JP2022030716A - 走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過剰な加減速度の発生を抑制し、車両の乗り心地を高める。【解決手段】走行支援装置２００は、車両１００から、当該車両１００の加減速を完了させるまでの加減速距離を取得する取得部２１０と、車両１００の加減速度を検出する検出部２２０と、車両１００の走行を制御する制御部２４０とを備えている。制御部２４０は、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値未満である場合には、加減速距離に基づいて車両１００を加減速させ、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には、加減速距離を延長し、当該延長した加減速距離に基づいて車両１００を加減速させる。【選択図】図１

Description

この発明は、走行支援装置に関する。

従来、車両の制動時に、目標減速度と実際の減速度とを比較し、実際の減速度を目標減速度に一致するように制御する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２０１７－１０９５９４号公報

ここで、車両の制動時においては、実際の減速度と指示減速度とが乖離する場合があり、この場合に、目標停車位置に車両を停車させようとすると、過剰な減速度が発生して、乗り心地が悪くなるおそれがある。

このため、本発明は、過剰な加減速度の発生を抑制し、車両の乗り心地を高めることを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る走行支援装置は、車両の走行を支援する走行支援装置であって、車両から、当該車両の加減速を完了させるまでの加減速距離を取得する取得部と、車両の加減速度を検出する検出部と、車両の走行を制御する制御部とを備えている。制御部は、検出部が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値未満である場合には、加減速距離に基づいて車両を加減速させ、検出部が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には、加減速距離を延長し、当該延長した加減速距離に基づいて前記車両を加減速させる。

本発明によれば、過剰な加減速度の発生を抑制し、車両の乗り心地を高めることができる。

実施の形態１に係る走行支援装置を搭載した車両の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る走行支援装置で実行される停車処理のフローチャートである。 実施の形態１に係る目標停車位置までの距離とゲインとの関係を示すイメージ図である。 実施の形態２に係る走行支援装置で実行される停車処理のフローチャートである。

以下に、本発明に係る走行支援装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の位置関係、および接続状態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下では複数の発明を一つの実施の形態として説明する場合があるが、請求項に記載されていない構成要素については、その請求項に係る発明に関しては任意の構成要素であるとして説明している。

（実施の形態１）
［走行支援装置の構成］
図１は、実施の形態１に係る走行支援装置を搭載した車両の機能構成を示すブロック図である。

走行支援装置２００が搭載される車両１００の種類は、特に限定されるものではないが、例えば、自動運転型の普通自動車、軽自動車、トラック、バスなどが挙げられる。なお、自動運転には、完全な自動運転（レベル５）以外にも、レベル１～レベル４の自動運転が含まれてもよい。

走行支援装置２００は、車両１００の自動運転を支援するための装置である。つまり、車両１００は、走行支援装置２００により走行が支援される走行支援車両と言える。走行支援装置２００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを備えており、ＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開することで、所定の処理を実行する。具体的には、走行支援装置２００は、図１に示すように、取得部２１０と、検出部２２０と、算出部２３０、制御部２４０とを備えている。

取得部２１０は、車両１００から、当該車両１００の減速を完了させるまでの減速距離を取得する。具体的には、取得部２１０は、車両１００の現在位置と、目標停車位置との差分から減速距離を取得する。取得部２１０は、例えば、車両１００の現在の位置情報と、車両１００の目標停車位置の位置情報との差分から減速距離を取得する。

ここで、車両１００の現在の位置情報は、ＧＰＳまたは道路に埋設された磁気マーカを検出することで取得される。また、車両１００の目標停車位置及びその位置情報は、停車位置の候補となりうる対象物（車両１００前方の信号、バス停、停止線、他の車両、障害物など）を、車両１００に備わるカメラで撮影し、当該撮影画像を解析することで取得される。なお、ＬｉＤＡＲ（light detection and ranging）によって対象物を検出することで、目標停車位置及びその位置情報が取得されてもよい。また、目標停車位置には、予め許容範囲が設定されている。具体的には、目標停車位置を基準として±所定距離（例えば５０ｃｍ）が許容範囲である。

