JP2017033433A - Speed control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、速度制御装置に関する。 The present invention relates to a speed control device.
近年、自動車交通の諸問題に対する解決策として、自動車交通の情報化、知能化に関連して、自動運転システムの研究開発が進められている。自動運転システムとは例えば、複数の道路区間から構成される目標走行経路と、各道路区間に対して予め設定されている目標速度(「規制速度」とも言う)とが事前に提供されて、停発進を含む車両の自律的な走行制御を行うシステムである。車両には、当該車両の実際の速度(実速度)が、車両の実際の位置(実位置)を含む道路区間に設定されている目標速度に追従するように、当該車両のアクセル操作量とブレーキ操作量とを制御する速度制御装置が搭載される。 In recent years, research and development of an automatic driving system has been promoted as a solution to various problems of automobile traffic in relation to the informationization and intelligence of automobile traffic. For example, an automatic driving system is provided with a target travel route composed of a plurality of road sections and a target speed (also referred to as “regulated speed”) set in advance for each road section in advance. This is a system that performs autonomous traveling control of a vehicle including starting. The vehicle has an accelerator operation amount and a brake so that the actual speed (actual speed) of the vehicle follows the target speed set in the road section including the actual position (actual position) of the vehicle. A speed control device for controlling the operation amount is mounted.
特許文献1には、自動運転に関する技術として、自動運転許可スイッチによる許可に基づいて、走行路面上に敷設された誘導線に沿って車両の自動運転を開始させる技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for starting automatic driving of a vehicle along a guide line laid on a traveling road surface based on permission by an automatic driving permission switch as a technique related to automatic driving.
ところで、上記自動運転システムにおいて、目標速度がステップ状に減少する場合(すなわち、車両が減速する)場合、車両の実速度が急激に減少し、当該実速度が目標速度を下回るアンダーシュートが発生してしまう場合があるという問題があった。 By the way, in the automatic driving system, when the target speed decreases stepwise (that is, the vehicle decelerates), the actual speed of the vehicle rapidly decreases, and an undershoot occurs where the actual speed falls below the target speed. There was a problem that sometimes.
本発明の目的は、車両が減速する場合、アンダーシュートの発生を抑制することが可能な速度制御装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the speed control apparatus which can suppress generation | occurrence | production of an undershoot when a vehicle decelerates.
本発明に係る速度制御装置は、
複数の道路区間から構成され、各道路区間に対して目標速度が設定された走行経路に沿って走行する車両の速度を制御する速度制御装置であって、
前記車両の実際の位置である実位置を取得する実位置取得部と、
前記車両の実際の速度である実速度を取得する実速度取得部と、
前記実位置を含む前記道路区間に設定されている前記目標速度に前記実速度が追従するように、前記車両の加減速度を制御する加減速度制御部と、
を備え、
前記実位置が第1道路区間から第2道路区間に移動することに伴い前記目標速度が第1目標速度から第2目標速度に減速する場合、前記第1道路区間の減速開始位置から終了位置までの間において前記実速度が前記第1目標速度から前記第2目標速度に1次遅れで減速するように、前記第1道路区間における前記目標速度は設定される。
The speed control device according to the present invention includes:
A speed control device configured to control a speed of a vehicle that is configured of a plurality of road sections and travels along a travel route in which a target speed is set for each road section,
An actual position acquisition unit for acquiring an actual position which is an actual position of the vehicle;
An actual speed acquisition unit for acquiring an actual speed which is an actual speed of the vehicle;
An acceleration / deceleration control unit that controls acceleration / deceleration of the vehicle so that the actual speed follows the target speed set in the road section including the actual position;
With
When the target speed decelerates from the first target speed to the second target speed as the actual position moves from the first road section to the second road section, from the deceleration start position to the end position of the first road section The target speed in the first road section is set so that the actual speed decelerates from the first target speed to the second target speed with a first-order lag.
