JP2018203173A - 車両の運転支援装置およびその方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
車両1の前後方向に対して車両の幅方向にずれた所定の目標地点までの目標経路Rを設定する目標経路設定手段24を備え、目標経路R上を減速しながら走行し目標地点Pdで停止する、操舵を伴う運転を実行する構成とし、車両1のヨー時定数の変動が最小となるよう車両1の前後方向の減速度を制御する減速度制御手段22を備えた。
【選択図】図1
Description
ヨー時定数Tr(t)は、
Tr(t)=f(v(t)、ax(t)、ay(t))で表される。
そして前記減速度制御手段は、評価関数S(t)を、例えば
S=(Tr(t)−Tr(t+Δt))2
のとおり、前記ヨー時定数の変化量(変化率)の2乗と定義し、このSが最小となるように前記減速度ax(t)を設定するものである。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による運転支援装置を説明する。
まず、図1により、本発明の実施形態による運転支援装置を搭載する車両について説明する。
この車両1は、車両1の前方を撮影する車外カメラ3、車室内の乗員の状態を検出する乗員状態センサ4、非常時に車両1を走行車線Rm(図4(a)参照)から退避させることが可能な退避スペースS(例えば非常駐車帯や待避所等)(図4(a)参照)の位置や形状に関する情報を格納した地図データベース5、GPS8(Global Positioning System)、及び、車速を検出する車速センサ7、車両1の進行方向の加速度を検出する加速度センサ8を有する。車外カメラ3が撮影した画像データ、地図データベース5から取得された退避スペースSに関する情報、GPS8により取得された位置情報、及び各センサにより検出された検出データは、ECU20(運転支援装置2)に出力される。
次に、図2、図3のフローチャートを用いて、本実施形態の運転支援装置2が実行する運転支援処理について説明する。
まず、図2、図3の運転支援処理は、ドライバの状態に応じて車両1の運転を支援する処理であり、例えば車両1のイグニッションスイッチがONにされた後に実行される。
続いて、ステップS2において、乗員状態取得部21は、ステップS1で読み込んだ乗員状態センサ4の出力値に基づき、ドライバの状態に異常が有るか否かを判定する。例えば、乗員状態センサ4としては、ドライバの瞬きを検出するための瞬き検出カメラや、ドライバの体表面温度や脈波を検出する赤外線センサ、ドライバの姿勢に応じた荷重バランスや体表脈波を検出するシートセンサ等を用いることができ、乗員状態取得部21は、これらの乗員状態センサ4から出力されたデータに基づき、ドライバの状態に異常が有るか否かを判定する。
なお、操舵ステップごとの操舵の速度や、電動パワーステアリング12を中立位置に維持する時間は、各種プロファイルに基づき自動運転が実行されるまでに(図3中のステップ10)退避経路R上を走行する車両1の通過地点ごとにおける車速や車両1の前後加速度等に基づいて適宜設定される。
詳しくは、図7に示すステップ91のように、減速プロファイル設定部26は、退避スペースS内へ進入可能な該退避スペースSの入り口Psにおける車速V0(退避経路R上を走行する車両1の初速V0)、ステップ7で設定した退避経路Rの長さL、曲率ρに基づいて、初期減速度ax0を設定する。
なお、初期減速度ax0は、一定減速度axcの半分程度の値に限らず他の値に設定してもよいが、一定減速度axc以下の値に設定することが好ましい。
なお、図9(a)、(b)中の区間Xが、車両1が入り口Psから目標地点Pdまで退避経路Rに沿って走行している間の時間に相当する。
運転支援処理の変形例の前提として、一般に退避経路R上を走行する車両1の通過地点ごとにおける、横加速度ayと操舵量(操舵プロファイル)とは互いに連動する。詳しくは、退避経路R上を走行する車両1の通過地点ごとの操舵量は、横加速度ayが示す特性、すなわち図5(b)の線図に示す波形Layと同じ特性となる。
例えば、退避スペースSの入り口Psから目標地点Pdまでの図4(a)に示すような退避経路R全体に亘って、ヨー時定数Trの変化量が最小となるように車両の減速度ax(前後加速度)を設定する本実施形態の運転支援処理を実行する実施例について説明したが、これに限らず、退避経路Rにおける少なくとも一区間のみにおいて上述した本実施形態の運転支援処理を実行する実施例を採用してもよい。
2…車両の運転支援装置
21…乗員状態取得部(乗員状態取得手段)
12…電動パワーステアリング(ステアリング)
22…退避スペース検出部(退避スペース検出手段)
24…目標経路設定部(目標経路設定手段)
25…操舵プロファイル設定部(操舵プロファイル設定手段)
26…減速プロファイル設定部(減速プロファイル設定手段、減速度制御手段)
S7…目標経路設定処理(図3中のステップ7)
S9…減速度制御処理(図3中のステップ9)
S…退避スペース
R…退避経路(目標経路)
Pd…目標地点
ρ…曲率
Claims (10)
