JP2024033871A - Driving support device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の運転者の車両操作を支援する運転支援装置に関する。 The present invention relates to a driving support device that supports vehicle operation by a vehicle driver.
特許文献1は、車両の駐車を支援する駐車支援装置を開示している。当該装置は、運転者の運転操作によって車両を目標駐車位置に駐車させる場合に、当該目標駐車位置までの車両の移動経路上の所定位置における車両の駆動力を記憶する記憶部を備えている。そして、当該装置は、記憶部が駆動力を記憶している状態で車両を目標駐車位置に自動で駐車させる場合、記憶部に記憶された駆動力を利用して車両を制御する。
車両を低速で走行させる場合、車両の駆動力が比較的小さい。そのため、段差や路面勾配の急変や路面の窪みなどのように車輪が通過する際に走行抵抗を増大させる外乱部が存在する走行経路を車両が走行する場合に、車輪が外乱部を通過するのに時間を要するおそれがある。 When the vehicle is driven at low speed, the driving force of the vehicle is relatively small. Therefore, when a vehicle travels on a route that includes disturbances that increase running resistance when the wheels pass, such as bumps, sudden changes in road slope, or potholes, the wheels are prevented from passing through the disturbances. It may take some time.
上記課題を解決するための運転支援装置は、車両の車体速度と目標車体速度との偏差に基づいたフィードバック制御によって、当該車両の駆動力及び制動力を調整する定速制御を実施する指令部と、前記定速制御が実施されている場合に、前記車両の前輪及び後輪のうち、当該車両の進行方向に位置する車輪である先行輪が前記車両の走行経路に存在する外乱部を通過した時点における前記車両の駆動力の増大速度を記憶する記憶部と、を備えている。前記指令部は、前記先行輪が前記外乱部を通過した時点以降において、前記記憶部に記憶された前記増大速度で前記車両の駆動力を増大させる駆動力増大制御を実施する。 A driving support device for solving the above problems includes a command unit that performs constant speed control that adjusts the driving force and braking force of the vehicle through feedback control based on the deviation between the vehicle body speed and the target vehicle body speed. , when the constant speed control is being carried out, a leading wheel, which is a wheel located in the traveling direction of the vehicle, among the front wheels and rear wheels of the vehicle, passes through a disturbance part that is present in the travel path of the vehicle. and a storage unit that stores an increase rate of the driving force of the vehicle at a time point. The command unit performs driving force increase control to increase the driving force of the vehicle at the increased speed stored in the storage unit after the time when the leading wheel passes the disturbance portion.
上記運転支援装置は、定速制御の実施によって先行輪が外乱部を通過する際に、先行輪が外乱部を通過した時点における駆動力の増大速度を記憶部に記憶させる。そして、運転支援装置は、先行輪が外乱部を通過した時点以降において、記憶部に記憶された増大速度で車両の駆動力を増大させる駆動力増大制御を実施する。先行輪が外乱部を通過した時点以降でも定速制御が実施され続ける場合と比較し、駆動力増大制御を実施することによって、外乱部によって増大した走行抵抗に抗する駆動力まで車両の駆動力を早期に増大させることができる。そのため、後続輪が外乱部を早期に通過することができる。 When the leading wheel passes the disturbance part by performing constant speed control, the driving support device causes the storage unit to store the increasing speed of the driving force at the time the leading wheel passes the disturbance part. Then, the driving support device performs driving force increase control to increase the driving force of the vehicle at the increasing speed stored in the storage unit after the time when the leading wheel passes the disturbance portion. Compared to the case where constant speed control continues even after the leading wheels pass the disturbance area, by implementing driving force increase control, the vehicle's driving force increases to the point where it can resist the running resistance increased by the disturbance area. can be increased early. Therefore, the following wheels can quickly pass through the disturbance area.
したがって、上記運転支援装置は、車両が低速で走行している場合に当該車両の後続輪の外乱部の通過を早期に完了させることができる。 Therefore, when the vehicle is traveling at low speed, the driving support device can quickly complete the passing of the rear wheels of the vehicle through the disturbance portion.
以下、運転支援装置の一実施形態を図1~図5に従って説明する。本実施形態では、車輪が通過する際に走行抵抗を増大させる外乱部を車輪が通過する例として、車輪が段差を乗り越える場合について説明する。 An embodiment of the driving support device will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. In the present embodiment, a case will be described in which a wheel passes over a step as an example in which the wheel passes through a disturbance portion that increases running resistance when the wheel passes.
