JP6651642B2 - 車両制御装置 - Google Patents

車両制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6651642B2
JP6651642B2 JP2018543921A JP2018543921A JP6651642B2 JP 6651642 B2 JP6651642 B2 JP 6651642B2 JP 2018543921 A JP2018543921 A JP 2018543921A JP 2018543921 A JP2018543921 A JP 2018543921A JP 6651642 B2 JP6651642 B2 JP 6651642B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
stop position
target speed
deceleration
trajectory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018543921A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2018066560A1 (ja
Inventor
宏史 小黒
宏史 小黒
大智 加藤
大智 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of JPWO2018066560A1 publication Critical patent/JPWO2018066560A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6651642B2 publication Critical patent/JP6651642B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18018Start-stop drive, e.g. in a traffic jam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/181Preparing for stopping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60TVEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T7/00Brake-action initiating means
    • B60T7/12Brake-action initiating means for automatic initiation; for initiation not subject to will of driver or passenger
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14Adaptive cruise control
    • B60W30/16Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • B60W30/162Speed limiting therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072Coasting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18109Braking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W60/00Drive control systems specially adapted for autonomous road vehicles
    • B60W60/001Planning or execution of driving tasks
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0217Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with energy consumption, time reduction or distance reduction criteria
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0212Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
    • G05D1/0223Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory involving speed control of the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/53Road markings, e.g. lane marker or crosswalk
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2555/00Input parameters relating to exterior conditions, not covered by groups B60W2552/00, B60W2554/00
