JP2021062704A

JP2021062704A - 運転支援装置

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Publication number: JP2021062704A
Application number: JP2019187820A
Authority: JP
Inventors: 福田　裕樹; Hiroki Fukuda; 裕樹福田; 惇東條; Atsushi Tojo
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-04-22
Anticipated expiration: 2039-10-11
Also published as: US20210107481A1; JP7298434B2; US11702074B2

Abstract

【課題】運転支援装置において、目標停止位置への到達精度と乗心地を両立させることを目的とする。【解決手段】車両の運動状態を表す制御量の実値を目標値に一致させるように制動アクチュエータと駆動アクチュエータの各操作量を演算するフィードバック制御系を有し、前記車両を目標停止位置に停止させるように前記制御量の前記目標値を設定する運転支援装置であって、前記車両の現在位置から前記目標停止位置までの残距離が第１の距離の場合、前記残距離が前記第１の距離より大きい第２の距離の場合と比較して、前記フィードバック制御系のフィードバックゲインを大きくする。【選択図】図８

Description

本発明は、車両の運転を支援する運転支援装置に関する。

特許文献１は、車両を目標軌道に沿って走行させる軌道追従制御を行う運転支援装置を開示している。この運転支援装置は、まず、時間に対する車両の目標位置を設定する。そして、この運転支援装置は、目標位置と実走行位置との位置偏差を表す状態量が少なくなるように車両速度をフィードバック制御する。

特開２０００−１７７４２８号公報

ところで、軌道追従制御は、車両を目標停止位置に停止させる停止制御にも利用可能である。具体的には、目標停止位置までの目標軌道を引き、目標軌道に沿って車両を走行させ、最終的には、目標停止位置で車両を停止させる。目標停止位置に精度よく車両を停止させる方法としては、軌道追従制御で行うフィードバック制御のフィードバックゲインを大きくすることが考えられる。しかし、そのようにフィードバックゲインを設定する場合、車両速度が高周波で振動するようになるため、乗心地が悪化する虞がある。

本発明は、運転支援装置において、目標停止位置への到達精度と乗心地を両立させることを目的とする。

第１の観点において、車両の運転を支援する、車両に搭載された運転支援装置が提供される。運転支援装置は、車両の運動状態を表す制御量の実値を目標値に一致させるように制動アクチュエータと駆動アクチュエータの各操作量を演算するフィードバック制御系を有し、前記車両を目標停止位置に停止させるように前記制御量の前記目標値を設定する。運転支援装置は、前記車両の現在位置から前記目標停止位置までの残距離が第１の距離の場合、前記残距離が前記第１の距離より大きい第２の距離の場合と比較して、前記フィードバック制御系のフィードバックゲインを大きくする。

第２の観点において、第１の観点に加えて、次の特徴を更に有する。前記フィードバックゲインは、前記残距離の減少につれて単調増加する。

第３の観点において、第２の観点に加えて、次の特徴を更に有する。前記フィードバックゲインは、上限値を有する。

第４の観点において、第１乃至３の何れかの観点に加えて、次の特徴を更に有する。前記フィードバック制御系は、前記車両の速度をフィードバックする速度フィードバック系と、前記車両の加速度をフィードバックする加速度フィードバック系の少なくとも一方を含む。前記フィードバックゲインは、前記速度フィードバック系の速度フィードバックゲインと、前記加速度フィードバック系の加速度フィードバックゲインの少なくとも一方を含む。

第１の観点によれば、残距離が相対的に小さい場合、すなわち残距離が第１の距離である場合にフィードバックゲインを相対的に大きくすることで目標停止位置への到達精度を高めることができ、残距離が相対的に大きい場合、すなわち残距離が第２の距離である場合にフィードバックゲインを相対的に小さくすることで車両速度の高周波での振動を抑えて乗心地の悪化を抑制することができる。

