JP2019127081A

JP2019127081A - 車両の自動運転制御装置及び自動運転制御方法

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Publication number: JP2019127081A
Application number: JP2018008493A
Authority: JP
Inventors: 啓吾藤本; Keigo Fujimoto; 隆之戸谷; Takayuki Totani
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-01-23
Filing date: 2018-01-23
Publication date: 2019-08-01
Anticipated expiration: 2038-01-23
Also published as: JP7106872B2

Abstract

【課題】操舵角が急激に変化して、車両の搭乗者に違和感を与えてしまうことを抑制する。【解決手段】自動運転制御装置（２００）は、車両の現在の状況を表す車両状況情報と予定ルートとに応じて、車両の目標軌道及び目標速度を決定する軌道生成部（２３０）と；目標軌道及び目標速度と車両の現在位置及び現在車速とに応じて、車両の操舵角指令値と駆動力指令値とを生成して、車両の操舵角制御装置及び駆動部制御装置に供給する軌道追従制御部（２４０）と；を備える。軌道生成部又は軌道追従制御部は、現在車速が予め定めた閾値以下の場合に現在車速が閾値よりも大きい場合に比べて車両の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の自動運転制御装置及びその方法に関する。

特許文献１には、自動運転時に操舵角制御を行う操舵角制御装置が開示されている。この操舵角制御装置では、自動運転時において運転者の緊急回避操作を妨げないように車両の操舵角制御を実行する。

特許第３６８５３８８号公報

しかしながら、従来技術では、車両の状況に応じて車両の目標軌道が変更されたときに、操舵角が急激に変化してハンドルが急激に回転する場合があり、車両の搭乗者に違和感を与えてしまうという問題があった。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。

本発明の第１形態によれば、車両を予定ルートに沿って走行させる自動運転を実行する自動運転制御装置（２００）が提供される。この自動運転制御装置は、前記車両の現在の状況を表す車両状況情報と前記予定ルートとに応じて、前記車両の目標軌道及び目標速度を決定する軌道生成部（２３０）と；前記目標軌道及び前記目標速度と前記車両の現在位置及び現在車速とに応じて、前記車両の操舵角指令値と駆動力指令値とを生成して、前記車両の操舵角制御装置及び駆動部制御装置に供給する軌道追従制御部（２４０）と；を備える。前記軌道生成部又は前記軌道追従制御部は、前記現在車速が予め定めた閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記車両の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する。

第１形態の自動運転制御装置によれば、車両の車速が閾値以下の場合に操舵角の変化率の上限が小さく制限されるので、急激に操舵角が変化する現象を防止でき、車両の搭乗者に違和感を与える可能性を低減できる。

本発明の第２形態によれば、車両を予定ルートに沿って走行させる自動運転を実行する自動運転制御装置（２００，３００）が提供される。この自動運転制御装置は、前記車両の現在の状況を表す車両状況情報と前記予定ルートとに応じて、前記車両の目標軌道及び目標速度を決定する軌道生成部（２３０）と；前記目標軌道及び前記目標速度と前記車両の現在位置及び現在車速とに応じて、前記車両の操舵角指令値と駆動力指令値とを生成する軌道追従制御部（２４０）と；前記操舵角指令値に応じて前記車両の操舵アクチュエーターを制御する操舵角制御装置（３３０）と；前記駆動力指令値に応じて前記車両の駆動部を制御する駆動部制御装置（３１０）と；を備える。前記操舵角制御装置は、前記現在車速が予め定めた閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記車両の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する。

第２形態の自動運転制御装置によれば、車両の車速が閾値以下の場合に操舵角の変化率の上限が小さく制限されるので、急激に操舵角が変化する現象を防止でき、車両の搭乗者に違和感を与える可能性を低減できる。

本発明の第３形態によれば、車両を予定ルートに沿って走行させる自動運転を実行する自動運転制御方法が提供される。この自動運転制御方法は、（ａ）前記車両の現在の状況を表す車両状況情報と前記予定ルートとに応じて、前記車両の目標軌道及び目標速度を決定する工程と；（ｂ）前記目標軌道及び前記目標速度と前記車両の現在位置及び現在車速とに応じて、前記車両の操舵角指令値と駆動力指令値とを生成し、前記操舵角指令値及び前記駆動力指令値に応じて前記車両の操舵角と駆動力を制御する工程と、を備える。前記工程（ｂ）は、前記現在車速が予め定めた閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記車両の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する工程を含む。