本発明によれば、目標速度がステップ状に変化するのではなく、当該目標速度の変化の傾きが徐々に小さくなるように設定されるため、車両が第1目標速度から第2目標速度に減速する際、実速度が目標速度(第2目標速度)を下回るアンダーシュートの発生を抑制することができる。 According to the present invention, since the target speed is not changed stepwise, but the gradient of the change in the target speed is set to be gradually reduced, the vehicle decelerates from the first target speed to the second target speed. In doing so, it is possible to suppress the occurrence of undershoot in which the actual speed falls below the target speed (second target speed).
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態における車両100の構成を示す機能ブロック図である。本実施の形態では、車両100は、自動運転システムにおける制御対象となり、ディーゼルエンジン(内燃機関)を搭載したトラックなどの大型車両である。すなわち、車両100は、複数の道路区間から構成され、車両100がこれから走行する走行経路(例えば、高速道路)と、各道路区間に対して予め設定されている目標速度とが事前に提供されて、停発進を含む車両100の自律的な走行制御を行うための構成を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of
図1に示すように、車両100は、地図情報記憶部120、走行経路情報記憶部140、実位置検出部160、実速度検出部180および速度制御装置200を備える。
As shown in FIG. 1, the
地図情報記憶部120は、地図情報を記憶している。地図情報には、地図上の道路を表す道路情報であって地図表示や経路探索等に使用する道路情報の他に、道路に隣接する各種施設を表す施設情報が含まれている。道路情報は、道路や車線を細かく分割して表したリンク(以下、「道路区間」と言う)に関する道路区間情報(例えば、道路幅、道路長、勾配、タイヤと路面との摩擦係数等)と、各道路区間の両端の点(交差点や分岐など複数の道路が交わる点を含む)に相当するノードに関するノード情報とから成る。なお、道路区間がカーブを有する場合には、道路区間情報は、そのカーブの半径および曲率等に関する情報を含む。
The map
走行経路情報記憶部140は、複数の道路区間から構成される走行経路に関する走行経路情報を記憶する。走行経路情報は、走行経路を構成する複数の道路区間に対して設定された目標速度を含む。目標速度とは、車両100が道路区間を走行する際、車両100の実際の速度(以下、「実速度」と言う)が追従するように予め設定された速度である。
The travel route
実位置検出部160は、車両100に搭載された自律航法センサー(図示せず)やGPS受信機(図示せず)により取得された車両100の経度、緯度を示す情報と、地図情報記憶部120に記憶されている地図情報とに基づいて、地図上における車両100の実際の位置である実位置(現在位置)を検出する。そして、実位置検出部160は、検出した実位置を速度制御装置200に出力する。
The actual
実速度検出部180は、例えば車速センサーであり、車両100の実速度(走行速度)を検出する。そして、実速度検出部180は、検出した実速度を速度制御装置200に出力する。
The
速度制御装置200は、走行経路情報記憶部140に記憶されている走行経路情報に示される走行経路に沿って走行する車両100の速度を制御する。図1に示すように、速度制御装置200は、実位置取得部220、実速度取得部240、目標加減速度算出部260および加減速度制御部280を備える。なお、目標加減速度算出部260および加減速度制御部280は、本発明の「加減速度制御部」に相当する。
The
実位置取得部220は、実位置検出部160から出力された実位置を取得して目標加減速度算出部260に出力する。
The actual
実速度取得部240は、実速度検出部180から出力された実速度を取得して目標加減速度算出部260に出力する。
The actual