図1は、運転支援装置60を備える車両10の一部を図示している。
<車両の構成>
車両10は、車輪として前輪11及び後輪12を備えている。車両10は、車輪と同数の摩擦ブレーキ20と、制動装置30と、駆動装置40とを備えている。1つの車輪に対して1つの摩擦ブレーキ20が設けられている。
FIG. 1 illustrates a portion of a
<Vehicle configuration>
The
複数の摩擦ブレーキ20は、回転体21と摩擦部22とホイールシリンダ23とをそれぞれ有している。回転体21は車輪と一体に回転するため、摩擦ブレーキ20は、摩擦部22を回転体21に押し付けることによって車輪に制動力を付与できる。ホイールシリンダ23内の液圧が高いほど、摩擦部22を回転体21に押し付ける力が大きくなる。すなわち、ホイールシリンダ23内の液圧が高いほど、車輪に付与される制動力が大きくなる。
Each of the plurality of
制動装置30は、制動アクチュエータ31と、制動アクチュエータ31を制御する制動制御部32とを有している。制動アクチュエータ31は、複数のホイールシリンダ23内の液圧を個別に調整できるように構成されている。
The
制動制御部32は、制動アクチュエータ31を作動させることによって車両10の制動力を制御する。制動制御部32は、車内ネットワークを介して運転支援装置60と通信できる。例えば、制動制御部32は、車両10の制動力の指示値である制動力指示値FbRを運転支援装置60から受信した場合、制動力指示値FbRに基づいて制動アクチュエータ31を作動させる。
駆動装置40は、パワーユニット41と、パワーユニット41を制御する駆動制御部42とを有している。パワーユニット41は、エンジン及び電気モータのうちの少なくとも一方を車両10の動力源として有している。車両10では、パワーユニット41の出力トルクが前輪11に伝達される。なお、パワーユニット41の出力トルクは、前輪11及び後輪12のうちの少なくとも一方に伝達されればよい。
The
駆動制御部42は、パワーユニット41を作動させることによって車両10の駆動力を制御する。駆動制御部42は、車内ネットワークを介して運転支援装置60と通信できる。例えば、駆動制御部42は、車両10の駆動力の指示値である駆動力指示値FdRを運転支援装置60から受信した場合、駆動力指示値FdRに基づいてパワーユニット41を作動させる。
The
<車両の検出系>
車両10の検出系は、複数のセンサを備えている。複数のセンサは、車輪と同数の車輪速度センサ51と、前後加速度センサ52と、ブレーキスイッチ53とを含んでいる。複数の車輪速度センサ51は、対応する車輪の回転速度をそれぞれ検出する。前後加速度センサ52は、車両10の前後加速度を検出する。ブレーキスイッチ53は、運転者が制動操作部材15を操作しているか否かを示す信号を出力する。制動操作部材15は、例えば、ブレーキペダルである。車輪速度センサ51の検出値に基づいた車輪の回転速度を「車輪速度VW」という。前後加速度センサ52の検出値に基づいた前後加速度を「前後加速度GX」という。運転者の制動操作部材15の操作を「制動操作」ともいう。
<Vehicle detection system>
The detection system of the
<運転支援装置>
運転支援装置60は、運転者の車両操作を支援する機能を有している。ここでいう「車両操作」は、アクセル操作、制動操作及びステアリング操作を含んでいる。例えば、運転支援装置60は、車両10の低速での自動走行を行わせる支援機能を有している。こうした支援機能は、車両10を駐車位置に駐車させる際などに用いられる。ここでいう「車両10の低速走行」とは、例えば10km/h未満での車両10の走行である。また、「自動走行」とは、車両10の車体速度を車両10側で調整する状態での車両10の走行である。
<Driving support device>
The
運転支援装置60は処理回路61を備えている。処理回路61は、実行装置62と記憶装置63とを有している。例えば、実行装置62はCPUである。記憶装置63は、実行装置62によって実行される各種の制御プログラムを記憶している。実行装置62は、上記の支援機能を実現する際に、駆動力指示値FdRを駆動制御部42に送信したり、制動力指示値FbRを制動制御部32に送信したりする。
The
実行装置62は、制御プログラムを実行することにより、指令部M11及び目標車体速度設定部M13として機能する。指令部M11及び目標車体速度設定部M13は、上記の支援機能を実現するための機能部である。
The
<指令部>
指令部M11は、車両10の車体速度VSと目標車体速度VSTrとの偏差に基づいたフィードバック制御によって、車両10の駆動力及び制動力を調整する定速制御を実施する。フィードバック制御は、例えば、PID制御又はPI制御である。車体速度VSは、複数の車輪の車輪速度VWのうちの少なくとも1つに基づいて導出される。目標車体速度VSTrとして、上記した10km/h未満の速度が設定されている。
<Command Department>
The command unit M11 performs constant speed control to adjust the driving force and braking force of the
図2に示すように車両10の走行経路100に段差101が存在することがある。この場合、前輪11及び後輪12のうち、車両10の進行方向に位置する車輪である先行輪が段差101を乗り越えた後に、先行輪ではない車輪である後続輪が段差101を乗り越えることになる。図2に示す例のように車両10が後退している場合、車両10の後方が車両10の進行方向となるため、後輪12が先行輪に対応し、前輪11が後続輪に対応する。一方、車両10が前進している場合、車両10の前方が車両10の進行方向となるため、前輪11が先行輪に対応し、後輪12が後続輪に対応する。
As shown in FIG. 2, a
定速制御の実施中に先行輪が段差101に接触した場合、先行輪が段差101に接触する前と比較して車両10の走行抵抗が高くなるため、車両10の駆動力Fdが小さいと、先行輪が段差101を乗り越えられず、車両10が停止することがある。例えば、車両10の駆動力Fdは、パワーユニット41の発生するトルクでもある。この場合、指令部M11は、車体速度VSと目標車体速度VSTrとの偏差を入力とするフィードバック制御によって駆動力指示値FdRを大きくする。駆動力指示値FdRの増大に伴って車両10の駆動力Fdが大きくなったために先行輪が段差101を乗り越えると、指令部M11は、先行輪が段差101を乗り越えた時点の駆動力指示値FdRの増大速度ΔFdRを記憶装置63に記憶させる。すなわち、記憶装置63が、外乱部の一例である段差101を先行輪が通過した時点の増大速度ΔFdRを記憶する「記憶部」に対応する。
If the leading wheel contacts the
指令部M11は、先行輪が段差101を乗り越えた時点以降において、記憶装置63に記憶した増大速度ΔFdRで駆動力指示値FdRを増大させる駆動力増大制御を実施する。具体的には、指令部M11は、後続輪が段差101に接触する前から駆動力増大制御を開始する。
The command unit M11 implements driving force increase control to increase the driving force command value FdR at the increasing speed ΔFdR stored in the
駆動力増大制御の実施によって駆動力指示値FdRを増大させても後続輪が段差101をなかなか乗り越えないことがある。そこで、指令部M11は、駆動力増大制御の開始時点からの経過時間TMが規定時間TMthを越えても後続輪が段差101を乗り越えていない場合に、記憶装置63に記憶した増大速度ΔFdRよりも高い速度で駆動力指示値FdRを増大させる。
Even if the driving force instruction value FdR is increased by implementing the driving force increase control, the trailing wheels may not easily get over the
なお、定速制御が中断されて駆動力増大制御が開始された以降では、駆動力指示値FdRが増大され続ける。そのため、車体速度VSが目標車体速度VSTrを上回ってしまうことがある。そこで、指令部M11は、駆動力増大制御を開始した以降において、制動力指示値FbRを調整することによって車体速度VSが目標車体速度VSTrから乖離することを抑制する。 Note that after the constant speed control is interrupted and the driving force increase control is started, the driving force instruction value FdR continues to be increased. Therefore, the vehicle speed VS may exceed the target vehicle speed VSTr. Therefore, after starting the driving force increase control, the command unit M11 suppresses the deviation of the vehicle speed VS from the target vehicle speed VSTr by adjusting the braking force instruction value FbR.