第３形態の自動運転制御方法によれば、車両の車速が閾値以下の場合に操舵角の変化率の上限が小さく制限されるので、急激に操舵角が変化する現象を防止でき、車両の搭乗者に違和感を与える可能性を低減できる。

第１実施形態としての自動運転制御システムの構成を示すブロック図。第１実施形態における操舵角と駆動力の制御構造を示すブロック図。目標軌道を表す目標軌道情報を示す説明図。目標軌道の一例を示す説明図。目標軌道から変更された軌道の一例を示す説明図。車速に応じた操舵角の変化率の上限値を示すグラフ。自動運転制御部による制限処理のフローチャート。第２実施形態における操舵角と駆動力の制御構造を示すブロック図。車速に応じた曲率の変化率の上限値を示すグラフ。第３実施形態における操舵角と駆動力の制御構造を示すブロック図。第４実施形態における操舵角と駆動力の制御構造を示すブロック図。第５実施形態における操舵角と駆動力の制御構造を示すブロック図。操舵角制御装置の制御器の構成を示すブロック図。

A. 第１実施形態：
図１に示すように、第１実施形態の車両５０は、自動運転制御システム１００を備える。自動運転制御システム１００は、自動運転ＥＣＵ２００（Electronic Control Unit）と、車両制御部３００と、前方検出装置４１０と、後方検出装置４２０と、支援情報取得部５００と、を備える。なお、本明細書において、車両５０を「自車両５０」とも呼ぶ。

自動運転ＥＣＵ２００は、ＣＰＵとメモリとを含む回路である。自動運転ＥＣＵ２００は、不揮発性記憶媒体に格納されたコンピュータプログラムを実行することによって、自動運転制御部２１０と、状況認知部２２０と、の機能をそれぞれ実現する。なお、自動運転ＥＣＵ２００の機能の一部をハードウェア回路で実現するようにしてもよい。

状況認知部２２０は、前方検出装置４１０と、後方検出装置４２０と、支援情報取得部５００と、一般センサ類３４０から提供される各種の情報や検出値を利用して、自車両５０及び他車両６０の走行状況や、周囲の環境を認知する。

車両制御部３００は、車両５０の運転のための各種の制御を実行する部分であり、自動運転と手動運転のいずれの場合にも利用される。車両制御部３００は、駆動部制御装置３１０と、ブレーキ制御装置３２０と、操舵角制御装置３３０と、一般センサ類３４０とを含む。駆動部制御装置３１０は、車両５０の車輪を駆動する駆動部（図示せず）を制御する機能を有する。車輪の駆動部としては、内燃機関と電動モータのうちの１つ以上の原動機を使用可能である。ブレーキ制御装置３２０は、車両５０のブレーキ制御を実行する。ブレーキ制御装置３２０は、例えば電子制御ブレーキシステム（ＥＣＢ）として構成される。操舵角制御装置３３０は、車両５０の車輪の操舵角を制御する。「操舵角」とは、車両５０の２つの前輪の平均操舵角を意味する。操舵角制御装置３３０は、例えば電動パワーステアリングシステム（ＥＰＳ）として構成される。一般センサ類３４０は、車速センサ３４２と操舵角センサ３４４とヨーレートセンサ３４６を含んでおり、車両５０の運転に必要とされる一般的なセンサ類である。一般センサ類３４０は、自動運転と手動運転のいずれの場合にも利用されるセンサを含んでいる。

前方検出装置４１０は、車載センサを使用して、自車両５０の前方に存在する物体や道路設備（車線、交差点、信号機等）等の各種の対象物に関する情報を取得する。本実施形態において、前方検出装置４１０は、カメラ４１２と、レーダー４１４とを含んでいる。カメラ４１２としては、単眼カメラや、ステレオカメラを使用可能である。また、カメラ４１２は、対象物の色（例えば白線の走路区画線と黄線の走路区画線）を区別するために、カラーカメラであることが好ましい。レーダー４１４としては、光を放射するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）や、電波を放射するレーダー（例えばミリ波レーダー）など、電磁波を放射する各種のレーダーを使用可能である。後方検出装置４２０は、自車両５０の後方に存在する物体や道路設備等の各種の対象物に関する情報を取得する。後方検出装置４２０も、前方検出装置４１０と同様な車載センサを含むように構成可能である。