目標加減速度算出部260は、地図情報記憶部120に記憶されている地図情報と、走行経路情報記憶部140に記憶されている走行経路情報とに基づいて、実位置取得部220から出力された実位置を含む道路区間に設定されている目標速度に、実速度取得部240から出力された実速度を追従させるための目標加減速度を算出する。
The target acceleration /
具体的には、目標加減速度算出部260は、目標速度と実速度との速度偏差に対するPIフィードバック制御の方法によって目標加減速度を算出する。
Specifically, the target acceleration /
加減速度制御部280は、目標加減速度算出部260から出力された目標加減速度が正の値である場合(すなわち、車両100を加速させる必要がある場合)、目標加減速度算出部260から出力された目標加減速度に応じてアクセルマップを参照してアクセル開度(車両100のアクセル操作量)を決定し、決定したアクセル開度に応じて、エンジン制御を行う車両用電子制御装置(ECM)を制御する。なお、加減速度制御部280は、目標加減速度算出部260から出力された目標加減速度が正の値である場合、アクセル開度の制御を行うのではなく、例えば燃料噴射量の制御を行っても良い。
The acceleration /
また、加減速度制御部280は、目標加減速度算出部260から出力された目標加減速度が負の値である場合(すなわち、車両100を減速させる必要がある場合)、目標加減速度算出部260から出力された目標加減速度に応じて制動力ゲインを参照して制動力(車両100のブレーキ操作量)を決定し、決定した制動力に応じて、制動力を発生させるEBS(電子制御ブレーキシステム)を制御する。なお、目標加減速度算出部260から出力された目標加減速度が負の値である場合、車両100のブレーキ操作量以外を制御しても良い。
In addition, when the target acceleration / deceleration output from the target acceleration /
ところで、車両100が走行経路に沿って走行する際、目標速度がステップ状に減少する(すなわち、車両100が減速する)と、車両100の実速度が急激に減少し、当該実速度が目標速度を下回るアンダーシュートが発生してしまう場合があった。図2は、アンダーシュートの発生を説明する図である。図2において、点線L1は、実位置が第1道路区間から第2道路区間に移動することに伴い目標速度が第1目標速度(例えば、80[km/h])から第2目標速度(例えば、60[km/h])に減速することを示している。実線L2は、点線L1に示される目標速度の変化に従って加減速度の制御を行った場合における車両100の実速度の変化を示す。図2に示すように、目標速度が第1目標速度から第2目標速度にステップ状に減少すると、車両100の実速度が目標速度(第2目標速度)を下回るアンダーシュートが発生してしまう。また、実位置が第1道路区間から第2道路区間に移動した後において、車両100の実速度が第2目標速度を上回る区間(図2中の位置P1から位置P2までの間)が発生してしまう。
Incidentally, when the
そこで本実施の形態では、走行経路情報記憶部140に記憶される走行経路情報において、図3の実線L3に示すように、第1道路区間の減速開始位置P3から終了位置P4までの間において車両100の実速度が第1目標速度から第2目標速度に1次遅れで減速するように、第1道路区間における目標速度は予め設定されている。すなわち、目標速度は、ステップ状に変化するのではなく、当該目標速度の変化の傾きが徐々に小さくなるように設定される。具体的には、第1道路区間における目標速度は、以下の式(1)に示す時間関数で徐々に時間変化するように設定される。
目標速度=第1目標速度+(第2目標速度−第1目標速度)×(1−exp(−t/T))・・・(1)
ここで、t:減速を開始してからの経過時間、T:1次遅れの時定数(応答速度の目安)である。
Therefore, in the present embodiment, in the travel route information stored in the travel route
Target speed = first target speed + (second target speed−first target speed) × (1-exp (−t / T)) (1)
Here, t is an elapsed time since the start of deceleration, and T is a time constant of a first-order lag (standard response speed).