そして、後続輪が段差101を乗り越えると、指令部M11は定速制御を再開する。
<目標車体速度設定部>
目標車体速度設定部M13は、上記の目標車体速度VSTrを設定する。目標車体速度設定部M13は、後続輪が段差101を乗り越える以前、すなわち後続輪が段差101(外乱部)を通過する以前では、第1車体速度VS1を目標車体速度VSTrとして設定する。目標車体速度設定部M13は、後続輪が段差101を乗り越えた後では、すなわち後続輪が段差101(外乱部)を通過した後では、目標車体速度VSTrを増大させる。具体的には、目標車体速度設定部M13は、第2車体速度VS2まで目標車体速度VSTrを徐々に増大させる。第2車体速度VS2として、第1車体速度VS1よりも高い車体速度が設定されている。また、目標車体速度設定部M13は、運転者の制動操作などによって車両10が停止した場合、第1車体速度VS1を目標車体速度VSTrとして設定する。
Then, when the trailing wheels get over the
<Target vehicle speed setting section>
The target vehicle speed setting section M13 sets the target vehicle speed VSTr. The target vehicle speed setting unit M13 sets the first vehicle speed VS1 as the target vehicle speed VSTr before the trailing wheels get over the
<駆動制動調整処理>
図3を参照し、駆動力指示値FdR及び制動力指示値FbRを導出するために実行装置62が実行する駆動制動調整処理を示す処理ルーチンを説明する。本処理ルーチンの複数のステップS11~S35は、実行装置62が指令部M11として機能することによってそれぞれ実行される。
<Drive braking adjustment process>
With reference to FIG. 3, a processing routine showing the drive braking adjustment process executed by the
実行装置62は、上記の支援機能の実行条件が成立していると判定している場合、所定の制御サイクル毎に本処理ルーチンを繰り返し実行する。例えば、実行装置62は、上記の支援機能をオンとする操作を運転者が行った場合、及び、所定の駐車位置に車両10を駐車させようと運転者が車両操作を開始したことを検知した場合などに、実行条件が成立していると判定する。
If the
ステップS11において、実行装置62は、車両10の先行輪が段差101を乗り越えたか否かを判定する。
図5を参照し、先行輪が段差101を乗り越えたか否かの判定処理の一例について説明する。実行装置62が定速制御を実施している状況下で先行輪が段差101に接触すると、車両10が停止する。すなわち、図5の(A)に示すように車体速度VSが0(零)になる。この場合、車体速度VSが目標車体速度VSTrを下回っている状態となるため、実行装置62は、図5の(D)に示すようにフィードバック制御によって駆動力指示値FdRを増大させる。先行輪に段差101を乗り越えさせるのに必要な駆動力を車両10の駆動力Fdが越えると、先行輪が段差101を乗り越える。すなわち、先行輪が回転し始める。その結果、車両10が発進するため、図5の(A)に示すように車体速度VSが急に大きくなる。
In step S11, the
With reference to FIG. 5, an example of a process for determining whether the leading wheel has climbed over the
そこで、実行装置62は、定速制御の実施中において以下の条件(A1)が成立した場合に、先行輪が段差101を乗り越えたと判定する。すなわち、実行装置62は、外乱部の一例である段差101を先行輪が通過したと判定する。なお、判定増大速度として、車体速度VSが急激に大きくなったか否かを判断できる値が設定されている。
(A1)車体速度VSが0(零)である状態から、車体速度VSが0(零)よりも大きくなった場合において、車体速度VSの増大速度が判定増大速度以上であること。
Therefore, the
(A1) When the vehicle body speed VS becomes greater than 0 (zero) from a state where the vehicle body speed VS is 0 (zero), the increasing rate of the vehicle body speed VS is equal to or higher than the determined increasing rate.