支援情報取得部５００は、自動運転のための各種の支援情報を取得する。支援情報取得部５００は、ＧＮＳＳ受信機５１０と、ナビゲーション装置５２０と、無線通信装置５３０とを含んでいる。ＧＮＳＳ受信機５１０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を構成する人工衛星から受信した航法信号に基づいて、自車両５０の現在位置（経度・緯度）を測位する。ナビゲーション装置５２０は、目的地とＧＮＳＳ受信機５１０で検出される自車位置とに基づいて、自動運転における予定ルートを決定する機能を有する。予定ルートの決定や修正のために、ＧＮＳＳ受信機５１０に加えて、ジャイロ等の他のセンサを利用してもよい。無線通信装置５３０は、高度道路交通システム７０（Intelligent Transport System）との無線通信によって自車両５０の状況や周囲の状況に関する状況情報を交換することが可能であり、また、他車両６０との車車間通信や、道路設備に設置された路側無線機との路車間通信を行って状況情報を交換することも可能である。支援情報取得部５００は、このような無線通信を介して得られる状況情報を利用して、自車の走行状況に関する情報の一部を取得するようにしてもよい。支援情報取得部５００によって取得された各種の支援情報は、自動運転ＥＣＵ２００に送信される。

本明細書において「自動運転」とは、ドライバ（運転者）が運転操作を行うことなく、駆動部制御とブレーキ制御と操舵角制御のすべてを自動で実行する運転を意味する。従って、自動運転では、駆動部の動作状態と、ブレーキ機構の動作状態と、車輪の操舵角が、自動的に決定される。「手動運転」とは、駆動部制御のための操作（アクセルペダルの踏込）と、ブレーキ制御のための操作（ブレーキベダルの踏込）と、操舵角制御のための操作（ステアリングホイールの回転）を、ドライバが実行する運転を意味する。

自動運転制御部２１０は、状況認知部２２０で認知される各種の状況を使用して、自車両５０の自動運転の制御を実行する。具体的には、自動運転制御部２１０は、駆動部（エンジンやモータ）の駆動力を示す駆動力指令値を駆動部制御装置３１０に送信し、ブレーキ機構の動作状態を示すブレーキ指令値をブレーキ制御装置３２０に送信し、車輪の操舵角を示す操舵角指令値を操舵角制御装置３３０に送信する。各制御装置３１０，３２０，３３０は、与えられた指令値に従ってそれぞれの制御対象機構の制御を実行する。なお、自動運転制御部２１０の各種の機能は、例えばディープラーニングなどの機械学習を利用した人工知能により実現可能である。

第１実施形態において、自動運転制御部２１０は、軌道生成部２３０と、軌道追従制御部２４０とを有する。これらの各部の機能については後述する。

自動運転制御システム１００は、自動運転ＥＣＵ２００を含む多数の電子機器を有している。これらの複数の電子機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークを介して互いに接続されている。第１実施形態において、自動運転ＥＣＵ２００は「自動運転制御装置」に相当する。

図２に示すように、軌道生成部２３０は、ナビゲーション装置５２０から与えられた予定ルート（navigated route）と、状況認知部２２０から与えられた車両状況情報とに応じて、目標軌道を生成する。「予定ルート」とは、ナビゲーション装置５２０で決定されたルートを意味する。

図３に示すように、目標軌道ＴＲｔは、複数の経路点Ｐの点列に沿って目標車速Ｖｔで車両５０が進行する軌道を意味する。目標軌道ＴＲｔを表す目標軌道情報は、例えば以下の情報を含んでいる。
（１）時刻ｔにおける各経路点Ｐの絶対座標Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）
（２）各経路点Ｐでの目標経路の曲率Ｃｔ
（３）各経路点Ｐでのトラッキングアングルφｔ
（４）各経路点Ｐでの目標車速Ｖｔ
ここで、「トラッキングアングルφｔ」は、各経路点Ｐにおける目標経路の接線と、絶対座標の座標軸Ｘとがなす角度である。なお、車両の向きは、車体の前後軸と、絶対座標の座標軸Ｘとがなす角度で表される。目標車速Ｖｔ以外の情報Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ），Ｃｔ，φｔで表される車両５０の経路を、「目標経路」と呼ぶ。