検出部２２０は、車両１００の加減速度を検出する。具体的には、検出部２２０は、車両１００に備わる加減速センサから車両１００の実際の加減速度を検出する。なお、検出部２２０は、車両１００の車輪速を検出するセンサから車輪速を取得し、当該車輪速の変動に基づいて車両１００の加減速度を推定することで検出してもよい。

算出部２３０は、取得部２１０が取得した減速距離に基づいて指示減速度を算出する。指示減速度は、走行中の車両１００を目標停車位置に停止させるための減速度である。つまり、算出部２３０は、停車指示が発生した際の現在の車両１００の車速に基づいて、減速距離がゼロとなる地点に車両１００が停止しうる減速度を指示減速度として算出する。

制御部２４０は、車両１００の走行を制御する。具体的には、制御部２４０は、車両１００の加減速度、減速距離及び指示減速度に基づいて、車両１００のステアリング１０１、走行用の駆動源１０２（モータ、エンジン等）、ブレーキ１０３などを統合的に制御する。

また、制御部２４０は、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値以上であるか否かによって、停止精度を優先する第一モードと、乗り心地を優先する第二モードとを切り替える。

ここで、加減速度の絶対値と、指示減速度の絶対値とが乖離していると、減速度が大ききく変化することにより乗り心地が悪化する。このため、加減速度の絶対値と指示減速度の絶対値との差分が乗り心地を悪化させにくい値となるように、所定の閾値が設定されている。実際には、種々の実験及びシミュレーションを行うことにより、所定の閾値が求められている。

検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値未満である場合には、制御部２４０は、第一モードを実行する。具体的には、制御部２４０は、減速距離から算出された指示減速度に基づいて車両１００を減速させる。

一方、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には、制御部２４０は、第二モードを実行する。具体的には、制御部２４０は、減速距離を延長させて、当該延長された減速距離から算出部２３０で指示減速度を算出させ、当該指示減速度に基づいて車両１００を減速させる。減速距離が延長されるために、指示減速度も低減される。つまり、実際の加減速度の絶対値と、指示減速度の絶対値との差分が低減されるため、停車時における乗り心地が向上される。

なお、制御部２４０は、減速距離を延長する際には、目標停車位置の許容範囲（本実施の形態では５０ｃｍ）を減速距離に加える。これにより、乗り心地を優先する第二モードの実行時においても、目標停車位置の許容範囲内に車両１００を停車させることが可能である。

［動作］
次に、走行支援装置２００の動作について説明する。図２は、実施の形態１に係る走行支援装置２００で実行される停車処理のフローチャートである。

走行支援装置２００は、停車指示に基づいて停車処理を実行する。具体的には、図２に示すステップＳ１では、目標停車位置が決定される。具体的には、制御部２４０は、車両１００に備わるカメラで撮影された画像から、停車指示が入力された際の目標停車位置を決定する。

ステップＳ２では、指示減速度が算出される。具体的には、取得部２１０が目標停車位置の位置情報と、現在の車両１００の位置情報との差分から減速距離を取得するとともに、算出部２３０が当該減速距離に基づいて指示減速度を算出する。

ステップＳ３では、実行されるモードが選択される。具体的には、制御部２４０は、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値未満である場合には第一モードを選択してステップＳ４に移行し、加減速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には第二モードを選択してステップＳ６に移行する。

ステップＳ４では、第一モードが実行される。具体的には、制御部２４０は、減速距離から算出された指示減速度に基づいて、車両１００のステアリング１０１、走行用の駆動源１０２、ブレーキ１０３などを統合的に制御することで、車両１００を減速させる。

ステップＳ５では、車両１００が停車される。具体的には、制御部２４０は、車両１００が停車するまで第一モードを継続し（ステップＳ５でＮＯ）、停車したら停車処理を終了する（ステップＳ５でＹＥＳ）。これにより、車両１００は、目標停車位置に比較的正確に停車する。