図3に戻り、ステップS11において、実行装置62は、先行輪が段差101を乗り越えたと判定した場合(YES)、処理をステップS15に移行する。一方、実行装置62は、先行輪が段差101を乗り越えていないと判定した場合(S11:NO)、処理をステップS13に移行する。
Returning to FIG. 3, in step S11, if the
なお、実行装置62は、上記の判定処理を実行することにより、先行輪が段差101を乗り越えたと判定した場合、後述する段差区間判定フラグFLGがオンからオフに切り替わるまでの間、先行輪が段差101を乗り越えたと判定し続ける。
Note that when the
ステップS13において、実行装置62は定速制御を実施する。具体的には、実行装置62は、車体速度VSと目標車体速度VSTrとの偏差を入力とするフィードバック制御によって制御量を導出する。この制御量を「FB制御量」という。実行装置62は、FB制御量に基づいて駆動力指示値FdR及び制動力指示値FbRを導出する。例えば先行輪が段差101を乗り越えられず、車体速度VSが目標車体速度VSTrを大きく下回っている場合、実行装置62は、フィードバック制御を実施することにより、制動力指示値FbRを0(零)に保持した上で駆動力指示値FdRを増大させる。実行装置62は、駆動力指示値FdRを駆動制御部42に送信し、且つ制動力指示値FbRを制動制御部32に送信する。実行装置62は、指示値FdR,FbRを送信すると、本処理ルーチンを一旦終了する。
In step S13, the
ステップS15において、実行装置62は、段差区間判定フラグFLGにオフがセットされているか否かを判定する。段差区間判定フラグFLGは、段差101が存在する区間を車両10が走行しているか否かを判断するためのフラグである。段差101が存在する区間を車両10が走行している場合、段差区間判定フラグFLGにオンがセットされる。段差101が存在しない区間を車両10が走行していたり、当該区間を車両10が通過したりした場合、段差区間判定フラグFLGにオフがセットされる。実行装置62は、段差区間判定フラグFLGにオフがセットされている場合(S15:YES)、処理をステップS17に移行する。一方、実行装置62は、段差区間判定フラグFLGにオンがセットされている場合(S15:NO)、処理をステップS21に移行する。
In step S15, the
ステップS17において、実行装置62は、現在の駆動力指示値FdRの増大速度ΔFdRを記憶装置63に記憶させる。すなわち、実行装置62は、先行輪が段差101を乗り越えたと判定した時点の増大速度ΔFdRを記憶装置63に記憶させる。例えば、実行装置62は、駆動力指示値FdRを時間微分した値を増大速度ΔFdRとして記憶装置63に記憶させる。記憶装置63に記憶された増大速度ΔFdRは、「車両10の走行経路に存在する外乱部を先行輪が通過した時点における車両10の駆動力の増大速度」であると云える。また、本例のフィードバック制御はPI制御又はPID制御である。そのため、車両10が発進しない状態が長く続くほど、駆動力指示値FdRの増大速度ΔFdRは大きくなる。したがって、段差101が小さいために先行輪が段差101を乗り越えるのに要する時間が短い場合と比較し、段差101が大きいために先行輪が段差101を乗り越えるのに要する時間が長い場合では、記憶装置63に記憶される増大速度ΔFdRの値は大きくなる。
In step S17, the
続いてステップS19において、実行装置62は、段差区間判定フラグFLGにオンをセットする。その後、実行装置62は処理をステップS21に移行する。
ステップS21において、実行装置62は、先行輪が段差101を乗り越えたと判定した時点から所定の第1タイムラグTL1が経過したか否かを判定する。先行輪が段差101を乗り越えたと判定した時点とは、先行輪が外乱部を通過した時点であるとも云える。先行輪が段差101を乗り越えても定速制御が継続されていると、車体速度VSが大きくなる。そのため、フィードバック制御によって駆動力指示値FdRが減少される。駆動力指示値FdRが減少されると、車両10の駆動力Fdも減少する。駆動力指示値FdRの減少に対する駆動力Fdの応答の遅れは、車両10の諸元から予め把握できる。そこで、こうした応答の遅れを加味した時間の長さが第1タイムラグTL1として設定されている。実行装置62は、先行輪が段差101を乗り越えたと判定した時点から第1タイムラグTL1が経過した場合(S21:YES)、処理をステップS23に移行する。一方、実行装置62は、先行輪が段差101を乗り越えたと判定した時点から第1タイムラグTL1が経過していない場合(S21:NO)、処理をステップS13に移行して定速制御を実施する。
Subsequently, in step S19, the
In step S21, the
ステップS23において、実行装置62は、基準時点からの経過時間TMが規定時間TMthを越えたか否かを判定する。基準時点は、先行輪が段差101を乗り越えたと判定した時点から第1タイムラグTL1が経過した時点である。基準時点は、後述する駆動力増大制御の開始時点であるとも云える。当該駆動力増大制御の実施時間が規定時間TMthとして設定されている。規定時間TMthは、車両10のホイールベース長及び目標車体速度VSTrに基づいて設定するとよい。実行装置62は、経過時間TMが規定時間TMthを越えている場合(S23:YES)、処理をステップS27に移行する。一方、実行装置62は、経過時間TMが規定時間TMth以下である場合(S23:NO)、処理をステップS25に移行する。
In step S23, the
ステップS25において、実行装置62は、記憶装置63に記憶した増大速度ΔFdRで駆動力指示値FdRを増大させる。すなわち、ステップS25が「駆動力増大制御」に対応する。例えば、実行装置62は、増大速度ΔFdRとサイクル時間TMcとの積と、駆動力指示値FdRの前回値との和を、駆動力指示値FdRの最新値として導出する。サイクル時間TMcとは、本処理ルーチンの制御サイクルの時間の長さである。駆動力指示値FdRの前回値は、本処理ルーチンを前回に実行した際に導出された駆動力指示値FdRである。実行装置62は、導出した駆動力指示値FdRの最新値を駆動制御部42に送信する。そして、実行装置62は処理をステップS29に移行する。
In step S25, the
ステップS27において、実行装置62は、記憶装置63に記憶した増大速度ΔFdRよりも高い速度で駆動力指示値FdRを増大させる。例えば、実行装置62は、増大速度ΔFdRとサイクル時間TMcとの積と、駆動力指示値FdRの前回値と、所定のオフセット駆動力αとの和を、駆動力指示値FdRの最新値として導出する。正の駆動力がオフセット駆動力αとして設定されている。実行装置62は、導出した駆動力指示値FdRの最新値を駆動制御部42に送信する。そして、実行装置62は処理をステップS29に移行する。
In step S27, the
ステップS29において、実行装置62は、車体速度VSが目標車体速度VSTrから乖離することを抑制するべく制動力指示値FbRを導出する。例えば、実行装置62は、車体速度VSと目標車体速度VSTrとの偏差を入力とするフィードバック制御に基づいて制動力指示値FbRを導出する。ここで実施されるフィードバック制御は、例えば、PID制御又はPI制御である。実行装置62は、導出した制動力指示値FbRを制動制御部32に送信する。これにより、実行装置62は、制動力指示値FbRを調整することによって車体速度VSが目標車体速度VSTrから乖離することを抑制できる。実行装置62は、制動力指示値FbRを送信すると、処理をステップS31に移行する。
In step S29, the
ステップS31において、実行装置62は、車両10の後続輪が段差101を乗り越えたか否かを判定する。