- 車両の前後方向に対して車両の幅方向にずれた所定の目標地点までの目標経路を設定する目標経路設定手段を備え、前記目標経路上を減速しながら走行し前記目標地点で停止する、操舵を伴う運転を実行する車両の運転支援装置において、
車両のヨー時定数の変動が最小となるよう車両の前後方向の減速度を制御する減速度制御手段を備えた
車両の運転支援装置。 - 車両の目標経路上に沿って走行する車両の速度をv(t)、前記減速度をax(t)、車両に対して横方向に加わる横加速度をay(t)とすると、
ヨー時定数Tr(t)は、
Tr(t)=f(v(t)、ax(t)、ay(t))で表され、
ヨー時定数の変化量をSとすると、
前記減速度制御手段は、評価関数S(t)を、
S=(Tr(t)−Tr(t+Δt))2
のとおり、前記ヨー時定数の変化量(変化率)の2乗と定義し、このSが最小となるように前記減速度ax(t)を設定する
請求項1に記載の車両の運転支援装置。 - 前記目標経路上を走行する車両の通過地点ごとの前記横加速度を、該通過地点ごとの前記車速と、該通過地点ごとにおける曲率を基に設定し、
前記減速度制御手段は、前記通過地点ごとの前記横加速度に基づいて、前記目標経路上を走行する車両の通過地点ごとの減速度に関する減速度プロファイルを設定する減速プロファイル設定手段とする
請求項1又は2に記載の車両の運転支援装置。 - 前記減速度制御手段は、前記通過地点ごとの前記横加速度に基づいて、前記目標経路上を走行する車両の通過地点ごとの減速度に関する減速度プロファイルを設定する減速プロファイル設定手段とし、
前記目標経路上を走行する車両の通過地点ごとのステアリングの操舵量に関する操舵プロファイルを設定する操舵プロファイル設定手段を備え、
前記操舵プロファイルにおける前記操舵量は、前記目標経路上を走行する車両に通過地点ごとに加わる横加速度に連動するものとし、
前記横加速度を、少なくとも前記操舵プロファイルに基づいて設定する
請求項1又は2に記載の車両の運転支援装置。 - 前記運転制御手段には、
前記目標経路上を走行する車両の通過地点ごとのステアリングの操舵量に関する操舵プロファイルを設定する操舵プロファイル設定手段を備え、
前記操舵プロファイルにおける前記操舵量は、前記目標経路上を走行する車両に通過地点ごとに加わる横加速度に連動するものとし、
前記目標経路上を走行する車両に通過地点ごとの操舵量と減速度との間には所定の関係を有するものとし、
前記減速度制御手段は、前記操舵プロファイルおよび前記所定の関係に基づいて、前記目標経路上を走行する車両の通過地点ごとの減速度に関する減速度プロファイルを設定する減速プロファイル設定手段とする
請求項1に記載の車両の運転支援装置。 - 前記所定の関係とは、少なくともステアリングの操舵量の大きさが増加するに従って前記減速度を徐々に増加する関係である
請求項5に記載の車両の運転支援装置。 - 前記操舵プロファイル設定手段は、
目標地点への進入前の車両の前後方向に対して目標地点の側へ進入するようステアリングの切り込み操舵を行う第1操舵ステップと、
前記第1操舵ステップの切り込みを中立位置まで切り戻す第2操舵ステップと、
車両が目標地点の手前側において、前記目標地点への進入前の車両の前記前後方向と平行に近づくように前記第1操舵ステップの操舵方向とは逆方向に切り込み操舵を行う第3操舵ステップと、
前記第3操ステップの切り込みを中立位置まで切り戻す第4操舵ステップと、を有する前記操舵プロファイルを設定する
請求項6に記載の車両の運転支援装置。 - 前記減速度制御手段は、前記目標地点に停止するよう、前記目標経路上の車両の通過地点ごとの減速度に関する減速度プロファイルを設定する減速プロファイル設定手段とし、
該減速プロファイル設定手段は、
前記第1操舵ステップの間、前記減速度を増加させる第1減速ステップと、
前記第2操舵ステップの間、前記減速度を一定に保つ第2減速ステップと、
前記第3操舵ステップの間、前記減速度を増加させる第3減速ステップと、
前記第4操舵ステップの間、前記減速度を一定に保つ第4減速ステップとを備えた前記減速度プロファイルを設定する
請求項7に記載の車両の運転支援装置。 - 乗員の状態に応じて車両の運転を支援する運転支援装置において、
前記目標地点は、退避スペースに有するものとし、
乗員の状態を取得する乗員状態取得手段と、
車両の走行中、乗員状態に異常が発生した場合、車両を退避させる退避スペースを検出する退避スペース検出手段を備えた
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の運転支援装置。 - 車両の前後方向に対して車両の幅方向にずれた所定の目標地点までの目標経路を設定する目標経路設定処理を実行し、前記目標経路上を減速しながら走行し前記目標地点で停止する、操舵を伴う運転を実行する車両の運転支援方法において、
車両のヨー時定数の変動が最小となるよう車両の前後方向の減速度を制御する減速度制御処理を実行する
車両の運転支援方法。
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