第２の観点によれば、乗心地が過度に悪化することを抑制しつつ、徐々に目標停止位置への到達精度を高めることができる。

第３の観点によれば、乗心地の過度な悪化を抑制することができる。

第４の観点によれば、車両の速度と加速度の少なくとも一方は車両運動を表す変数であるため、目標停止位置への到達精度を高めるとともに、乗心地の悪化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る運転支援装置の一例の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態の軌道追従制御の概要について説明する図である。本発明の実施形態における軌道追従制御の速度・加速度制御系のブロック線図である。本発明の実施形態の軌道追従制御で実施される停止制御について説明する図である。本発明の実施形態の停止制御で用いられる目標値の一例を示す図である。本発明の実施形態の速度・加速度制御系におけるフィードバックゲインの大きさと、車両の速度の振動及び目標停止位置に対する到達精度との関係を示す図である。本発明の実施形態の速度・加速度制御系の速度ＦＢ制御器の構成の一例を示す図であるある。本発明の実施形態における速度フィードバックゲインＫｖと残距離Ｌ（ｔ）との関係の一例を示す図である。本発明の実施形態において制御装置が実行する停止制御の一連の処理を示すフローチャートである。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は適宜簡略化されている。尚、以下の説明において、同一または相当要素に同一符号を用いて重複する説明を省略する。

図１は、本発明の実施形態に係る運転支援装置の一例の構成を示すブロック図を示す。運転支援装置１は、自動運転が可能な車両１００に備えられる。運転支援装置１は、一つ又は複数のＥＣＵ（Electronic Control Unit）で構成された制御装置２０を備える。制御装置２０には、種々のセンサ１０−１４、例えば、速度センサ１０と、加速度センサ１１と、カメラ１２と、クリアランスソナー１３と、舵角センサ１４とから信号が入力される。また、制御装置２０からは、車両１００アクチュエータ３０、具体的には駆動アクチュエータ３１と、制動アクチュエータ３２と、舵角アクチュエータ３３とに操作信号が出力される。尚、ここでいう運転支援装置１には制御装置２０のみが含まれても良いし、制御装置２０と種々のセンサ１０−１４と車両アクチュエータ３０とを含むシステムを運転支援装置１と称しても良い。

速度センサ１０は、車両１００の速度、すなわち車速を取得するセンサである。速度センサ１０は、図示しない車輪速センサとその信号を処理して車両１００の速度を演算する演算器とから構成される。速度センサ１０は、車両１００の速度を制御装置２０に逐次送信する。

加速度センサ１１は、車両１００の加速度を取得するセンサである。加速度センサ１１は図示しない車輪速センサとその信号を処理して車両１００の加速度を演算する演算器とから構成される。加速度センサ１１は、車両１００の加速度を制御装置２０に逐次送信する。

カメラ１２は、車両１００を鉛直上方向から見た場合における鳥瞰画像の撮像画像データを取得する撮像装置である。カメラ１２は、例えば、車両１００のフロントグリル付近、トランクルーム付近、双方のサイドミラー付近に設置されている。そのため、カメラ１２は、それらの撮像画像データを合成して、車両１００の鳥瞰画像を表す撮像画像データを取得することができる。尚、各カメラの配置の詳細について、図示を省略する。

撮像画像データは、撮像時点の撮像画像上における、車両１００に対する撮像画像上の物体の相対座標を含む。撮像画像には、障害物、区画線、駐車枠等、種々の物体が含まれるため、撮像画像データは、撮像時点の撮像画像上における、車両１００に対するそれら物体の相対座標を含む。カメラ１２は、撮像画像データを、カメラ情報として制御装置２０に逐次送信する。

クリアランスソナー１３は、車両１００の外部に配置された複数のソナーの位置から車両１００外部に存在する障害物までの距離を、音波を用いて検出するセンサである。クリアランスソナー１３は、各ソナーから取得した障害物までの距離を、ソナー情報として制御装置２０に逐次送信する。

舵角センサ１４は、車両１００の舵角を取得するセンサである。舵角センサは、車両１００の転舵角や操舵角に基づいて取得した車両１００の舵角を、制御装置２０に逐次送信する。

駆動アクチュエータ３１は、制御装置２０から送信された要求駆動力に応じて、車両１００の駆動輪に駆動トルクを作用させるアクチュエータである。駆動アクチュエータ３１の例として、エンジン、モータ、或いはエンジンとモータが組み合わされたハイブリッドシステム等のパワートレインが挙げられる。

制動アクチュエータ３２は、制御装置２０から送信された要求制動力に応じて、車両１００の車輪の制動力を発生させるアクチュエータである。制動アクチュエータ３２の具体例は、車両１００の４輪に備えられる摩擦ブレーキである。

舵角アクチュエータ３３は、制御装置２０から送信された要求舵角に応じて、車両１００の操舵輪を操舵するアクチュエータである。電動ステアリングは、舵角アクチュエータ３３の１つの具体例である。