図5を参照し、後続輪が段差101を乗り越えたか否かの判定処理の一例について説明する。実行装置62は、駆動力増大制御を開始した以降では、制動力Fbを調整することによって車体速度VSが目標車体速度VSTrを上回ることを抑制している。段差101は、車体速度VSを上昇させるに際して障害となるものであるため、後続輪が段差101を乗り越える際には、図5におけるタイミングt14あたりのように車体速度VSが一時的に低下して上昇する。そこで、実行装置62は、上記のように制動力Fbを調整している状況下で車体速度VSの低下や上昇を検知した場合に後続輪が段差101を乗り越えたと判定する。例えば、実行装置62は、車体速度VSの低下速度が判定低下速度以上である場合、後続輪が段差101を乗り越えたと判定する。この場合、「後続輪が段差101を乗り越えた」は、「後続輪が段差101に接触した状態で段差101を後続輪が乗り越えつつある状態」も含んでいる。一方、実行装置62は、車体速度VSの低下速度が判定低下速度よりも小さい場合、後続輪が段差101を乗り越えていないと判定する。この場合、後続輪が段差101を乗り越えたことに起因して車体速度VSが低下し始めたか否かを判断できる低下速度が判定低下速度として設定される。
In step S31, the
With reference to FIG. 5, an example of a process for determining whether the following wheels have climbed over the
図3に戻り、ステップS31において、実行装置62は、後続輪が段差101を乗り越えたと判定した場合(YES)、処理をステップS33に移行する。一方、実行装置62は、後続輪が段差101を乗り越えていないと判定した場合(S31:NO)、本処理ルーチンを一旦終了する。
Returning to FIG. 3, in step S31, if the
ステップS33において、実行装置62は、ステップS31の判定がNOからYESに切り替わった時点である乗り越え時点から所定の第2タイムラグTL2が経過したか否かを判定する。乗り越え時点は、後続輪が段差101を乗り越えたと判定された時点であるとも云える。後続輪が段差を乗り越えている場合には、車体速度VSが一時的に低下する。この場合、制動力指示値FbRに基づいて車両10に制動力が付与されている場合には、車体速度VSの低下に起因して制動力指示値FbRが低下される。車体速度VSがある程度回復するまでに要する時間の長さは、車両10の諸元からある程度予測できる。そのため、車体速度VSがある程度回復したか否かを判断できる時間の長さが第2タイムラグTL2として設定されている。実行装置62は、乗り越え時点から第2タイムラグTL2が経過した場合(S33:YES)、処理をステップS35に移行する。一方、実行装置62は、乗り越え時点から第2タイムラグTL2が経過していない場合(S33:NO)、本処理ルーチンを一旦終了する。
In step S33, the
ステップS35において、実行装置62は、段差区間判定フラグFLGにオフをセットする。そして、実行装置62は、処理をステップS13に移行して定速制御を実施する。
<目標車体速度設定処理>
図4を参照し、目標車体速度VSTrを設定するために実行装置62が実行する目標車体速度設定処理を示す処理ルーチンを説明する。本処理ルーチンの複数のステップS51~S59は、実行装置62が目標車体速度設定部M13として機能することによってそれぞれ実行される。実行装置62は、所定の制御サイクル毎に本処理ルーチンを繰り返し実行する。
In step S35, the
<Target vehicle speed setting process>
Referring to FIG. 4, a processing routine showing the target vehicle speed setting process executed by the
ステップS51において、実行装置62は、車両10が停止しているか否かを判定する。例えば、実行装置62は、車体速度VSを基に車両10が停止しているか否かを判定する。実行装置62は、車両10が停止していると判定した場合(S51:YES)、処理をステップS55に移行する。一方、実行装置62は、車両10が停止していないと判定した場合(S51:NO)、処理をステップS53に移行する。
In step S51, the
ステップS53において、実行装置62は、図3に示したステップS31と同様に、後続輪が段差101を乗り越えたか否かを判定する。実行装置62は、後続輪が段差101を乗り越えたと判定した場合(S53:YES)、処理をステップS57に移行する。一方、実行装置62は、後続輪が段差101を乗り越えていないと判定した場合(S53:NO)、処理をステップS55に移行する。
In step S53, the
ステップS55において、実行装置62は、第1車体速度VS1を目標車体速度VSTrとして設定する。その後、実行装置62は本処理ルーチンを一旦終了する。
ステップS57において、実行装置62は、目標車体速度VSTrの前回値と所定の速度値dVSとの和を、目標車体速度仮値VSTr1として導出する。目標車体速度VSTrの前回値は、本処理ルーチンを前回に実行した際に導出した目標車体速度VSTrである。次のステップS59において、実行装置62は、目標車体速度仮値VSTr1と第2車体速度VS2とのうち小さい方を、目標車体速度VSTrとして導出する。その後、実行装置62は本処理ルーチンを一旦終了する。
In step S55, the
In step S57, the
<作用及び効果>
図2及び図5を参照し、運転支援装置60の作用及び効果について説明する。
本例では、車両10が後退している状況下で後輪12(先行輪)が段差101に接触した際に運転者が制動操作を行ったため、車両10に制動力が付与される。これにより、後輪12が段差101に接触した状態で車両10が停止する。なお、図5の(C)において、実線は、運転者の制動操作によって車両10に付与される制動力FbSの推移を示す一方、破線は、制動力指示値FbRの推移、若しくは制動力指示値FbRに応じて制御される車両10の制動力Fbの推移を示している。また、運転者が制動操作を行っている最中では駆動力指示値FdRは0(零)になるものの、駆動力Fdは所定の駆動力(>0(零))である。
<Action and effect>
The operation and effects of the driving
In this example, the driver performs a braking operation when the rear wheels 12 (leading wheels) contact the
図5に示すように、タイミングt11で運転者の制動操作が解除されると、定速制御が開始されることにより、駆動力指示値FdRが0(零)から増大される。しかし、先行輪である後輪12が段差101に接触しているため、走行抵抗が大きい。その結果、車両10が発進しない。すなわち、車体速度VSが目標車体速度VSTrを下回る状態が継続する。すると、図5の(D)に示すように、フィードバック制御によって駆動力指示値FdRが増大される。このように駆動力指示値FdRが増大するのに追随して車両10の駆動力Fdも大きくなる。
As shown in FIG. 5, when the driver's braking operation is released at timing t11, constant speed control is started and the driving force command value FdR is increased from 0 (zero). However, since the
タイミングt12で、後輪12に段差101を乗り越えさせるのに必要な駆動力を車両10の駆動力Fdが越えるため、後輪12が段差101を乗り越える。すると、車両10が発進するため、図5の(A)に示すように車体速度VSが大きくなる。なお、先行輪である後輪12が段差101を乗り越えたと判定されると、図5の(E)に示すように段差区間判定フラグFLGにオンがセットされる。また、タイミングt12における駆動力指示値FdRの増大速度ΔFdRが記憶装置63に記憶される。
At timing t12, the driving force Fd of the