ステップＳ６では、第二モードが実行される。具体的には、制御部２４０は、減速距離を延長させて、当該延長された減速距離から算出部２３０で指示減速度を算出させ、当該指示減速度に基づいて、車両１００のステアリング１０１、走行用の駆動源１０２、ブレーキ１０３などを統合的に制御することで、車両１００を減速させる。

ステップＳ７では、車両１００が停車される。具体的には、制御部２４０は、車両１００が停車するまで第二モードを継続し（ステップＳ７でＮＯ）、停車したら停車処理を終了する（ステップＳ７でＹＥＳ）。これにより、車両１００は、目標停車位置を多少超えるものの、停車時の乗り心地が向上された状態で停車する。

図３は、実施の形態１に係る目標停車位置までの距離とゲインとの関係を示すイメージ図である。図３に示すように、目標停車位置までの距離が長い場合には停車するまでの減速距離も長くなるために、位置精度ゲインが乗り心地ゲインよりも優先される。これにより、第一モードを実行することが好適となる。一方、目標停車位置までの距離が短い場合には停車するまでの減速距離も短くなるために急停車しやすくなり、乗り心地ゲインが位置精度ゲインよりも優先される。これにより、第二モードを実行することが好適となる。

［効果など］
以上のように、本実施の形態によれば、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値未満である場合には第一モードが実行されるので、延長される前の加減速距離に基づいて車両１００が減速される。したがって、目標停車位置に比較的正確に車両１００を停車させることができる。

一方、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には第二モードが実行されるので、加減速距離を延長し、当該延長した加減速距離に基づいて車両１００が減速される。したがって、目標停車位置を多少超えるものの、停車時の乗り心地が向上された状態で車両１００を停車させることができる。特に、車両１００がバスである場合には、停車時の乗り心地が向上されることで、立ち客の転倒を抑制することが可能である。

また、減速距離を延長する際には、目標停車位置の許容範囲が加減速距離に加えられているので、乗り心地を優先する第二モードの実行時においても、目標停車位置の許容範囲内に車両１００を停車させることが可能である。

なお、加算する距離は、一定でもよいし、許容範囲内であれば加算する距離を変更してもよい。また、加算する距離の大きさは、加減速距離、閾値、車両状態等の少なくとも一つに基づいて算出してもよい。例えば、加算する距離を加減速距離に基づいて算出する場合には、加減速距離が大きければ加算する距離を小さくし、加減速距離が小さければ加算する距離を大きくする。また、加算する距離を閾値に基づいて算出する場合には、閾値と加減速度との差が大きければ加算する距離を大きくし、閾値と加減速度との差が小さければ加算する距離を小さくする。

（実施の形態２）
上記実施の形態１では、第一モードまたは第二モードが選択されてからは、車両１００が停車するまでモードが切り替わらない場合を例示した。この実施の形態２では、停車するまでの間に第一モードまたは第二モードが切り替えられる場合について説明する。なお、以降の説明において、実施の形態１と同等の部分については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

図４は、実施の形態２に係る走行支援装置２００で実行される停車処理のフローチャートである。具体的には、図４は、図２に対応する図である。

図４に示すステップＳ１０１では、目標停車位置が決定される。具体的には、制御部２４０は、車両１００に備わるカメラで撮影された画像から、停車指示が入力された際の目標停車位置を決定する。

ステップＳ１０２では、指示減速度が算出される。具体的には、取得部２１０が目標停車位置の位置情報と、現在の車両１００の位置情報との差分から減速距離を取得するとともに、算出部２３０が当該減速距離に基づいて指示減速度を算出する。