一又は複数のＥＣＵからなる制御装置２０は、プロセッサ２１と記憶装置２２を備える。制御装置２０は、記憶装置２２に格納された各種プログラムをプロセッサ２１で実行することで、各種処理を実現する。各種処理の実現には、前述のセンサで取得された車両１００の速度、加速度、カメラ情報、ソナー情報、舵角等の各種情報が用いられる。制御装置２０で実現される各種処理の一つが、車両１００を目標軌道に沿って追従させる軌道追従制御である。

軌道追従制御では、制御装置２０は、後述する目標軌道に基づいて車両１００の運動状態を表す制御量の目標値を設定し、車両１００の運動状態を表す制御量の実値を目標値に一致させるように車両１００アクチュエータ３０の各操作量を演算する。制御装置２０は、駆動アクチュエータ３１に対する操作量として要求駆動力を演算し、制動アクチュエータ３２に対する操作量として要求制動力を演算し、そして、舵角アクチュエータ３３に対する操作量として要求舵角を演算する。制御装置２０から車両アクチュエータ３０へは、制御装置２０で演算された各操作量に応じた信号が逐次送信される。

図２を用いて、本実施の形態の軌道追従制御の概要について説明する。制御装置２０は、車両１００の現在位置から車両１００の目的地までの走行経路と、カメラ１２等の外部センサによって取得した車両１００の周辺情報とに基づき、現在時刻から将来時刻までに車両１００が通るべき目標軌道ＴＴを演算する。目標軌道ＴＴは、例えば、車両１００の進行方向をＸ軸、幅方向をＹ軸とする座標系で表される。目標軌道ＴＴには、所定タイミング毎の車両１００の運動状態を表す制御量の目標値が含まれる。車両１００の運動状態を表す制御量の目標値は、車両１００の目標速度ｖｔ（ｔ）、目標加速度ａｔ（ｔ）、目標舵角等を含む。尚、タイミングｔ２は、タイミングｔ１よりも１ステップ将来のタイミングであり、タイミングｔ３は、タイミングｔ２よりも１ステップ将来のタイミングである。

軌道追従制御では、制御装置２０は、車両１００と目標軌道ＴＴとの間の偏差を算出する。偏差としては、横偏差（Ｙ方向偏差）、ヨー角偏差（方位角偏差）、及び速度偏差並びに加速度偏差が挙げられる。そして、制御装置２０は、車両１００と目標軌道ＴＴとの間の偏差が減少するように車両アクチュエータ３０を制御する。図２は、制御装置２０が所定タイミング毎に目標速度ｖｔ（ｔ）と目標加速度ａｔ（ｔ）とを設定し、実速度ｖｒ（ｔ）と実加速度ａｒ（ｔ）とを取得する一例を示している。また、横偏差ΔＹ（ｔ）は、所定タイミングｔにおける車両１００の目標軌道ＴＴに対する横偏差である。

図３は、本発明の実施形態における軌道追従制御の速度・加速度制御系のブロック線図を示す。速度・加速度制御系は、車両１００の目標加速度ａｔ（ｔ）に基づいて車両１００の操作量を演算する加速度フィードフォワード系と、車両１００の実速度ｖｒ（ｔ）をフィードバックする速度フィードバック系と、車両１００の実加速度ａｒ（ｔ）をフィードバックする加速度フィードバック系を含む。この速度・加速度制御系を用いて、制御装置２０は目標軌道ＴＴに対する軌道追従制御を実行する。尚、車両１００の舵角制御系（舵角フィードフォワード系、舵角フィードバック系）については、説明を省略する。また、本実施の形態では目標速度ｖｔ（ｔ）と目標加速度ａt（ｔ）がそれぞれ別に演算されているが、制御装置２０は、目標速度ｖｔ（ｔ）を微分して目標加速度ａｔ（ｔ）を演算しても良いし、目標加速度ａｔ（ｔ）を積分して目標速度ｖｔ（ｔ）を演算しても良い。

加速度フィードフォワード系では、制御装置２０は、目標加速度ａｔ（ｔ）に基づいて車両１００の操作量を演算する。すなわち、制御装置２０は、目標加速度ａｔ（ｔ）を実現するために必要な、駆動アクチュエータ３１に対する要求駆動力と、制動アクチュエータ３２に対する要求制動力とを操作量演算器で演算する。