後輪12が段差101を乗り越えると、車体速度VSが目標車体速度VSTrを越えることを抑制すべく、駆動力指示値FdRが減少されるとともに、制動力指示値FbRが増大される。これにより、車体速度VSが目標車体速度VSTrから乖離することを抑制できる。
When the
タイミングt12から第1タイムラグTL1が経過した時点であるタイミングt13で、定速制御が終了されて駆動力増大制御が開始される。すなわち、外乱部の一例である段差101に後続輪が到達する前から駆動力増大制御が開始される。すると、車体速度VSが目標車体速度VSTr未満ではなくても、記憶装置63に記憶された増大速度ΔFdRで駆動力指示値FdRが増大される。これにより、車両10の駆動力Fdを早期に大きくできる。また、段差101の大きさに応じた増大速度で駆動力Fdを増大できる。
At timing t13, which is the time when the first time lag TL1 has elapsed from timing t12, constant speed control is ended and driving force increase control is started. That is, the driving force increase control is started before the trailing wheels reach the
ここで、先行輪が段差101を乗り越えた後でも定速制御を実施し続ける比較例について説明する。この場合、先行輪が段差101を乗り越えた以降では車体速度VSが目標車体速度VSTrとほぼ等しいため、駆動力指示値FdR及び駆動力Fdが比較的小さい。このように駆動力Fdが比較的小さい状態で後続輪が段差101に接触することになる。そのため、後続輪が段差101を乗り越えられず、車両10が停止してしまうおそれがある。また、車両10は停止しないまでも、車体速度VSが0(零)近くまで低下してしまうおそれがある。定速制御を実施していると、車体速度VSと目標車体速度VSTrとの偏差が発生するようになってから駆動力指示値FdRが徐々に大きくなる。その結果、駆動力Fdの増大によって後続輪が段差101を乗り越えるまでに時間を要する。後続輪が段差101を乗り越えるのに時間を要すると、運転者が車両10を早く動かそうとして、運転者によるアクセル操作やその後の制動操作を誘引するおそれがある。
Here, a comparative example will be described in which constant speed control is continued even after the leading wheels have climbed over the
この点、本実施形態では、後続輪が段差101に接触する前から駆動力Fdを増大できる。そのため、比較例と比較し、後続輪が段差101を早期に乗り越えることができる。したがって、車両10が低速で自動走行している場合に後続輪の段差101の乗り越えを早期に完了させることができる。よって、停止している車両10を発進させようとして運転者がアクセル操作を行う前に、速やかに車両10を発進させることができる。すなわち、車輪に段差101を乗り越えさせる際における運転者の余分なアクセル操作や制動操作を抑制できる。
In this regard, in this embodiment, the driving force Fd can be increased even before the trailing wheel contacts the
なお、図5に示す例では、駆動力増大制御の実施中におけるタイミングt14で、前輪11が段差101を乗り越えたと判定される。車輪が段差101を乗り越える際に車体速度VSが低下した際には制動力指示値FbRが速やかに低下される。これにより、既に増大された駆動力Fdが、駆動輪の設置面において車輪が段差101を乗り越えるために速やかに発揮される。駆動力増大制御によって駆動力指示値FdRを増大させることは、タイミングt14から第2タイムラグTL2が経過した時点であるタイミングt15まで行われる。
In the example shown in FIG. 5, it is determined that the
タイミングt15で定速制御が再開される。すると、駆動力Fd及び制動力Fbの調整によって、車体速度VSが制御される。図5に示す例では、定速制御に切り替わったことで制動力指示値FbRが徐々に低下される。また、制動力指示値FbRの低下に伴って駆動力指示値FdRも低下される。定速制御の実施中におけるタイミングt17で運転者が制動操作を開始すると、車両10に制動力FbSが付与されるため、車両10が停止する。すなわち、定速制御が終了される。
Constant speed control is restarted at timing t15. Then, the vehicle speed VS is controlled by adjusting the driving force Fd and the braking force Fb. In the example shown in FIG. 5, the braking force instruction value FbR is gradually reduced by switching to constant speed control. Further, as the braking force instruction value FbR decreases, the driving force instruction value FdR also decreases. When the driver starts a braking operation at timing t17 during the constant speed control, the braking force FbS is applied to the
なお、運転支援装置60では、以下の効果をさらに得ることができる。
(1)駆動力増大制御を開始しても、後続輪が段差101をなかなか乗り越えられないことがあり得る。本実施形態では、駆動力増大制御の開始時点であるタイミングt13から規定時間TMth後のタイミングt16になっても後続輪が段差101を乗り越えていない場合には、駆動力増大制御の実施時よりも大きな速度で駆動力指示値FdRが増大されるようになる。これにより、駆動力増大制御を継続する場合よりも駆動力Fdを早期により大きくできる。したがって、後続輪が段差101を乗り越えることが遅れることを抑制できる。
Note that the driving
(1) Even if driving force increase control is started, the trailing wheels may have difficulty getting over the
(2)駆動力増大制御が開始された以降では、車体速度VSが目標車体速度VSTr未満であるか否かに拘わらず、駆動力指示値FdRが増大されるため、車体速度VSと目標車体速度VSTrとの乖離が大きくなるおそれがある。本実施形態では、駆動力増大制御の開始時点から定速制御が再開されるまでの期間では、制動力指示値FbRを調整することによって車体速度VSが目標車体速度VSTrから乖離することが抑制される。これにより、段差101が存在する区間を車両10が自動走行している場合に、車体速度VSが目標車体速度VSTrを大幅に上回ることを抑制できる。これにより、車体速度VSが大幅に上昇したことに起因して後続輪が段差101に衝突した際の衝撃が大きくなることを抑制できる。