    • B60W2555/60Traffic rules, e.g. speed limits or right of way
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00Input parameters relating to data
    • B60W2556/20Data confidence level
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2720/00Output or target parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2720/10Longitudinal speed
    • B60W2720/106Longitudinal acceleration

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Description

本発明は、車両の自動運転又は運転支援を行う車両制御装置に関する。
車両(自車)の自動運転や運転支援を行う車両制御装置は、例えば、特許第4646990号公報に開示されているように、車両停止位置を検出して、この車両停止位置に合わせて自車を減速及び停止させる停止制御を行っている。
ところで、この種の停止制御では、車両停止位置に車両を実際に停止させる際に、減速度を残したまま停止すると、乗員が加重を感じることで乗り心地が低下する。また、車両停止位置に対し自車が動いて実際の停止位置がずれる場合もある。さらに停止制御では、車両停止位置に車両をより精度よく停止させることで、車両停止位置の検出の誤差等を可及的に低減することが望まれている。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、車両停止位置に対する実際の車両の停止位置を予測して、予測した状況に応じて車両の減速の内容を変更することにより、車両をより精度よく停止させることが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
前記の目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、自車の車速を検出する車両状態検出部と、前記自車の進行方向前方に存在する車両停止位置を検出する車両停止位置検出部と、前記自車から、検出された前記車両停止位置までの残距離を算出する残距離算出部と、前記残距離及び前記車速に基づき前記自車の目標速度を設定する目標速度設定部と、前記車両状態検出部の検出情報に基づき、前記自車が実際に停止する停止予測位置を予測する予測部と、を備え、前記目標速度設定部は、前記停止予測位置が前記車両停止位置を越えると予測した場合に前記自車の減速の度合を強めるように前記目標速度を補正し、前記停止予測位置が前記車両停止位置よりも手前であると予測した場合に、前記自車の減速の度合を弱めるように前記目標速度を補正し、さらに、前記目標速度設定部は、前記自車の加減速度の変化率であるジャークを複数設定して、該複数のジャークに応じた速度を各々算出して複数の速度の中から前記目標速度を得る構成であり、且つ前記停止予測位置に応じて、前記複数のジャークを設定する設定範囲を変える構成であり、前記車両停止位置を検出していない際の前記複数のジャークの設定範囲よりも、前記車両停止位置を検出した際の前記複数のジャークの設定範囲を狭めることを特徴とする。
上記によれば、車両制御装置の目標速度設定部は、停止予測位置が車両停止位置を越えると予測した場合に自車の減速の度合を強め、停止予測位置が車両停止位置よりも手前であると予測した場合に自車の減速の度合を弱める。これにより、車両停止位置に対して一層近づくように自車を減速させることができる。つまり、車両制御装置は、予測した状況に応じて車両の減速の内容を変更することで、車両停止位置に車両をより精度よく停止させて、乗り心地の向上を図ると共に車両停止位置の検出の誤差等を可及的に低減することができる。
また、車両制御装置は、複数のジャークの設定範囲を停止予測位置に応じて変えることで、様々な状況に対応して複数のジャークを生成することができる。従って、車両制御装置は、複数のジャークに基づき一層精度よく車両停止位置に停止可能な目標速度を得ることが可能となる。
さらに、車両制御装置は、車両停止位置を検出した際に複数のジャークの設定範囲を狭めることで、車両を停止させる目標速度をより詳細に設定することができる。
また、前記の目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、自車の車速を検出する車両状態検出部と、前記自車の進行方向前方に存在する車両停止位置を検出する車両停止位置検出部と、前記自車から、検出された前記車両停止位置までの残距離を算出する残距離算出部と、前記残距離及び前記車速に基づき前記自車の目標速度を設定する目標速度設定部と、前記車両状態検出部の検出情報に基づき、前記自車が実際に停止する停止予測位置を予測する予測部と、を備え、前記目標速度設定部は、前記停止予測位置が前記車両停止位置を越えると予測した場合に、前記自車の減速の度合を強めるように前記目標速度を補正し、前記停止予測位置が前記車両停止位置よりも手前であると予測した場合に、前記自車の減速の度合を弱めるように前記目標速度を補正し、さらに、前記目標速度設定部は、前記自車の加減速度の変化率であるジャークを複数設定して、該複数のジャークに応じた速度を各々算出して複数の速度の中から前記目標速度を得る構成であり、且つ前記停止予測位置に応じて、前記複数のジャークを設定する設定範囲を変える構成であり、前記自車の減速の度合を強める場合に、前記ジャークがゼロ以下となるように前記複数のジャークの設定範囲を設定することを特徴とする