加速度フィードバック系では、制御装置２０は、車両１００の制御量の一つである加速度の実値（実加速度）ａｒ（ｔ）を加速度センサ１１から取得し、実加速度ａｒ（ｔ）を加速度フィードフォワード系にフィードバックする。具体的には、制御装置２０は、目標加速度ａｔ（ｔ）と実加速度ａｒ（ｔ）の偏差を演算し、その偏差に応じた加速度ＦＢ補正量を加速度ＦＢ制御器で演算し、加速度ＦＢ補正量を目標加速度ａｔ（ｔ）に加算する。加速度ＦＢ制御器は、目標加速度ａｔ（ｔ）と車両１００の実加速度ａｒ（ｔ）の偏差に対する加速度フィードバックゲインＫａを含む。

速度フィードバック系では、制御装置２０は、車両１００の制御量の一つである速度の実値（実速度）ｖｒ（ｔ）を速度センサ１０から取得し、実速度ｖｒ（ｔ）を加速度フィードフォワード系にフィードバックする。具体的には、制御装置２０は、目標速度ｖｔ（ｔ）と実速度ｖｒ（ｔ）の偏差を演算し、その偏差に応じた速度ＦＢ補正量を速度ＦＢ制御器で演算し、速度ＦＢ補正量を目標加速度ａｔ（ｔ）に加算する。速度ＦＢ制御器は、目標速度ｖｔ（ｔ）と車両１００の加速度ｖｒ（ｔ）の偏差に対する速度フィードバックゲインＫｖを含む。

加速度フィードバック系によるフィードバック制御には、Ｐ制御やＰＩ制御、ＰＩＤ制御、状態フィードバック制御等の、公知のフィードバック制御を適用することができる。同様に、速度フィードバック系によるフィードバック制御にも、Ｐ制御やＰＩ制御、ＰＩＤ制御、状態フィードバック制御等の、公知のフィードバック制御を適用することができる。尚、本発明のフィードバック制御系は、図３に限定されず、車両１００に対する外乱や、フィードバック制御系に関する各制御器の内部状態に基づいて、操作量を演算してもよい。

次に、本実施の形態の軌道追従制御で実施される停止制御の概要について説明する。制御装置２０は、カメラ１２から取得したカメラ情報に基づいて、車両１００の目標停止位置と車両１００の現在位置を取得する。車両１００の目標停止位置は、例えば、車両１００を駐車したい位置である。所定位置への駐車の用途で停止制御が用いられる場合、その停止制御は特に駐車制御と称される。

カメラ情報から車両１００の目標停止位置と車両１００の現在位置を取得する場合、撮像画像データ上で、車両１００の現在位置に対する相対座標（相対位置）として、車両１００の目標停止位置を取得している。この際、適宜撮像画像データ上の相対座標を、車両座標系等に変換して車両１００の目標停止位置と車両１００の現在位置を取得しても良い。制御装置２０は、車両１００のＨＭＩ（Human Machine Interface）を介して、車両１００のユーザの指示に応じて目標位置を取得してもよい。例えば、車両１００が備えるタッチパネルディスプレイ等に鳥瞰画像が表示され、制御装置２０は、表示された鳥瞰画像から車両１００のユーザが指定した場所を車両１００の目標停止位置として取得する。制御装置２０は、取得した目標停止位置と車両１００の現在位置とに基づいて、車両１００の現在位置から車両１００の目標停止位置までの目標軌道を演算する。

図４を用いて、本実施の形態の軌道追従制御で実施される停止制御について具体的に説明する。図４は、車両１００の目標停止位置までの目標軌道ＴＴを示す。制御装置２０は、カメラ１２から制御装置２０に送信された撮像画像データに基づいて、車両１００の現在位置から目標停止位置までの残距離Ｌ（ｔ）を所定タイミング毎に逐次演算する。制御装置２０は、タイミングｔにおける目標加速度ａｔ（ｔ）、目標速度ｖｔ（ｔ）を、速度・加速度制御系の目標値として設定する。タイミングｔにおける加速度ａｒ（ｔ）と速度ｖｒ（ｔ）は、タイミングｔにおいて加速度センサ１１または速度センサ１０が取得した実値である。図４に示す例の場合、制御装置２０は、速度・加速度制御系の目標値を設定し、残距離Ｌ（ｔ）を取得する。タイミングｔ２は、タイミングｔ１の１ステップ将来のタイミングであり、タイミングｔ３は、タイミングｔ２の１ステップ将来のタイミングである。