(2) After the driving force increase control is started, the driving force instruction value FdR is increased regardless of whether the vehicle speed VS is less than the target vehicle speed VSTr, so the vehicle speed VS and the target vehicle speed There is a possibility that the deviation from VSTr will become large. In the present embodiment, during the period from the start of the driving force increase control until the constant speed control is restarted, the deviation of the vehicle body speed VS from the target vehicle body speed VSTr is suppressed by adjusting the braking force instruction value FbR. Ru. Thereby, when the
(3)運転者は、車輪に段差101を乗り越えさせる際にアクセル操作を行わなくてもよい。また、車輪の段差の乗り越え時のアクセル操作で車体速度VSが過剰に大きくなったために車両10を減速させるべく運転者が制動操作を行うことを抑制できる。
(3) The driver does not need to operate the accelerator when making the wheels go over the
(4)なお、段差101が存在する区間を車両10が通り過ぎると、目標車体速度VSTrが徐々に大きくなる。図5に示す例では、タイミングt14から目標車体速度VSTrが第2車体速度VS2に向けて増大される。これにより、所定の駐車位置まで車両10を早期に移動させることができる。
(4) Note that when the
<変更例>
上記実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
<Example of change>
The above embodiment can be modified and implemented as follows. The above embodiment and the following modification examples can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
・後続輪が段差101を乗り越えた以降で目標車体速度VSTrを増大させることは必須ではない。
・第1車体速度VS1及び第2車体速度VS2を、運転者の操作によって変更できるようにしてもよい。
- It is not essential to increase the target vehicle speed VSTr after the trailing wheels get over the
- The first vehicle speed VS1 and the second vehicle speed VS2 may be changed by the driver's operation.
・駆動力増大制御を開始した以降では、車体速度VSと目標車体速度VSTrとの偏差に応じて制動力指示値FbRを可変させているが、これに限らない。例えば、実行装置62は、駆動力増大制御を開始してから定速制御を再開するまでの期間では制動力指示値FbRを所定の値で保持してもよい。
- After starting the driving force increase control, the braking force instruction value FbR is varied according to the deviation between the vehicle body speed VS and the target vehicle body speed VSTr, but the invention is not limited to this. For example, the
・実行装置62は、駆動力増大制御において、記憶装置63に記憶された増大速度ΔFdRに比例した増大速度で駆動力指示値FdRを増大させてもよい。また、実行装置62は、駆動力増大制御の実施中における駆動力指示値FdRの増大速度に上限値を設けてもよい。
- In the driving force increase control, the
・実行装置62は、車体速度VSの低下速度が判定低下速度以上になり、その後に車体速度VSが上昇に転じたことを確認できた場合に、後続輪が段差101を乗り越えたと判定するようにしてもよい。車体速度VSが上昇に転じたことは、例えば車体速度VSが低下する状態から上昇に転じた時点から所定時間が継続したことを検出することによって確認してもよい。車体速度VSが低下している状態は厳密には後続輪が段差101を乗り越えるための負荷が車両10に加わっている状態であり、後続輪が段差101上に位置していて後続輪が段差101を完全に乗り越えていない場合がある。そのため、車体速度VSの上昇を確認することにより、後続輪が段差101を乗り越えた状態を確実に検出できる。
- The
・実行装置62は、駆動力増大制御を開始した以降において、車体速度VSが目標車体速度VSTrから乖離することを抑制するための制動力指示値FbRの調整を行わなくてもよい。
- After starting the driving force increase control, the
・実行装置62は、後続輪が段差101を乗り越えたと判定するまで駆動力増大制御の実施を継続してもよい。
・実行装置62は、先行輪が段差101を乗り越えた場合、定速制御によって車体速度VSが目標車体速度VSTrと等しいと判定できるようになってから制御を定速制御から駆動力増大制御に切り替えてもよい。すなわち、実行装置62は、図5に示したタイミングチャートにおけるタイミングt13とタイミングt14との中間タイミング、又は当該中間タイミング近傍のタイミングから駆動力増大制御を開始してもよい。
- The
- When the leading wheels get over the
・実行装置62は、後続輪が段差101に接触してから、すなわち後続輪が外乱部に到達してから、制御を定速制御から駆動力増大制御に切り替えてもよい。この場合であっても、後続輪が段差101に接触しても定速制御の実施を継続する場合と比較し、後続輪に段差101を乗り越えさせることのできる駆動力まで車両10の駆動力Fdを早期に増大させることができる。
- The
・上述した車両10を低速で自動走行させる支援機能を、車両10に駐車させる場合以外でも実現できるようにしてもよい。
・車両10の走行する路面を撮像できる撮像装置を車両10が搭載している場合、運転支援装置60は、撮像装置によって撮像された画像を解析することにより、車両10の走行経路に、段差101などの外乱部が存在するか否かを把握できる。外乱部は、走行路面の窪みであってもよいし、路面勾配が急変している部分であってもよい。運転支援装置60の実行装置62は、画像を解析することによって外乱部の存在を検知できたことを契機に上記の定速制御を開始するようにしてもよい。
- The above-described support function for automatically driving the
- When the
・運転支援装置60の処理回路61は、CPUとROMとを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。すなわち、処理回路61は、以下(a)~(c)の何れかの構成であればよい。
- The
(a)処理回路61は、コンピュータプログラムに従って各種処理を実行する一つ以上のプロセッサを備えている。プロセッサは、CPU並びに、RAM及びROMなどのメモリを含んでいる。メモリは、処理をCPUに実行させるように構成されたプログラムコード又は指令を格納している。メモリ、すなわちコンピュータ可読媒体は、汎用又は専用のコンピュータでアクセスできるあらゆる利用可能な媒体を含んでいる。
(a) The
