JP2017004057A - 運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】運転支援装置(10)の運転支援制御手段(14、16)は、ドライバによる運転操作の少なくとも一部を支援する運転支援制御を実行する。支援判定手段(12)は、運転支援制御を終了する所定条件が成立しているか否かを判定する。物理量取得手段(12)は、自車両が走行する走行路の曲がり具合に対応する物理量を取得する。曲がり具合判定手段(12)は、運転支援制御を終了する所定条件が成立している場合、物理量取得手段が取得する物理量が示す曲がり具合が所定の大きさより小さいか否かを判定する。終了指令手段(12)は、曲がり具合が所定の大きさより小さいと曲がり具合判定手段が判定すると、運転支援制御手段に運転支援制御の終了を指令する。
【選択図】図1
Description
運転支援制御手段は、ドライバによる運転操作の少なくとも一部を支援する運転支援制御を実行する。支援判定手段は、運転支援制御手段が運転支援制御を終了する所定条件が成立しているか否かを判定する。物理量取得手段は、自車両が走行する走行路の曲がり具合に対応する物理量を取得する。
[1.構成]
図1に示す運転支援システム2は、運転支援装置10と、カメラ部20と、LTC(Lane Trace Control)起動スイッチ(SW)22と、車速設定器24と、ナビゲーション装置26と、車速センサ28と、HMI(Human Machine Interface)部30と、ステアリングシステム40と、パワートレインシステム42と、ブレーキシステム44とを備えている。
ナビゲーション装置26は、自車両の現在位置とタッチパネル等から入力される自車両の目的地とに基づき、目的地までの経路を案内する。ナビゲーション装置26は、GPS衛星等の測位衛星から測位信号を受信して、自車両の位置を地図DBに記憶されている地図情報に基づいてマッピングする。
ステアリングシステム40は、横方向運動制御器14から指令されるトルクにしたがってステアリングハンドルを駆動し、自車両の横方向の運動を制御する。
以下、運転支援システム2が実行する処理について説明する。図2、図5〜図9のフローチャートは所定時間間隔で常時実行される。
カメラ部20が実行する処理について説明する。図2のS400において、カメラ部20は撮像した画像データから白線を検出し、自車両がこれから走行する走行路の境界位置として、走行向前方の150m程度先までの左右両側の白線の位置を算出する。
図4に示すように、自車両100の前方に障害物300が存在する場合、カメラ部20は、左右の白線210、212に代えて障害物300を避けるように左右の境界線220、222を設定し、境界線220、222のx座標およびy座標を白線210、212と同様に算出する。
ドライバによるLTC起動SW22の操作を検出する処理について説明する。
図5のS410において、ドライバがLTC起動SW22をオンにすると(S410:Yes)、LTC起動SW22はdriver_apl_sw_flgをオンにし、counterを0にして初期化する(S412)。driver_apl_sw_flgは、オンであれば、ドライバがLTC起動SW22をオンにしてレーントレース制御の起動を指令したことを示し、オフであれば、ドライバがLTC起動SW22をオフにしてレーントレース制御の終了を指令したことを示すフラグである。
LTC部12が実行するLTC処理について説明する。
図6のS430において、LTC部12は、カメラ部20からdriveway_stateおよびrhoを取得し、LTC起動SW22からdriver_apl_sw_flgを取得し、LTC部12自体が設定するHMI_stateを取得する。
(1)NON_DISPLAY:報知情報なし
(2)LTC_ENABLE:LTC実行可能
(3)LTC_CTRL:LTC実行中
(4)LTC_DESABLE_WARNING:LTC終了予告
(5)LTC_HANDOVER:ドライバへの運転主権移譲
NON_DISPLAYは、HMI_stateが上記(2)〜(5)のいずれでもなく、レーントレース制御の実行状態をドライバに報知する内容がないことを表わしている。LTC_ENABLEは、自車両が自動車専用道路に進入してレーントレース制御を実行可能であるがLTC起動SW22がまだオンになっていないことを表している。LTC_CTRLはレーントレース制御を実行中であることを表わしている。
HMI_state=NON_DISPLAYの場合(S434:Yes)、LTC部12は、各種パラメータの値を次のように設定する(S436)。HMI_state=LTC_ENABLE、laterl_control_enable_flg=オフ、laterl_control_ref=0、longitudinal_control_enable_flg=オフ、longitudinal_control_ref=0。
diffV_int
=diffV_int[n−1]+(diffV[n−1]+diffV)*TS/2
・・・(2)
longitudinal_control_ref
=KP_LONG*diffV+KI_LONG*diffV_int・・・(3)
