JP6582339B2 - 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム - Google Patents
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Description
本願は、2016年5月20日に出願された日本国特許出願2016−101336号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
図1は、車両制御システム100が搭載される車両M(第1車両Mとも称する)の構成要素を示す図である。車両制御システム100が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の自動車である。車両Mは、走行駆動力を出力する複数の駆動源として例えばエンジン(内燃機関)201と走行用モータ202とを兼ね備えたハイブリッド自動車等である(図2参照)。
図2は、車両制御システム100を中心とした機能構成図である。車両Mには、ファインダ20、レーダ30、およびカメラ40等を含む検知デバイスDDと、ナビゲーション装置50と、通信装置55と、車両センサ60と、HMI(Human Machine Interface)70と、車両制御システム100と、走行駆動力出力装置200と、ステアリング装置210と、ブレーキ装置220とが搭載される。これらの装置や機器は、CAN(Controller Area Network)通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、車両制御システムは、「車両制御システム100」のみを指しているのではなく、車両制御システム100以外の構成(検知デバイスDDやナビゲーション装置50、通信装置55、車両センサ60、HMI70、走行駆動力出力装置200、ステアリング装置210、およびブレーキ装置220等)を含んでもよい。
表示装置82、スピーカ83、接触操作検出装置84およびコンテンツ再生装置85は、一部または全部がナビゲーション装置50と共通する構成であってもよい。
走行用モータ202は、バッテリー203から供給される電力によって動作する。モータECUは、走行制御部160から入力される情報に従って、走行用モータ202に与えるPWM信号のデューティ比を調整すること等で、走行用モータ202の動作を制御する。また、エンジンECUおよびモータECUは、走行制御部160から入力される情報に従って、互いに協調して走行駆動力を制御する。
電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングECUは、車両制御システム100から入力される情報、或いは入力されるステアリング操舵角またはステアリングトルクの情報に従って電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
以下、車両制御システム100について説明する。車両制御システム100は、例えば、一以上のプロセッサまたは同等の機能を有するハードウェアにより実現される。車両制御システム100は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、記憶装置、および通信インターフェースが内部バスによって接続されたECU(Electronic Control Unit)、或いはMPU(Micro-Processing Unit)等が組み合わされた構成であってよい。
[モードA]
モードAは、最も自動運転の度合が高いモードである。モードAが実施されている場合、複雑な合流制御等、全ての車両制御が自動的に行われるため、車両乗員は車両Mの周辺や状態を監視する必要が無い。
[モードB]
モードBは、モードAの次に自動運転の度合が高いモードである。モードBが実施されている場合、原則として全ての車両制御が自動的に行われるが、場面に応じて車両Mの運転操作が車両乗員に委ねられる。このため、車両乗員は車両Mの周辺や状態を監視している必要がある。
[モードC]
モードCは、モードBの次に自動運転の度合が高いモードである。モードCが実施されている場合、車両乗員は、場面に応じた確認操作をHMI70に対して行う必要がある。
モードCでは、例えば、車線変更のタイミングが車両乗員に通知され、車両乗員がHMI70に対して車線変更を指示する操作を行った場合に、自動的な車線変更が行われる。このため、車両乗員は車両Mの周辺や状態を監視している必要がある。
この認識において、ナビゲーション装置50から取得される車両Mの位置やINSによる処理結果が加味されてもよい。
軌道候補生成部146Bは、まず、車線変更ターゲット位置(或いは合流ターゲット位置)を設定する。車線変更ターゲット位置は、周辺車両との相対位置として設定され、「どの周辺車両の間に車線変更するか」を決定する。軌道候補生成部146Bは、車線変更ターゲット位置を基準として3台の周辺車両に着目し、車線変更を行う場合の目標速度を決定する。図9は、車線変更ターゲット位置TAを示す図である。
図9中、L1は走行車線を表し、L2は隣接車線を表している。ここで、車両Mと同じ車線で、車両Mの直前を走行する周辺車両を前走車両mA、車線変更ターゲット位置TAの直前を走行する周辺車両を前方基準車両mB、車線変更ターゲット位置TAの直後を走行する周辺車両を後方基準車両mCと定義する。車両Mは、車線変更ターゲット位置TAの側方まで移動するために加減速を行う必要があるが、この際に前走車両mAに追いついてしまうことを回避しなければならない。このため、軌道候補生成部146Bは、3台の周辺車両の将来の状態を予測し、各周辺車両と干渉しないように目標速度を決定する。
また、HMI制御部170は、判定結果に基づいて、非運転操作系のHMI70、またはナビゲーション装置50に対する車両乗員からの操作の受け付けの可否を制御する。
次に、必要充電率導出部302は、行動計画生成部144により生成された行動計画と、駆動モード情報189に含まれるバッテリー203の充電率の減少率を示す情報等とに基づき、各区間Sの走行に必要なバッテリー203の充電率を導出する(S104)。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態の車両制御システム100は、所定の場合にバッテリー203の充電率を充電率の許容下限値に近付けるように行動計画の各段階における駆動モードが選択される点で第1実施形態の車両制御システム100とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第1実施形態と同様である。