図２に示すように、軌道追従制御部２４０は、軌道生成部２３０から与えられた目標軌道と、車両状況（特に車両５０の現在の位置、向き、及び車速）とに応じて、操舵角指令値と駆動力指令値を生成する。第１実施形態において、軌道追従制御部２４０は、操舵角指令生成部２４２と、駆動力指令生成部２４４と、調整部２５０ａとを含んでいる。

操舵角指令生成部２４２は、軌道生成部２３０から与えられた目標軌道と車両状況に応じて、操舵角指令値を生成する。この操舵角指令値は、調整部２５０ａによって調整された後に操舵角制御装置３３０に与えられる。

駆動力指令生成部２４４は、軌道生成部２３０から与えられた目標軌道と車両状況に応じて、駆動力指令値を生成する。この駆動力指令値は、駆動部制御装置３１０に与えられる。なお、軌道追従制御部２４０は、目標軌道に応じてブレーキ指令値を生成するブレーキ指令生成部を含むように構成されていてもよい。

調整部２５０ａは、現在車速が予め定めた閾値以下の場合に、現在車速が閾値よりも大きい場合に比べて、車両５０の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する機能を有する。この機能については更に後述する。

図４及び図５には、車両５０の状況に応じて目標軌道が変更される様子が示されている。ここでは、自車両５０が図４に示す目標軌道ＴＲｔに沿って走行しようとしている状態において、他車両６０が想定外の走行（例えば急激な加速）を行うと、軌道生成部２３０が目標軌道ＴＲｔを図５に示す軌道ＴＲａに変更することを想定する。この場合に、目標軌道の変更に応じて、操舵角指令生成部２４２で生成される操舵角指令値も急激に変化する可能性がある。操舵角指令値が急激に変化すると、ハンドルが急激に回転する場合があり、車両５０の搭乗者に違和感を与えてしまう。

そこで、調整部２５０ａ（図２）は、現在車速が予め定めた閾値以下の場合に、現在車速が閾値よりも大きい場合に比べて、車両５０の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する。具体的には、調整部２５０ａは、操舵角指令生成部２４２から操舵角指令値を受けて、現在車速が閾値以下の場合に現在車速が閾値よりも大きい場合に比べて操舵角指令値の変化率の上限を小さく制限するように操舵角指令値を調整する。

図６に示すように、調整部２５０ａには、現在車速Ｖｍと、操舵角θの変化率の上限値Δθ_limitとの関係Ｇａが予め登録されている。ここで、「操舵角θの変化率」とは、単位時間ステップにおける操舵角θの差分である。単位時間ステップとしては、操舵角θの制御を行う制御ルーチンの周期、又は、操舵角指令値を更新する処理ルーチンの周期等を使用可能である。現在車速Ｖｍが予め定められた閾値Ｖｔｈ以下の場合の操舵角θの変化率の上限値Δθ_limitは、現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈよりも大きな場合よりも小さな値に設定されている。なお、現在車速Ｖｍと上限値Δθ_limitとの関係Ｇａは、図６のような直線的な関係に限らず、階段状の関係や曲線状の関係に設定されていてもよい。

車速の閾値Ｖｔｈは、操舵角θを急激に変更しなくても目標軌道の変更に十分な精度で追従できる程度の低速の値とすることが好ましい。極く低速での走行中又は停止中では、操舵角θを急激に変更しなくても目標軌道の変更に十分な精度で追従することが可能である。このような観点から、車速の閾値Ｖｔｈは、時速０ｋｍ以上時速５ｋｍ以下の範囲の値に設定することが好ましい。また、極低速又は停止中に目標軌道が大きく変わる現象は、予定ルートの右折又は左折の地点で発生する可能性が高い。そこで、現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈ以下であって、かつ、現在位置が右折又は左折の地点にある場合に、操舵角θの変化率の上限値Δθ_limitを小さく制限するようにしてもよい。これらの点は、後述する他の実施形態でも同様である。