式(1)において、diffVは指令車速(Vspd_ref)と実車速(Vspd)との差分を表わしている。式(2)においてdiffV_intは、前回までの指令車速と実車速との差分の積算に、前回から今回の処理の間の時間間隔(TS)における指令車速と実車速との差分の積算を加算した値である。つまり、diffV_intは、今回までの指令車速と実車速との差分の積算を表わしている。
(1)HMI_state=LTC_CTRLまたはHMI_state=LTC_DESABLE_WARNING
S450においてHMI_state=LTC_CTRLであれば、自車両が自動車専用道路から退出しても、まだレーントレース制御を実行中であることを表わしている。450においてHMI_state=LTC_DESABLE_WARNINGであれば、自車両が自動車専用道路から退出して、レーントレース制御を終了することを報知していることを表わしている。
S450においてdriver_apl_sw_flg=オンまたはニュートラルのいずれか一方であれば、自車両が自動車専用道路から退出したときに、LTC起動SW22は基準位置からオフに操作されていないことを表わしている。
S450において、max(rho)≧RHO_THであれば、自車両が自動車専用道路から退出したときに、自車両の走行方向前方の走行路の曲率の最大値(max(rho))が所定値であるRHO_TH以上であることを表わしている。本実施形態では、max(rho)は、自車両の走行方向前方の走行路において10m間隔で15個算出した曲率のうちの最大値である。曲率が大きいほど走行路の曲率半径は小さいので、曲率が大きいほど走行路の曲がり具合は大きい。
laterl_control_enable_flg=オン、laterl_control_ref=0、longitudinal_control_enable_flg=オン。さらに、longitudinal_control_refを前述した式(1)〜(3)に基づいて設定する(S458)。つまり、LTC部12は、LTC_shutdown_timerがSDT_TH未満の間、レーントレース制御を継続して実行する。
自車両が自動車専用道路から退出したときに走行路の曲がり具合が所定値よりも小さい。
自車両が自動車専用道路から退出したときに走行路の曲がり具合が所定値以上であり、LTC終了を報知している間に走行路の曲がり具合が所定値よりも小さくなった。
S460の判定が「Yes」になりS462の処理で、HMI_stateがLTC_HANDOVERに設定された。
handover_timer≧HOV_THであれば(S464:Yes)、LTC部12は、運転操作の主権をドライバに移譲することが開始されたことを報知する期間が終了したと判断し、各種パラメータの値を次のように設定する(S466)。HMI_state=NON_DISPLAY、handover_timer=0、diffV_int=0、LTC_shutdown_timer=0。
横方向運動制御器14が実行する横方向運動制御処理について説明する。
図8のS470において、横方向運動制御器14は、LTC部12からlateral_control_enable_flg、lateral_control_ref、max(rho)、theta、ycを取得する。
diffy_int
=diffy_int[n−1]+(diffy[N−1]+diffy)*TS/2
・・・(5)
handle_trq_ref=KP1_LATE*diffy+
KI_LATE*diffy_int+KP2_LATE*theta ・・・(6)
(4)において、diffyは指令横位置と自車両100の重心102の横位置との差分を表わしている。前述したように、本実施形態では、走行路の横方向幅の中央位置204を横位置の基準点とし、基準点を指令横位置としているので、lateral_control_ref=0である。
走行路曲率の最大値が大きいほど、つまり走行路の曲がり具合の最大値が大きいほどなまし率を小さくし、トルク制御指令値を緩やかに低下させることが望ましい。これにより、運転者によるステリングハンドルの運転操作量を緩やかに増加し、運転者による運転操作の負担を緩やかに増加できる。
・・・(8)
K_NAMASI<1であるから、S484を実行する毎に、図10および図11のなまし処理の期間が示すように、S484で算出されるhandle_trq_refの絶対値は小さくなる。
[2−5.前後方向運動制御処理]
前後方向運動制御器16が実行する前後方向運動制御処理について説明する。
指令加速度が0以上の場合、制動力を作動させる必要はないので、前後方向運動制御器16は、ブレーキシステム44に指令する制動力(break_control_ref)を0に設定する(S496)。
指令加速度が負の場合、駆動出力を作動させる必要はないので、前後方向運動制御器16は、パワートレインシステム42に指令する駆動出力(powertrain_control_ref)を0に設定する(S498)。
以上説明した上記実施形態では、以下の効果を得ることができる。
(1)自車両が自動車専用道路から退出しても、自車両の走行方向前方の走行路の最大曲率が所定値以上であり走行路の曲がり具合が大きい場合には、レーントレース制御をすぐに終了しない。そして、自車両の走行方向前方の走行路の最大曲率が所定値よりも小さくなり走行路の曲がり具合が小さくなるか、あるいは自車両が自動車専用道路から退出してから所定時間が経過するまでレーントレース制御を継続する。