次に、第2実施形態の変形例について説明する。本変形例の車両制御システム100は、充電可能場所BPがある場合に、バッテリー203の許容下限値PLVが変更される点で第2実施形態の車両制御システム100とは異なる。なお以下に説明する以外の構成は、上記第2実施形態と同様である。
Claims (11)
- 車両の自動運転の行動計画を生成する行動計画生成部と、
前記行動計画生成部により生成された行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択する駆動モード選択部と、
前記駆動モード選択部により選択された前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御する走行制御部と、
を備え、
前記駆動モード選択部は、前記車両の走行予定経路上に、前記車両の低速走行や停止の頻度が多くなる特定区間があるか否かを判定し、前記特定区間があると判定した場合には、前記特定区間の駆動モードを選択してから、前記特定区間の手前の区間の駆動モードを選択する、
車両制御システム。 - 前記駆動モード選択部は、走行環境が異なる複数の区間を通して考慮されるエネルギー効率に基づき、前記複数の区間の各々における駆動モードを予め選択する、
請求項1に記載の車両制御システム。 - 前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、
前記駆動モード選択部は、前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率に基づき、走行環境が異なる複数の区間の各々における駆動モードを予め選択する、
請求項1または請求項2に記載の車両制御システム。 - 前記駆動モード選択部は、前記車両が走行予定の第1区間の走行環境に基づき、前記第1区間よりも手前側の第2区間の駆動モードを選択する、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の車両制御システム。 - 前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、
前記駆動モード選択部は、前記第1区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択する場合、前記第1区間への到達時に、前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電率が、前記第1区間を前記走行用モータにより走行するための必要充電率を確保するように、前記第2区間の走行時における制御を行う、
請求項4に記載の車両制御システム。 - 前記複数の駆動源は、エンジンを更に含み、
前記駆動モード選択部は、前記第2区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行する駆動モードを選択する、
請求項5に記載の車両制御システム。 - 前記複数の駆動源は、エンジンと走行用モータとを含み、
前記駆動モード選択部は、前記第2区間が前記第1区間に比べて高速走行可能な区間である場合に、前記第1区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択し、前記第2区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行する駆動モードを選択する、
請求項4に記載の車両制御システム。 - 前記複数の駆動源は、エンジンと走行用モータとを含み、
前記駆動モード選択部は、前記第1区間が前記第2区間に比べて高速走行可能な区間である場合に、前記第2区間の駆動モードとして前記走行用モータにより走行する駆動モードを選択し、前記第1区間の駆動モードとして前記エンジンにより走行して前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電を行う駆動モードを選択する、
請求項4に記載の車両制御システム。 - 前記複数の駆動源は、走行用モータを含み、
前記駆動モード選択部は、目的地または目的地までの経路上に前記走行用モータに電力を供給するバッテリーの充電が可能な場所がある場合に、前記場所に到達するときに前記バッテリーの充電率が充電率の許容下限値に近付くように前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択する、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の車両制御システム。 - 車載コンピュータが、
車両の自動運転の行動計画を生成し、
前記生成された行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択し、
前記選択された前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御し、
前記車両の走行予定経路上に、前記車両の低速走行や停止の頻度が多くなる特定区間があるか否かを判定し、前記特定区間があると判定した場合には、前記特定区間の駆動モードを選択してから、前記特定区間の手前の区間の駆動モードを選択する、
車両制御方法。 - 車載コンピュータに、
車両の自動運転の行動計画を生成させ、
前記生成させた行動計画に基づき、前記車両が有する複数の駆動源の動作状態がそれぞれ異なる複数の駆動モードのなかから、前記行動計画の各段階における駆動モードを予め選択させ、
前記選択させた前記行動計画の各段階における駆動モードに基づき、前記車両の走行を制御させ、
前記車両の走行予定経路上に、前記車両の低速走行や停止の頻度が多くなる特定区間があるか否かを判定させ、前記特定区間があると判定させた場合には、前記特定区間の駆動モードを選択させてから、前記特定区間の手前の区間の駆動モードを選択させる、
車両制御プログラム。
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