図７に示す手順に従って、自動運転制御部２１０による操舵角の制限処理が実行される。まず、軌道生成部２３０は、ステップＳ１１０において、車両状況情報と予定ルートとに応じて、車両５０の目標軌道及び目標速度を決定する。ステップＳ１２０では、軌道追従制御部２４０が、目標軌道及び目標速度と、車両５０の現在の位置、向き、及び速度とに応じて、車両５０の操舵角指令値と駆動力指令値とを生成する。なお、車両５０の現在の向きを使用せずに操舵角指令値と駆動力指令値を生成しても良い。ステップＳ１３０では、現在車速が予め定めた閾値以下の場合に車両の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理が実行される。第１実施形態では、この制限処理は、軌道追従制御部２４０内の調整部２５０ａによって行われる。ステップＳ１４０では、操舵角指令値及び駆動力指令値に応じて車両の操舵角と駆動力が制御される。ステップＳ１４０の動作は、操舵角制御装置３３０及び駆動部制御装置３１０によって行われる。

第１実施形態によれば、車両５０の現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈ以下の場合に操舵角θの変化率の上限が小さく制限されるので、急激に操舵角が変化する現象を防止でき、車両５０の搭乗者に違和感を与える可能性を低減できる。

B. 第２実施形態：
図８に示すように、第２実施形態では、調整部２５０ｂが操舵角指令生成部２４２の前段に配置されている点が第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。

第２実施形態の調整部２５０ｂは、車両５０の現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈ以下の場合に操舵角θの変化率の上限を小さく制限する点では、第１実施形態の調整部２５０ａと同じ機能を有する。但し、第２実施形態の調整部２５０ｂは、軌道生成部２３０から目標軌道を受けて、現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈ以下の場合に、現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈよりも大きい場合に比べて目標軌道に沿った位置の変化率を小さく制限するように目標軌道を調整することによって、操舵角θの変化率の制限を実現する。より具体的には、調整部２５０ｂは、目標軌道の曲率Ｃｔの変化率を制限することによって、操舵角θの変化率の制限を実現する。

図９に示すように、調整部２５０ｂには、現在車速Ｖｍと、目標軌道の曲率Ｃｔの変化率の上限値ΔＣｔ_limitとの関係Ｇｂが予め登録されている。現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈ以下の場合には、現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈよりも大きい場合に比べて目標軌道の曲率Ｃｔの変化率を小さく制限する。この結果、目標軌道の曲率Ｃｔの変化が小さくなるので、操舵角θの変化率も小さくなる。

なお、調整部２５０ｂは、目標軌道の曲率Ｃｔ以外のデータを変更してもよい。例えば、図３に示した目標軌道ＴＲｔの情報のうちで、経路点Ｐの絶対座標Ｘ（ｔ），Ｙ（ｔ）の変化率を変更するようにしてもよい。

第２実施形態によれば、調整部２５０ｂが目標軌道を調整することによって急激に操舵角が変化する現象を防止でき、車両５０の搭乗者に違和感を与える可能性を低減できる。

C. 第３実施形態：
図１０に示すように、第３実施形態では、調整部２５０ｃが軌道生成部２３０の内部に配置されている点が第２実施形態と異なり、他の構成は第２実施形態と同じである。

第３実施形態の調整部２５０ｃは、第２実施形態の調整部２５０ｂと同じ機能を有する。すなわち、調整部２５０ｃは、軌道生成部２３０内で生成された目標軌道を受けて、現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈ以下の場合に、現在車速Ｖｍが閾値Ｖｔｈよりも大きい場合に比べて目標軌道に沿った位置の変化率を小さく制限するように目標軌道を調整又は修正することによって、操舵角θの変化率の制限を実現する。

第３実施形態も、第２実施形態と同様に、調整部２５０ｃが目標軌道を調整することによって急激に操舵角が変化する現象を防止でき、車両５０の搭乗者に違和感を与える可能性を低減できる。

D. 第４実施形態：
図１１に示すように、第４実施形態では、調整部２５０ｄが操舵角制御装置３３０の内部に配置されている点が第１実施形態と異なり、他の構成は第１実施形態と同じである。第４実施形態においては、自動運転ＥＣＵ２００と車両制御部３００とを含む自動運転制御システム１００が「自動運転制御装置」に相当する。