制御装置２０は、車両１００の移動量に基づいて残距離Ｌ（ｔ）を取得しても良い。例えば、タイミングｔ１における車両１００の現在位置から目標停止位置までの残距離Ｌ（ｔ１）が記憶されている場合、タイミングｔ１から積算された車両１００の移動量を残距離Ｌ（ｔ１）から減算することにより、各タイミングｔにおける残距離Ｌ（ｔ）を取得しても良い。また、制御装置２０は、速度センサ１０から取得した実速度ｖｒ（ｔ）と、舵角センサ１４から取得した車両１００の実舵角に基づいて、車両１００の移動量を取得してもよい。

図５は、本発明の実施形態の停止制御で用いられる目標値の一例を示す。停止制御では、目標停止位置において唐突感なく滑らかに車両１００を停止させることができるように、目標加速度ａｔ（ｔ）と目標速度ｖｔ（ｔ）の設定が行われる。また、図５に示す例では、目標加速度ａｔ（ｔ）と目標速度ｖｔ（ｔ）は、目標停止位置までの残距離Ｌ（ｔ）に応じて設定されている。この場合、制御装置２０は、目標軌道ＴＴを残距離Ｌ（ｔ）の離散値毎に演算し、残距離Ｌ（ｔ）に応じて目標加速度ａｔ（ｔ）と目標速度ｖｔ（ｔ）とを設定する。

停止制御では、車両１００の目標停止位置への到達精度が求められる。例えば、障害物等が車両１００の近くに存在する環境において、車両１００を障害物等の手前で停止させる駐車制御に本発明を適用する場合、車両１００が実際に停止した位置と目標停止位置との間に許容される誤差は１０ｃｍ程度である。車両１００の目標停止位置への到達精度を向上させるための方法としては、軌道追従制御で行うフィードバック制御系のフィードバックゲインを大きくすることが考えられる。具体的には、速度フィードバックゲインＫｖと加速度フィードバックゲインＫａの少なくとも一方を大きくすることが考えられる。しかし、単にフィードバックゲインを大きく設定する場合、車両１００の速度が高周波で振動するため、乗心地が悪化する虞がある。一方、乗心地を優先してフィードバックゲインを小さく設定した場合には、車両１００を目標停止位置へ精度よく停止させることができない虞がある。

図６は、本発明の実施形態の速度・加速度制御系におけるフィードバックゲインの大きさと、車両１００の速度の振動及び目標停止位置に対する到達精度との関係を示す図である。上段のグラフはフィードバックゲインＫを相対的に小さいＫＳに設定した場合を示し、下段のグラフはフィードバックゲインＫを相対的に大きいＫＢ(ＫＳ＜ＫＢ)に設定した場合を示している。各グラフには、目標軌道ＴＴに関連付けられた目標速度ｖｔ（ｔ）と、残距離Ｌ（ｔ）と、車両１００の実速度ｖｒ（ｔ）との関係が示されている。破線は目標速度ｖｔ（ｔ）を示し、実線は車両１００の実速度ｖｒ（ｔ）を示す。一点鎖線は、目標停止位置、すなわち残距離Ｌ（ｔ）＝０の位置を示す。

図６の上段のグラフに示すようにフィードバックゲインＫがＫＳに設定された場合、車両１００の速度に振動が生じるとしてもそれは低周波であるため、乗心地への影響は比較的小さい。しかし、実速度ｖｒ（ｔ）の目標速度ｖｔ（ｔ）への追従性が低下するため、目標停止位置への到達精度が低下する虞がある。すなわち、車両１００の停止位置が目標停止位置を超えてしまう虞や、逆に車両１００が目標停止位置に到達しない虞がある。

一方で、図６の下段のグラフに示すようにフィードバックゲインＫがＫＢに設定された場合、目標停止位置への到達精度が向上する反面、目標速度ｖｔ（ｔ）に対する実速度ｖｒ（ｔ）が高周波で振動するようになるため、乗心地が悪化する虞がある。そこで、本発明の実施形態に係る運転支援装置では、目標停止位置への到達精度と乗心地を両立させるための以下の構成を備えている。

