)
請求項1に記載の車両走行制御装置において、
上記制御条件は、上記車両の前後方向および/または左右方向への移動に関する移動制御条件であることを特徴とする車両走行制御装置。 - (移動制御条件)
請求項4に記載の車両走行制御装置において、
上記移動制御条件は、道路幅員内における上記車両の左右方向への移動であることを特徴とする車両走行制御装置。 - 請求項1から5のいずれか1つに記載の車両走行制御装置において、
上記評価関数は、上記制御条件を表す項を含む多項式であり、
上記制御条件を満たす場合、上記制御条件を表す項の値が1以下の値となることを特徴とする車両走行制御装置。 - 請求項1から5のいずれか1つに記載の車両走行制御装置において、
上記評価関数は、上記制御条件を表す項を含む多項式であり、
上記制御条件を満たさない場合、上記制御条件を表す項の値が1より大きい値となることを特徴とする車両走行制御装置。 - (共役勾配法)
請求項1から7のいずれか1つに記載の車両走行制御装置において、
上記評価関数は、共役勾配法による演算に用いられることを特徴とする車両走行制御装置。 - (方法メイン)
制御部を少なくとも備えた車両走行制御装置において実行される、評価関数を用いて車両の走行軌跡を演算する最適走行軌跡生成方法であって、
上記評価関数は、上記車両の制御条件を含むことを特徴とする最適走行軌跡生成方法。 - (速度制御条件)
請求項9に記載の最適走行軌跡生成方法において、
上記制御条件は、上記車両の速度に関する速度制御条件であることを特徴とする最適走行軌跡生成方法。 - (速度制御条件)
請求項10に記載の最適走行軌跡生成方法において、
上記速度制御条件は、上記車両の制限速度であることを特徴とする最適走行軌跡生成方法。 - (移動制御条件)
請求項9に記載の最適走行軌跡生成方法において、
上記制御条件は、上記車両の前後方向および/または左右方向への移動に関する移動制御条件であることを特徴とする最適走行軌跡生成方法。 - (移動制御条件)
請求項12に記載の最適走行軌跡生成方法において、
上記移動制御条件は、道路幅員内における上記車両の左右方向への移動であることを特徴とする最適走行軌跡生成方法。 - 請求項9から13のいずれか1つに記載の最適走行軌跡生成方法において、
上記評価関数は、上記制御条件を表す項を含む多項式であり、
上記制御条件を満たす場合、上記制御条件を表す項の値が1以下の値となることを特徴とする最適走行軌跡生成方法。 - 請求項9から13のいずれか1つに記載の最適走行軌跡生成方法において、
上記評価関数は、上記制御条件を表す項を含む多項式であり、
上記制御条件を満たさない場合、上記制御条件を表す項の値が1より大きい値となることを特徴とする最適走行軌跡生成方法。 - (共役勾配法)
請求項9から15のいずれか1つに記載の最適走行軌跡生成方法において、
上記評価関数は、共役勾配法による演算に用いられることを特徴とする最適走行軌跡生成方法。
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