車両制御装置は、ジャークがゼロ以下となるように、複数のジャークの設定範囲を設定することで、ゼロ以下の複数のジャークを簡単に得ることができる。その結果、車両の減速度合を強める目標速度をより詳細に算出することができる。
ここで、前記目標速度設定部は、前記停止予測位置が前記車両停止位置よりも手前であると予測した場合に、さらに前記車両停止位置に対する前記停止予測位置の相対距離と、予め設定された判定閾値とを比較し、前記相対距離が前記判定閾値よりも大きい場合に、前記自車の減速の度合を継続的に弱めるように前記目標速度を補正し、前記相対距離が前記判定閾値以下の場合に、前記車両停止位置で前記自車の減速度を0とするように前記目標速度を補正するとよい。
このように、相対距離が判定閾値以下の場合に、車両停止位置で自車の減速度を0とするように目標速度を補正することで、車両停止位置で車両にかかる加速度がなくなる。従って、乗員が加重(加速度)を感じず、乗り心地が向上すると共に、車両停止位置に対し自車が動いて実際の停止位置がずれる不都合を防止することができる。
そして、前記目標速度設定部は、前記自車の加減速度の変化率であるジャークを複数設定して、該複数のジャークに応じた速度を各々算出して複数の速度の中から前記目標速度を得る構成であり、前記相対距離が前記判定閾値よりも大きい場合に、前記ジャークがゼロに収束する目標ジャーク値を下限とした前記複数のジャークの設定範囲を設定することが好ましい。
車両制御装置は、ジャークがゼロに収束する目標ジャーク値を下限とした複数のジャークの設定範囲を設定することで、自車の減速度合を弱める目標速度をより詳細に算出することができる。
また、前記目標速度設定部は、前記自車の加減速度の変化率であるジャークを複数設定して、該複数のジャークに応じた速度を各々算出して複数の速度の中から前記目標速度を得る構成であり、前記相対距離が前記判定閾値以下の場合に、前記ジャークがゼロに収束する目標ジャーク値付近に前記複数のジャークの設定範囲を設定するとよい。
車両制御装置は、目標ジャーク値付近に複数のジャークの設定範囲を設定することで、車両停止位置付近において乗員にかかる加速度をなくして車両を停止するように簡単に制御することができる。
ここで、前記車両停止位置は、信号機が併設された信号停止線、一時停止線、前方車両に基づく停止に少なくとも分類可能であり、前記目標速度設定部は、前記信号停止線、前記一時停止線、前記前方車両の情報に基づき前記目標速度の補正の実施又は非実施を選択、或いは補正量を異ならせてもよい。
このように、信号停止線、一時停止線、前方車両の情報に基づき目標速度の補正の実施又は非実施を選択、或いは補正量を異ならせることで、停止対象に応じて自車の停止制御を変えることができ、交通状況に応じて自車をより快適に停止制御することが可能となる。
或いは、前記車両停止位置検出部は、検出した前記車両停止位置に信頼度の情報を付加し、前記目標速度設定部は、前記信頼度が低い場合に、前記目標速度の補正を非実施とし、前記信頼度が高い場合に、前記目標速度の補正を実施する構成としてもよい。
このように、信頼度が低い場合に目標速度の補正を非実施とすることで、誤差があると推測される車両停止位置に合わせて、自車を停止させることを抑制することができる。
本発明によれば、車両制御装置は、車両停止位置に対する実際の車両の停止位置を予測して、予測した状況に応じて車両の減速の内容を変更することより、車両停止位置に車両をより精度よく停止させることが可能となる。
本発明の一実施形態に係る車両制御装置を搭載した車両が、車両停止位置で停止する動作を説明する平面図である。 図1の車両制御装置の概略構成ブロック図である。 停止制御時の外界認識部の構成を示すブロック図である。 停止制御時の中期軌道生成部の構成を示すブロック図である。 停止制御時の信頼度に基づき、残距離と目標速度の対応関係を説明するための説明図である。 停止制御時の信頼度の設定方法を示す説明図である。 停止制御時の外界認識部及び中期軌道生成部の処理フローを示すフローチャートである。 停止制御時の短期軌道生成部の構成を示すブロック図である。 縦方向入力モード設定部及び縦方向パターン生成部の構成を示すブロック図である。 通常走行時のジャーク値の設定を概略的に説明するグラフである。 図11Aは、自車が車両停止位置を越えて停止する第1状況を説明する平面図であり、図11Bは、第1減速モードにより自車が減速する状態を説明する平面図である。 第1減速モードでのジャーク値の設定を概略的に説明するグラフである。 図13Aは、自車が車両停止位置のある程度手前で停止する第2状況を説明する平面図であり、図13Bは、第2減速モードにより自車が減速する状態を説明する平面図である。 第2減速モードでのジャーク値の設定を概略的に説明するグラフである。 図15Aは、自車が車両停止位置を越えず且つ車両停止位置付近で停止する第3状況を説明する平面図であり、図15Bは、第3減速モードにより自車が減速する状態を説明する平面図である。 第3減速モードでのジャーク値の設定を概略的に説明するグラフである。 短期軌道生成部の通常減速軌道生成部の処理フローを示すフローチャートである。 図18Aは、車両停止位置の対象物に基づき減速モードの変更の実施又は非実施を例示する説明図であり、図18Bは、外界認識情報の信頼度に基づき減速モードの変更の実施又は非実施を例示する説明図である。