図７は、本発明の実施形態の速度・加速度制御系の速度ＦＢ制御器の構成の一例を示す図である。この例では、速度ＦＢ制御器は、比例制御器として構成されている。速度ＦＢ制御器は、目標速度ｖｔ（ｔ）と実速度ｖｒ（ｔ）の偏差に速度フィードバックゲインＫｖ０を乗じ、さらに、残距離Ｌ（ｔ）の関数として定義された補正係数ＣＬを乗じることで、速度ＦＢ補正量を演算する。速度フィードバックゲインＫｖ０に補正係数ＣＬを乗じたものが、速度フィードバック系の速度フィードバックゲインＫｖとして定義される。このような定義により、速度フィードバックゲインＫｖは、残距離Ｌ（ｔ）の関数として表される。

図８は、本発明の実施形態における速度フィードバックゲインＫｖと残距離Ｌ（ｔ）との関係の一例を示す図である。図８に示す例の場合、残距離Ｌ（ｔ）の距離区間、すなわち速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））の定義域に応じて、速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））は下記の数式（１）乃至数式（３）で表現される。但し、フィードバックゲインＫｔｈ＿ｈはフィードバックゲインＫｔｈ＿ｌよりも大きい。また、フィードバックゲインＫｔｈ＿ｌは、通常の軌道追従制御、すなわち、停止制御が行われていないときの軌道追従制御で用いられる速度フィードバックゲインである。尚、数式（１）乃至数式（３）における残距離Ｌ（ｔ）の距離区間は、閉区間と開区間の何れであってもよい。

尚、数式（２）について、必ずしも線形的に速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））が変化する必要はなく、残距離Ｌ（ｔ）の減少につれて速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））が単調増加していればよい。

図８及び数式（１）乃至数式（３）に示すように、本発明の実施形態に係る運転支援装置では、制御装置２０は、残距離Ｌ（ｔ）が相対的に小さい場合の速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））を、残距離Ｌ（ｔ）が相対的に大きい場合の速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））よりも大きく設定する。この特徴は、請求項１に相当する。また、図８及び数式（２）に示すように、制御装置２０は、距離区間［ＬＡ，ＬＢ］内では、残距離Ｌ（ｔ）の減少につれて単調増加するように速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））を設定する。この特徴は、請求項２に相当する。また、図８及び数式（１）に示すように、制御装置２０は、距離区間［０，ＬＡ］内では、速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））を上限値Ｋｔｈ＿ｈに固定する。この特徴は、請求項３に相当する。

図９は、本発明の実施形態において制御装置２０が軌道追従制御において実行する停止制御の一連の処理を示すフローチャートである。

Ｓ１００において、制御装置２０は、カメラ１２から取得したカメラ情報に基づいて、車両１００の目標停止位置を取得する。カメラ情報から車両１００の目標停止位置と車両１００の現在位置を取得する場合、撮像画像データ上で、車両１００の現在位置に対する相対座標として、車両１００の目標停止位置を取得している。この際、適宜撮像画像データ上の相対座標を、車両座標系等に置換して車両１００の目標停止位置と車両１００の現在位置を取得しても良い。

Ｓ１０１において、制御装置２０は、車両１００の目標停止位置と、車両１００の現在位置とに基づいて、車両１００の現在位置から車両１００の目標停止位置までの目標軌道ＴＴを演算する。目標軌道ＴＴには、所定タイミングｔ毎の車両１００の目標速度ｖｔ（ｔ）と目標加速度ａｔ（ｔ）が含まれる。

Ｓ１０２において、制御装置２０は、カメラ１２から取得した撮像画像データに基づいて、車両１００の現在位置から目標停止位置までの残距離Ｌ（ｔ）を、所定タイミング毎に逐次取得する。

Ｓ１０３において、制御装置２０は、残距離Ｌ（ｔ）に応じて設定された速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））を用いて、目標軌道ＴＴに対する軌道追従制御を実行する。

Ｓ１０４において、車両１００の現在位置が車両１００の目標停止位置に到達した場合、すなわち残距離Ｌ（ｔ）が０となった場合（Ｓ１０４；Ｙｅｓ）、制御装置２０は、目標軌道ＴＴに対する軌道追従制御を終了する。一方、車両１００の現在位置が車両１００の目標停止位置に到達していない場合（Ｓ１０４；Ｎｏ）、制御装置２０による処理はＳ１００へ戻る。