ステップＳ１０３では、実行されるモードが決定される。具体的には、制御部２４０は、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値未満である場合には第一モードを選択してステップＳ１０４に移行し、加減速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には第二モードを選択してステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０４では、第一モードが実行される。具体的には、制御部２４０は、減速距離から算出された指示減速度に基づいて、車両１００のステアリング１０１、走行用の駆動源１０２、ブレーキ１０３などを統合的に制御することで、車両１００を減速させる。

ステップＳ１０５では、第二モードが実行される。具体的には、制御部２４０は、減速距離を延長させて、当該延長された減速距離から算出部２３０で指示減速度を算出させ、当該指示減速度に基づいて、車両１００のステアリング１０１、走行用の駆動源１０２、ブレーキ１０３などを統合的に制御することで、車両１００を減速させる。

ステップＳ１０６では、車両１００の停車が判断される。具体的には、車両１００が停車していない場合（ステップＳ１０６でＮＯ）に制御部２４０はステップＳ１０３に移行する。これにより、停車するまでの間には、ステップＳ１０３と、ステップＳ１０４又はステップＳ１０５とが繰り返し実行される。つまり、実行されるモードの選択が繰り返し行われるため、停車までの間に第一モードと第二モードとが切り替えられる場合も発生する。したがって、停車時に時々刻々変化する車両１００の状況に応じて第一モードと第二モードとが適切に切り替えられるので、停止精度と乗り心地との両者を高めた停車動作が可能となる。

そして、車両１００が停車した場合（ステップＳ１０６でＹＥＳ）に制御部２４０は、停車処理を終了する。

（実施の形態３）
上記実施の形態１では、車両１００の停車時の乗り心地を向上させる停車処理が例示された。しかしながら、本発明の構成は、直前方の他の車両に追従するクルーズコントロール機能を有する車両に搭載された走行支援装置２００に対しても適用可能である。つまり、この場合の走行支援装置２００では、減速時だけでなく加速時においても乗り心地が向上される。具体的には、取得部２１０は、車両１００から、当該車両の加減速を完了させるまでの加減速距離を取得する。この加減速距離は、直前方の他の車両に対する許容車間距離である。これにより、他の車両に対する接触が抑制されることとなる。

制御部２４０は、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値未満である場合には、加減速距離に基づいて車両１００を加減速させ、検出部２２０が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には、加減速距離を延長し、当該延長した加減速距離に基づいて車両１００を加減速させる。

［その他］
この発明は、以上に説明した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。

例えば、第二モードの実行時において加減速度の絶対値が指示減速度の絶対値未満である場合には、算出部２３０は指示減速度の絶対値を従前よりも大きくする。これにより、実際の加減速度が従前の指示減速度に近づくことになるので、指示加減速度と実際の加減速度との差分をより小さくすることができる。一方、第二モードの実行時において加減速度の絶対値が指示加減速度の絶対値以上である場合には、算出部２３０は指示加減速度の絶対値を従前よりも小さくする。この場合においても、実際の加減速度が従前の指示減速度に近づくことになるので、指示加減速度と実際の加減速度との差分をより小さくすることができる。したがって、加減速時における車両１００の乗り心地をより高めることが可能である。

その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態及び変形例における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１００…車両、１０１…ステアリング、駆動源…１０２、ブレーキ…１０３、２００…走行支援装置、２１０…取得部、２２０…検出部、２３０…算出部、２４０…制御部

Claims (2)

1. 車両の走行を支援する走行支援装置であって、
   前記車両から、当該車両の加減速を完了させるまでの加減速距離を取得する取得部と、
   前記車両の加減速度を検出する検出部と、
   前記車両の走行を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記検出部が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値未満である場合には、前記加減速距離に基づいて前記車両を加減速させ、前記検出部が検出した加減速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記加減速距離を延長し、当該延長した加減速距離に基づいて前記車両を加減速させる、
   走行支援装置。
2. 前記制御部は、前記加減速距離を延長する際に、前記車両の加減速を完了させるまでの基準となる目標停車位置の許容範囲を前記加減速距離に加える、
   請求項１に記載の走行支援装置。
   
   
   

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