(1)上記実施形態では、自車両の走行路の曲がり具合に対応する物理量として走行路の曲率を使用した。これ以外にも、自車両の走行路の曲がり具合に対応する物理量として、ステアリング角度、加速度センサが検出する自車両の横方向の加速度等を使用してもよい。ステアリング角度が大きいほど走行路の曲がり具合が大きく、横方向の加速度が大きいほど走行路の曲がり具合が大きいと判定できる。
(8)図9の前後方向運動制御処理において、駆動出力および制動力を算出する場合、走行の勾配、空気抵抗、およびタイヤの転がり抵抗等を考慮してもよい。
Claims (13)
- ドライバによる運転操作の少なくとも一部を支援する運転支援制御を実行する運転支援制御手段(14、16、S470〜S488、S490〜S500)と、
前記運転支援制御手段が前記運転支援制御を終了する所定条件が成立しているか否かを判定する支援判定手段(12、S432)と、
自車両が走行する走行路の曲がり具合に対応する物理量を取得する物理量取得手段(12、S450)と、
前記所定条件が成立していると前記支援判定手段が判定すると、前記物理量取得手段が取得する前記物理量が示す前記曲がり具合が所定の大きさより小さいか否かを判定する曲がり具合判定手段(12、S450)と、
前記曲がり具合が前記所定の大きさより小さいと前記曲がり具合判定手段が判定すると、前記運転支援制御手段に前記運転支援制御の終了を指令する終了指令手段(12、S462)と、
を備えることを特徴とする運転支援装置(10)。 - 請求項1に記載の運転支援装置において、
前記物理量取得手段は前記走行路の曲率を前記物理量として取得し、
前記曲がり具合判定手段は、前記曲率が所定値より小さいか否かによって前記曲がり具合が前記所定の大きさより小さいか否かを判定する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項2に記載の運転支援装置において、
前記物理量取得手段は、前記自車両の走行方向前方の前記走行路の曲率を前記物理量として取得する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項3に記載の運転支援装置において、
前記物理量取得手段(12)は地図情報に基づいて前記曲率を取得する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1に記載の運転支援装置において、
前記物理量取得手段(12)は、ステアリング角度を取得し、
前記曲がり具合判定手段は、前記ステアリング角度が所定値より小さいか否かによって前記曲がり具合が前記所定の大きさより小さいか否かを判定する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
前記終了指令手段(S454、S456、S462)は、前記所定条件が成立してから所定時間が経過すると、前記曲がり具合が前記所定の大きさ以上であっても前記運転支援制御手段に前記運転支援制御の終了を指令する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1から6のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
前記終了指令手段が前記運転支援制御手段に前記運転支援制御の終了を指令する前に前記運転支援制御の終了を報知させる報知指令手段(12、S452)を備える、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
前記運転支援制御手段(S482〜S486)は、前記運転支援制御の終了を前記終了指令手段から指令されると、前記運転支援制御による制御量を徐々に低下させる、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項8に記載の運転支援装置において、
前記運転支援制御手段(14)は前記物理量に応じて前記制御量の低下程度を調整する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項8または9記載の運転支援装置において、
前記運転支援制御手段(14)は前記自車両の車速に応じて前記制御量の低下程度を調整する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1から10のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
前記運転支援制御手段(14、S470〜S488)はステアリング制御を支援する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1から11のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
前記運転支援制御手段(16、S490〜S500)は車速制御を支援する、
ことを特徴とする運転支援装置。 - 請求項1から12のいずれか一項に記載の運転支援装置において、
前記支援判定手段は、前記自車両が自動車専用道路から出ると前記所定条件が成立すると判定する、
ことを特徴とする運転支援装置。
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