以下、本発明に係る車両制御装置について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係る車両制御装置10は、図1に示すように、車両11(以下、自車11ともいう)に搭載され、自車11の自動運転を制御する。自動運転では、自車11の車速を調整する速度制御(加速、減速、速度維持等)と、自車11の進行方向を調整する舵角制御とを一体的に実施する。
また、車両制御装置10は、自動運転において、自車11の進行方向前方に存在する車両停止位置Psを検出し、この車両停止位置Psに合わせて自車11を減速及び停止させる停止制御を行う。特に、この車両制御装置10は、自車11の車速が速ければ、車両停止位置Psの検出が不充分でも予備的に減速を行うことで車両停止位置Psに自車11を安定的に停止させ、また状況に応じて乗員にかかる加速度を可及的に低減するように構成されている。
なお、「車両停止位置Ps」とは、走行路において、安全のために自車11自身が設定する停止の対象位置である。例えば、車両停止位置Psは、走行路上の停止線や信号機(信号停止線)、標識、踏切、工事箇所、誘導灯等を車両制御装置10が検出して、自車11が停止すべき対象か否かが判断されて設定される。また、車両停止位置Psは、自車11の進行方向前方に存在する障害物(駐停車車両を含む)、他車、人等の交通参加者に対して設定されてもよい。以下では、車両停止位置Psとして道路の停止線を例にあげて説明していく。
[自車11の全体構成について]
図2に示すように、車両制御装置10は、自車11の走行時に処理を行うシステムの主要部である車両制御システム12(電子制御ユニット)を備え、さらに通信線を介して車両制御システム12に接続される入力装置及び出力装置を備える。入力装置には、外界センサ14、ナビゲーション装置16、車両センサ18、通信装置20、自動運転スイッチ22(自動運転SW)及び操作検出センサ26等が含まれる。出力装置には、駆動力装置28、操舵装置30及び制動装置32等が含まれる。
外界センサ14は、自車11の外側の状況を認識するセンサ機器群(車両停止位置検出部)であり、本実施形態では1以上のカメラ33と、1以上のレーダ34とで構成されている。カメラ33及びレーダ34は、それぞれの特性に応じて外界を検出し、この検出に基づく検出情報を車両制御システム12に出力する。なお、外界センサ14は、1種類の機器で構成されてもよく、他の機器が適用されてもよい。他の機器としては、例えば、赤外線センサ、超音波センサ、LIDAR(光検出機器)があげられる。
ナビゲーション装置16は、衛星測位装置等を用いて自車11の現在位置を検出・特定し、また現在位置からユーザが指定した目的地までの経路を算出する。ナビゲーション装置16の情報(地図情報、現在位置、算出した経路等)は、必要に応じて車両制御システム12に提供され、記憶装置40の地図情報記憶部42や経路情報記憶部44に記憶される。
車両センサ18は、自車11の走行時等において、自車11の状態を検出して、車両制御システム12にその検出結果を出力するセンサ機器群(車両状態検出部、車速検出部)である。このセンサ機器群としては、自車11の車速を検出する車速センサ、加速度を検出する加速度センサ、自車11の垂直軸周りの角速度を検出するヨーレートセンサ、自車11の向きを検出する方位センサ、自車11の勾配を検出する勾配センサ等があげられる。車両センサ18が検出した検出情報は、自車状態情報Ivhとして記憶装置40の自車状態情報記憶部46に記憶される。
通信装置20は、自車11の外部に存在する外部通信機器(路側機、他車及びサーバ等)と通信するために設けられる。例えば、通信装置20は、路側機から信号機に係わる情報(位置や灯火色)、他車から他車に係わるプローブ情報、サーバから更新地図情報又は他の情報を受信し、また自車11のプローブ情報等を外部に送信する。
自動運転スイッチ22は、手動運転モードと自動運転モードをドライバが切り替えるためのスイッチである。手動運転モードでは、自車11の操作デバイス24をドライバが操作して、出力装置(駆動力装置28、操舵装置30、制動装置32)を動作させて、自車11を走行等させる。
操作デバイス24としては、アクセルペダル、ステアリングホイール(ハンドル)、ブレーキペダル、シフトレバー、及び方向指示レバー等があげられる。また、操作デバイス24の各構成には、ドライバによる操作の有無や操作量、操作位置を検出する操作検出センサ26がそれぞれ取り付けられている。操作検出センサ26の各々は、検出結果としてアクセル踏込(開度)量、ハンドル操作(操舵)量、ブレーキ踏込量、シフト位置、右左折方向等を車両制御システム12に出力する。この検出結果は、自車状態情報Ivhとして、車両制御部110を介して外界認識部52に提供される。
自動運転モードでは、操作デバイス24をドライバが操作しない状態で、車両制御装置10の制御下に自車11を走行等させる。車両制御システム12は、自動運転モードの実施時に、自車11の周辺環境に基づき行動計画(後述する長期軌道、中期軌道、短期軌道)を生成し、この行動計画に沿って出力装置(駆動力装置28、操舵装置30、制動装置32)を適宜制御する。
駆動力装置28は、図示しない駆動力ECUと、エンジンや駆動モータ等の駆動源とを含む。この駆動力装置28は、車両制御システム12から出力される車両制御値Cvhに従って走行駆動力(トルク)を生成し、トランスミッションを介して(或いは直接に)、走行駆動力を車輪に伝達する。