Ｓ１００からＳ１０４の一連の処理を実行することで、制御装置２０は、車両１００を目標停止位置へと近づけていく。その際、目標停止位置までの残距離Ｌ（ｔ）が相対的に大きい場合、すなわち残距離Ｌ（ｔ）が第２の距離である場合には、制御装置２０は、速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））を相対的に小さくすることで、車両速度の高周波での振動を抑えて乗心地の悪化を抑制している。そして、残距離Ｌ（ｔ）が相対的に小さくなった場合、すなわち残距離が第１の距離である場合には、制御装置２０は、速度フィードバックゲインＫｖ（Ｌ（ｔ））を相対的に大きくすることで、車両１００の目標停止位置への到達精度を高めている。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る運転支援装置によれば、目標停止位置への到達精度と乗心地を両立させることができる。また、速度フィードバックゲインＫｖを残距離Ｌ（ｔ）の減少につれて単調増加させるので、乗心地が過度に悪化することを抑制しつつ、徐々に目標停止位置への到達精度を高めることができる。さらに、速度フィードバックゲインＫｖに上限値を設けることで、乗心地の過度な悪化を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態に係る運転支援装置の変形例を例示する。

（ａ）上記実施形態では、軌道追従制御で実施される停止制御の一例として駐車制御を挙げたが、駐車以外の用途にも本発明を適用しても良い。例えば、信号機の手前の所定位置（例えば停止線）で車両１００を停止させる用途や、車両１００が路線バスである場合において車両１００を停留所で停止させる用途や、車両１００がタクシーである場合において車両１００を乗客の前で停止させる用途等にも、本発明を適用することは可能である。

（ｂ）上記実施形態において、車両１００の目標停止位置をユーザ指示に基づいて取得する場合の例として、タッチパネルディスプレイを用いる例を挙げたが、その他ＨＭＩや情報端末からの入力、外部装置からの指示に基づいて車両１００の目標停止位置を取得してもよい。例えば、音声入力やハードウェアスイッチに基づいて、目標停止位置を取得してもよい。また、制御装置２０は、外部装置から送信された情報やＧＰＳ情報に基づいて車両１００の現在位置を取得してもよい。

（ｃ）上記実施形態では速度フィードバックゲインＫｖを残距離Ｌ（ｔ）に応じて可変としているが、加速度フィードバックゲインＫａを残距離Ｌ（ｔ）に応じて可変としてもよい。或いは、速度フィードバックゲインＫｖと加速度フィードバックゲインＫａの両方を残距離Ｌ（ｔ）に応じて可変としてもよい。また、上記実施形態のフィードバック制御はＰ制御であるが、フィードバック制御がＤ制御を含んでいる場合には、Ｄ制御のフィードバックゲインも残距離Ｌ（ｔ）に応じて可変としてもよい。フィードバック制御がＩ制御を含んでいる場合には、Ｉ制御のフィードバックゲインも残距離Ｌ（ｔ）に応じて可変としてもよい。ただし、フィードバックゲインが残距離Ｌ（ｔ）に応じて可変であるとは、目標停止位置までの残距離Ｌ（ｔ）が第１の距離の場合、残距離Ｌ（ｔ）が第１の距離より大きい第２の距離の場合と比較して、フィードバックゲインを大きくすることを意味する。

１００ …車両
１ …運転支援装置
１０ …速度センサ
１１ …加速度センサ
１２ …カメラ
１３ …クリアランスソナー
１４ …舵角センサ
２０ …制御装置
２１ …プロセッサ
２２ …記憶装置
３０ …車両アクチュエータ
３１ …駆動アクチュエータ
３２ …制動アクチュエータ
３３ …舵角アクチュエータ
ＴＴ …目標軌道

Claims

車両の運動状態を表す制御量の実値を目標値に一致させるように制動アクチュエータと駆動アクチュエータの各操作量を演算するフィードバック制御系を有し、前記車両を目標停止位置に停止させるように前記制御量の前記目標値を設定する運転支援装置であって、
前記車両の現在位置から前記目標停止位置までの残距離が第１の距離の場合、前記残距離が前記第１の距離より大きい第２の距離の場合と比較して、前記フィードバック制御系のフィードバックゲインを大きくする
ことを特徴とする運転支援装置。
前記フィードバックゲインは、前記残距離の減少につれて単調増加する
ことを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
前記フィードバックゲインは、上限値を有する
ことを特徴とする請求項２に記載の運転支援装置。
前記フィードバック制御系は、前記車両の速度をフィードバックする速度フィードバック系と、前記車両の加速度をフィードバックする加速度フィードバック系の少なくとも一方を含み、
前記フィードバックゲインは、前記速度フィードバック系の速度フィードバックゲインと、前記加速度フィードバック系の加速度フィードバックゲインの少なくとも一方を含む
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の運転支援装置。