1次遅れの時定数Tは、第1目標速度と第2目標速度との差分に応じて算出される。本実施の形態では、1次遅れの時定数Tは、以下の式(2)に示すように、第1目標速度から第2目標速度を減算した値を車両100の最大減速度で除算することによって算出される。車両100の最大減速度は、例えば1.0[m/s2]であり、車両100の重量、速度またはギア段等によって一意に決定される。
1次遅れの時定数T=(第1目標速度−第2目標速度)/車両100の最大減速度・・・(2)
The first-order delay time constant T is calculated according to the difference between the first target speed and the second target speed. In the present embodiment, the first-order delay time constant T is obtained by dividing the value obtained by subtracting the second target speed from the first target speed by the maximum deceleration of the
Primary delay time constant T = (first target speed−second target speed) / maximum deceleration of vehicle 100 (2)
上述したように、1次遅れの目標速度は上式(1)によって生成されるが、第2目標速度まで減速させようとしても、第2目標速度までに減速するのにかかる減速時間(t)は無限大になるため、完全に第2目標速度まで減速させることができない。そこで、本実施の形態では、以下のように1次遅れの目標速度を生成する。すなわち、図4に示すように、速度変化幅(ΔV)の95[%](以下、「比率」と言う)まで減速する1次遅れの目標速度の曲線(図4中の一点鎖線L3’)を生成する。次に、生成された曲線に係数(比率が95[%]の場合、1/0.95)を乗算して当該曲線を第2目標速度まで伸ばす(図4中の実線L3を参照)。なお、比率は、車両の減速能力の違いに応じて、例えば65〜99[%]の範囲で調整しても良い。 As described above, the target speed of the first-order lag is generated by the above equation (1), but the deceleration time (t) required to decelerate to the second target speed even if it is attempted to decelerate to the second target speed. Is infinite and cannot be completely decelerated to the second target speed. Therefore, in the present embodiment, a first-order lag target speed is generated as follows. That is, as shown in FIG. 4, a curve of the target speed of the first-order lag that decelerates to 95 [%] (hereinafter referred to as “ratio”) of the speed change width (ΔV) (dashed line L3 ′ in FIG. 4) Is generated. Next, the generated curve is multiplied by a coefficient (1 / 0.95 when the ratio is 95 [%]) to extend the curve to the second target speed (see the solid line L3 in FIG. 4). The ratio may be adjusted, for example, in the range of 65 to 99 [%] according to the difference in the deceleration capability of the vehicle.
減速開始位置P3から終了位置P4までの減速距離Lpreは、第2目標速度と第1目標速度との差分(速度変化幅ΔV=第2目標速度−第1目標速度)と、1次遅れの時定数Tとに基づいて算出される。本実施の形態では、減速距離Lpreは、以下の式(3)によって算出される。
減速距離Lpre={第1目標速度+ΔV×(1−exp(−t/T)}を速度変化幅の絶対値の95[%]までの減速時間で時間積分した値・・・(3)
The deceleration distance Lpre from the deceleration start position P3 to the end position P4 is the difference between the second target speed and the first target speed (speed change width ΔV = second target speed−first target speed) and the first-order delay. It is calculated based on the constant T. In the present embodiment, the deceleration distance Lpre is calculated by the following equation (3).
Deceleration distance Lpre = {first target speed + ΔV × (1−exp (−t / T)}) obtained by time integration with a deceleration time up to 95% of the absolute value of the speed change width (3)
図5は、実線L3に示すように1次遅れで減速する目標速度の変化に従って加減速度の制御を行った場合における車両100の実速度の変化を2点鎖線L4で示した図である。図5に示すように、車両100の実速度が目標速度(第2目標速度)を下回るアンダーシュートはほとんど発生していないことがわかる。また、第1道路区間の終了位置前から減速を開始した結果、実位置が第1道路区間から第2道路区間に移動した後において、車両100の実速度が第2目標速度を上回る区間も発生していないことがわかる。
FIG. 5 is a diagram showing a change in the actual speed of the
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、速度制御装置200は、複数の道路区間から構成され、各道路区間に対して目標速度が設定された走行経路に沿って走行する車両100の速度を制御する。速度制御装置200は、車両100の実際の位置である実位置を取得する実位置取得部220と、車両100の実際の速度である実速度を取得する実速度取得部240と、実位置を含む道路区間に設定されている目標速度に実速度が追従するように、車両100の加減速度を制御する加減速度制御部(目標加減速度算出部260、加減速度制御部280)とを備える。実位置が第1道路区間から第2道路区間に移動することに伴い目標速度が第1目標速度から第2目標速度に減速する場合、第1道路区間の減速開始位置から終了位置までの間において実速度が第1目標速度から第2目標速度に1次遅れで減速するように、第1道路区間における目標速度は設定される。
As described above in detail, in the present embodiment, the
このように構成した本実施の形態によれば、目標速度がステップ状に変化するのではなく、当該目標速度の変化の傾きが徐々に小さくなるように設定されるため、車両100が第1目標速度から第2目標速度に減速する際、実速度が目標速度(第2目標速度)を下回るアンダーシュートの発生を抑制することができる。 According to the present embodiment configured as described above, the target speed is not changed stepwise, but the gradient of the change in the target speed is set to be gradually reduced. When decelerating from the speed to the second target speed, it is possible to suppress the occurrence of undershoot in which the actual speed falls below the target speed (second target speed).