第４実施形態において、操舵角制御装置３３０は、調整部２５０ｄと、制御器３３２とを有している。調整部２５０ｄは、第１実施形態の調整部２５０ａと同じ機能を有する。すなわち、調整部２５０ｄは、操舵角指令生成部２４２で生成された操舵角指令値を受けて、現在車速が閾値以下の場合に現在車速が閾値よりも大きい場合に比べて操舵角指令値の変化率の上限を小さく制限するように操舵角指令値を調整する。制御器３３２は、調整部２５０ｄから与えられる調整後の操舵角指令値に応じて、操舵アクチュエーターの操作量を算出する機能を有する。

第４実施形態も、第１実施形態と同様に、調整部２５０ｄが操舵角指令値を調整することによって急激に操舵角が変化する現象を防止でき、車両５０の搭乗者に違和感を与える可能性を低減できる。なお、第４実施形態では、操舵角制御装置３３０が、現在車速に応じて車両５０の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行しているものと考えることが可能である。

E. 第５実施形態：
図１２に示すように、第５実施形態では、調整部２５０ｅが操舵角制御装置３３０の制御器３３２のゲインを調整する点が第４実施形態と異なり、他の構成は第４実施形態と同じである。

図１３に示すように、制御器３３２は、フィードフォワード制御器３５２と、減算器３５４と、フィードバック制御器３５６と、加算器３５８とを有している。フィードフォワード制御器３５２は、操舵角指令値にゲインＫｆを乗じることによってフィードフォワード制御値ＦＦを算出する。減算器３５４は、操舵角指令値と現在操舵角（操舵角測定値）との差分Δθｍを算出する。フィードバック制御器３５６は、この差分Δθｍに応じたＰＩＤ制御を実行することによってフィードバック制御値ＦＢを算出する。フィードバック制御器３５６には、ＰＩＤ制御のゲインＫｐ，Ｋｉ，Ｋｄを設定することが可能である。加算器３５８は、フィードフォワード制御値ＦＦとフィードバック制御値ＦＢとを加算することによって、操舵アクチュエータの操作量（例えば電流指令値）を算出する。

調整部２５０ｅは、フィードフォワード制御器３５２のゲインＫｆ（第１ゲイン）と、フィードバック制御器３５６のゲインＫｐ，Ｋｉ，Ｋｄ（第２ゲイン）の少なくとも一部を、現在車速が予め定めた閾値以下の場合に現在車速が閾値よりも大きい場合に比べて小さく制限する制限処理を実行する。特に、フィードフォワード制御器３５２のゲインＫｆとフィードバック制御器３５６の比例ゲインＫｐのうちの一方を小さく制限すれば、操舵角θの変化率を小さくする効果が顕著である。このように、現在車速に応じて制御器３３２のゲインＫｆ，Ｋｐ，Ｋｉ，Ｋｄの一部又は全部を小さく制限することによって、操舵角θの変化率を小さくすることが可能である。

第５実施形態によれば、調整部２５０ｅが操舵角制御装置３３０の制御器３３２のゲインを調整することによって急激に操舵角が変化する現象を防止でき、車両５０の搭乗者に違和感を与える可能性を低減できる。なお、第５実施形態も、操舵角制御装置３３０が現在車速に応じて車両５０の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行している点で、第４実施形態と共通する。

本発明は上述した実施形態やその変形例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。

５０…自車両、１００…自動運転制御システム、２１０…自動運転制御部、２２０…状況認知部、２３０…軌道生成部、２４０…軌道追従制御部、２４２…操舵角指令生成部、２４４…駆動力指令生成部、２５０ａ〜２５０ｅ…調整部、３００…車両制御部、３１０…駆動部制御装置、３３０…操舵角制御装置、３３２…制御器、３５２…フィードフォワード制御器、３５６…フィードバック制御器