(b)処理回路61は、各種処理を実行する一つ以上の専用のハードウェア回路を備えている。専用のハードウェア回路としては、例えば、特定用途向け集積回路、すなわちASIC又はFPGAを挙げることができる。なお、ASICは、「Application Specific Integrated Circuit」の略記であり、FPGAは、「Field Programmable Gate Array」の略記である。
(b) The
(c)処理回路61は、各種処理の一部をコンピュータプログラムに従って実行するプロセッサと、各種処理のうちの残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備えている。
(c) The
なお、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、所望の選択肢の「1つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、選択肢の数が2つであれば「1つの選択肢のみ」又は「2つの選択肢の双方」を意味する。他の例として、本明細書において使用される「少なくとも1つ」という表現は、選択肢の数が3つ以上であれば「1つの選択肢のみ」又は「2つ以上の任意の選択肢の組み合わせ」を意味する。 Note that the expression "at least one" used in this specification means "one or more" of the desired options. As an example, the expression "at least one" as used herein means "only one option" or "both of the two options" if the number of options is two. As another example, the expression "at least one" as used herein means "only one option" or "any combination of two or more options" if there are three or more options. means.
<他の技術的思想>
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想を付記として記載する。
(付記1)前記後続輪が前記外乱部を通過した後で、前記目標車体速度を増大させる目標車体速度設定部を備えることが好ましい。
<Other technical ideas>
Technical ideas that can be understood from the above embodiments and modified examples will be described as additional notes.
(Additional Note 1) It is preferable to include a target vehicle speed setting unit that increases the target vehicle speed after the trailing wheel passes the disturbance portion.
10…車両
11…前輪
12…後輪
60…運転支援装置
62…実行装置
63…記憶装置(記憶部の一例)
100…走行経路
101…段差
M11…指令部
M13…目標車体速度設定部
DESCRIPTION OF
100...
Claims (4)
前記定速制御が実施されている場合に、前記車両の前輪及び後輪のうち、当該車両の進行方向に位置する車輪である先行輪が前記車両の走行経路に存在する外乱部を通過した時点における前記車両の駆動力の増大速度を記憶する記憶部と、を備え、
前記指令部は、前記先行輪が前記外乱部を通過した時点以降において、前記記憶部に記憶された前記増大速度で前記車両の駆動力を増大させる駆動力増大制御を実施する
運転支援装置。 a command unit that performs constant speed control that adjusts the driving force and braking force of the vehicle through feedback control based on the deviation between the vehicle body speed and the target vehicle body speed;
When the constant speed control is being implemented, a point in time when a leading wheel, which is a wheel located in the traveling direction of the vehicle, among the front wheels and rear wheels of the vehicle, passes through a disturbance area that is present in the travel path of the vehicle. a storage unit that stores the speed of increase in the driving force of the vehicle;
The command unit performs driving force increase control to increase the driving force of the vehicle at the increased speed stored in the storage unit after the leading wheel passes the disturbance portion.
請求項1に記載の運転支援装置。 The driving support device according to claim 1, wherein the command unit starts the driving force increase control before a trailing wheel that is not the leading wheel among the front wheels and the rear wheel reaches the disturbance portion. .
請求項2に記載の運転支援装置。 The command unit is configured to increase the increasing speed from the increasing speed stored in the storage unit when the trailing wheel has not passed the disturbance area even after a predetermined time has elapsed since the start of the driving force increase control. The driving support device according to claim 2, wherein the driving force of the vehicle is increased at a high speed.
請求項1~請求項3のうち何れか一項に記載の運転支援装置。 The command unit suppresses deviation of the vehicle body speed from the target vehicle body speed by adjusting the braking force of the vehicle after starting the driving force increase control. The driving support device according to any one of the items.
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