なお、上記実施の形態では、実位置が第1道路区間から第2道路区間に移動することに伴い目標速度が第1目標速度から第2目標速度に減速する場合、第1道路区間の減速開始位置から終了位置までの間において実速度が第1目標速度から第2目標速度に1次遅れで減速するように、第1道路区間における目標速度は予め設定されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両100が走行経路に沿って走行する際、目標速度が第1目標速度から第2目標速度に減速する道路区間(第2道路区間)にある程度近づいたタイミング(例えば、第2道路区間の開始位置から500[m]手前の位置に車両100が到達したタイミング)で、車両100の実速度が第1目標速度から第2目標速度に1次遅れで減速するように、第1道路区間における目標速度を設定変更しても良い。
In the above embodiment, when the target speed decelerates from the first target speed to the second target speed as the actual position moves from the first road section to the second road section, deceleration of the first road section starts. The example in which the target speed in the first road section is set in advance so that the actual speed decelerates from the first target speed to the second target speed with a primary delay between the position and the end position has been described. The invention is not limited to this. For example, when the
また、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。 In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of actualization in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.
本発明は、車両が減速する場合、アンダーシュートの発生を抑制することが可能な速度制御装置として有用である。 The present invention is useful as a speed control device that can suppress the occurrence of undershoot when the vehicle decelerates.
100 車両
120 地図情報記憶部
140 走行経路情報記憶部
160 実位置検出部
180 実速度検出部
200 速度制御装置
220 実位置取得部
240 実速度取得部
260 目標加減速度算出部
280 加減速度制御部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記車両の実際の位置である実位置を取得する実位置取得部と、
前記車両の実際の速度である実速度を取得する実速度取得部と、
前記実位置を含む前記道路区間に設定されている前記目標速度に前記実速度が追従するように、前記車両の加減速度を制御する加減速度制御部と、
を備え、
前記実位置が第1道路区間から第2道路区間に移動することに伴い前記目標速度が第1目標速度から第2目標速度に減速する場合、前記第1道路区間の減速開始位置から終了位置までの間において前記実速度が前記第1目標速度から前記第2目標速度に1次遅れで減速するように、前記第1道路区間における前記目標速度は設定される、
速度制御装置。 A speed control device configured to control a speed of a vehicle that is configured of a plurality of road sections and travels along a travel route in which a target speed is set for each road section,
An actual position acquisition unit for acquiring an actual position which is an actual position of the vehicle;
An actual speed acquisition unit for acquiring an actual speed which is an actual speed of the vehicle;
An acceleration / deceleration control unit that controls acceleration / deceleration of the vehicle so that the actual speed follows the target speed set in the road section including the actual position;
With
When the target speed decelerates from the first target speed to the second target speed as the actual position moves from the first road section to the second road section, from the deceleration start position to the end position of the first road section The target speed in the first road section is set so that the actual speed is decelerated with a first order delay from the first target speed to the second target speed during
Speed control device.
請求項1に記載の速度制御装置。 The deceleration distance from the deceleration start position to the end position is calculated based on the difference between the second target speed and the first target speed and the time constant of the first-order lag.
The speed control apparatus according to claim 1.
請求項1または2に記載の速度制御装置。 The time constant of the first-order lag is calculated according to the difference between the first target speed and the second target speed.
The speed control apparatus according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2015154893A JP2017033433A (en) | 2015-08-05 | 2015-08-05 | Speed control device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018142161A (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | いすゞ自動車株式会社 | Speed control device |
WO2024106135A1 (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | 株式会社小松製作所 | Management system for unmanned vehicle and management method for unmanned vehicle |
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2015
- 2015-08-05 JP JP2015154893A patent/JP2017033433A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018142161A (en) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | いすゞ自動車株式会社 | Speed control device |
WO2024106135A1 (en) * | 2022-11-14 | 2024-05-23 | 株式会社小松製作所 | Management system for unmanned vehicle and management method for unmanned vehicle |
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