Claims

車両を予定ルートに沿って走行させる自動運転を実行する自動運転制御装置（２００）であって、
前記車両の現在の状況を表す車両状況情報と前記予定ルートとに応じて、前記車両の目標軌道及び目標速度を決定する軌道生成部（２３０）と、
前記目標軌道及び前記目標速度と前記車両の現在位置及び現在車速とに応じて、前記車両の操舵角指令値と駆動力指令値とを生成して、前記車両の操舵角制御装置及び駆動部制御装置に供給する軌道追従制御部（２４０）と、
を備え、
前記軌道生成部又は前記軌道追従制御部は、前記現在車速が予め定めた閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記車両の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する、自動運転制御装置。
請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
前記軌道追従制御部は、
前記目標軌道と前記車両の現在位置及び現在車速とに応じて前記車両の操舵角指令値を生成する操舵角指令生成部（２４２）と、
前記操舵角指令生成部から前記操舵角指令値を受けて、前記現在車速が前記閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記操舵角指令値の変化率の上限を小さく制限するように前記操舵角指令値を調整する調整部（２５０ａ）と、
を含む、自動運転制御装置。
請求項１に記載の自動運転制御装置であって、
前記軌道追従制御部は、
前記軌道生成部から前記目標軌道を受けて、前記現在車速が前記閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記目標軌道に沿った位置の変化率を小さく制限するように前記目標軌道を調整する調整部（２５０ｂ）と、
前記調整後の目標軌道と前記車両の現在位置及び現在車速とに応じて前記車両の操舵角指令値を生成する操舵角指令生成部（２４２）と、
を含む、自動運転制御装置。
請求項３に記載の自動運転制御装置であって、
前記軌道生成部から前記軌道追従制御部に与えられる前記目標軌道は、前記目標軌道の各点における曲率を含み、
前記調整部は、前記現在車速が前記閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記目標軌道の各点における前記曲率の変化率を小さく制限するように前記曲率を調整する、自動運転制御装置。
車両を予定ルートに沿って走行させる自動運転を実行する自動運転制御装置（２００，３００）であって、
前記車両の現在の状況を表す車両状況情報と前記予定ルートとに応じて、前記車両の目標軌道及び目標速度を決定する軌道生成部（２３０）と、
前記目標軌道及び前記目標速度と前記車両の現在位置及び現在車速とに応じて、前記車両の操舵角指令値と駆動力指令値とを生成する軌道追従制御部（２４０）と、
前記操舵角指令値に応じて前記車両の操舵アクチュエーターを制御する操舵角制御装置（３３０）と、
前記駆動力指令値に応じて前記車両の駆動部を制御する駆動部制御装置（３１０）と、
を備え、
前記操舵角制御装置は、前記現在車速が予め定めた閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記車両の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する、自動運転制御装置。
請求項５に記載の自動運転制御装置であって、
前記操舵角制御装置は、
前記軌道追従制御部から前記操舵角指令値を受けて、前記現在車速が前記閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記操舵角指令値の変化率の上限を小さく制限するように前記操舵角指令値を調整する調整部（２５０ｄ）と、
前記調整後の操舵角指令値に応じて、前記操舵アクチュエーターの操作量を算出する制御器（３３２）と、
を含む、自動運転制御装置。
請求項５に記載の自動運転制御装置であって、
前記操舵角制御装置は、
前記軌道追従制御部から受けた前記操舵角指令値に応じて、前記操舵アクチュエーターの操作量を算出する制御器（３３２）と、
前記制御器の制御ゲインを調整する調整部（２５０ｅ）と、
を含み、
前記制御器は、第１ゲインを含むフィードフォワード制御器（３５２）と、第２ゲインを含むフィードバック制御器（３５６）とを有し、
前記調整部は、前記第１ゲインと前記第２ゲインの少なくとも一部を、前記現在車速が予め定めた閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて小さく制限する制限処理を実行する、自動運転制御装置。
車両を予定ルートに沿って走行させる自動運転を実行する自動運転制御方法であって、
（ａ）前記車両の現在の状況を表す車両状況情報と前記予定ルートとに応じて、前記車両の目標軌道及び目標速度を決定する工程と、
（ｂ）前記目標軌道及び前記目標速度と前記車両の現在位置及び現在車速とに応じて、前記車両の操舵角指令値と駆動力指令値とを生成し、前記操舵角指令値及び前記駆動力指令値に応じて前記車両の操舵角と駆動力を制御する工程と、
を備え、
前記工程（ｂ）は、前記現在車速が予め定めた閾値以下の場合に前記現在車速が前記閾値よりも大きい場合に比べて前記車両の操舵角の変化率の上限を小さく制限する制限処理を実行する工程を含む、自動運転制御方法。