操舵装置30は、図示しないEPS(電動パワーステアリング)ECUと、EPS装置とを含む。この操舵装置30は、車両制御システム12から入力される車両制御値Cvhに従って、車輪(操舵輪)の向きを変更する。
制動装置32は、例えば、油圧式ブレーキを併用する電動サーボブレーキであって、図示しないブレーキECUと、ブレーキアクチュエータとを含む。この制動装置32は、車両制御システム12から入力される車両制御値Cvhに従って、車輪を制動する。
[車両制御システム12の構成]
車両制御システム12は、ハードウエアとして図示しないプロセッサ及び入出力インターフェースと、記憶装置40とを備える電子制御ユニット(ECU)として構成され、その内部に複数の機能実現部を構築している。具体的には、外界認識部52、認識結果受信部53、局所環境マップ生成部54、統括制御部70(タスク同期モジュール)、長期軌道生成部71、中期軌道生成部72、短期軌道生成部73及び車両制御部110を備える。なお本実施形態において、機能実現部は、記憶装置40に記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより構成されるソフトウエア機能部であるが、集積回路等からなるハードウエア機能部により実現されてもよい。
外界認識部52は、外界センサ14、ナビゲーション装置16及び通信装置20等から入力される各検出情報を用いて、自車11の外側に存在する対象物を抽出して外界認識結果としての情報(以下、外界認識結果Ipという)を生成する。外界認識結果Ipを生成する際には、レーダ34等の検出結果、車両センサ18や車両制御部74から送信される自車状態情報Ivh等を参照して、自車11に対する対象物の相対的な位置関係(対象物に対する自車11の向きや距離)も認識する。この際、外界認識部52は、自車11を基準とする仮想的な2次元平面(自車座標系)上に、抽出した対象物を配置して相対的な位置関係を認識するとよい。
例えば、外界認識部52は、カメラ33の画像情報に基づき、自車11が走行する道路のレーンマーク(白線等)、ガードレール、縁石、停止線、信号機(信号停止線)、標識、障害物、交通参加者等の対象物を抽出する。ここで、レーンマーク(白線等)、ガードレール、縁石等の走行路を規定するものは、短時間に変化が生じない静的な情報と言い得る。一方で、障害物、交通参加者は、短時間に変化が生じる動的な情報と言い得る。なお、走行路上に設置された停止線や信号機等は、周辺環境や時間の変化により停止するか否かが変化するため、本実施形態に係る車両制御装置10では、動的な情報として扱っている。
認識結果受信部53は、外界認識部52が認識した外界認識結果Ipを定期的に受信して古い情報の更新を行う。そして認識結果受信部53は、統括制御部70から演算指令Aaを受けたタイミングで、外界認識結果Ipを外界認識情報Iprとして統括制御部70に送信する。この外界認識情報Iprは、外界認識結果Ipで抽出された各対象物を個別の又は統合した情報として取扱可能であり、記憶装置40の外界認識情報記憶部45に記憶される。
局所環境マップ生成部54は、外界認識情報Iprと、自車状態情報Ivhに基づき、自車11が走行する経路を算出して局所環境マップ情報Iemを生成する。局所環境マップ生成部54は、統括制御部70から演算指令Ab及び外界認識情報Iprを適宜のタイミングで受信して、局所環境マップ情報Iemを得るための演算を行う。この局所環境マップ情報Iemは、記憶装置40の局所環境マップ情報記憶部47に記憶される。
例えば、局所環境マップ情報Iemには、自車11の両側の走行可能範囲である左右の境界線情報、左右の境界線情報の中心(幅方向中心位置)を示す中心線情報、自車11が快適に走行可能となる理想経路情報等が含まれる。左右の境界線情報、中心線情報、理想経路情報は、2次元平面の座標点を離散的に並べた点列として生成されるとよい。これにより他の外界認識情報Iprの対象物との関係付けが容易化し、また車両制御システム12の処理負荷が軽減される。また局所環境マップ情報Iemには、外界認識情報Iprの動的な情報(停止線、信号停止線、障害物、交通参加者等)が含まれる。この動的な情報は、例えば、点列として構成される上記各情報に対応して、座標点又は複数の座標点を結ぶ線分の情報であるとよい。これにより、後記の軌道生成時の処理負荷が低減される。
統括制御部70は、認識結果受信部53、局所環境マップ生成部54、長期軌道生成部71、中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73のタスク(処理動作)の同期を図ると共に、演算に必要な情報を各機能実現部に提供する。統括制御部70は、基準演算周期を内部でカウントし、この基準演算周期に基づくタイミングに応じて各機能実現部に演算指令を出力して処理を実施させ、その処理結果を受信する。
一方、長期軌道生成部71、中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73は、統括制御部70の指令下に、自車11の速度制御に必要な車速と、自車11の操舵制御に必要な経路とを含む軌道をそれぞれ生成する。長期軌道生成部71は、自車11の走行においてある程度長い期間(例えば、10秒)の軌道である長期軌道Ltを生成する。中期軌道生成部72は、長期軌道Ltよりも短い期間(例えば、5秒)の軌道である中期軌道Mtを生成する。短期軌道生成部73は、中期軌道Mtよりも短い期間(例えば、1秒)の軌道である短期軌道Stを生成する。
より詳細には、長期軌道生成部71は、統括制御部70から出力される演算指令Ac、局所環境マップ情報Iem及び自車状態情報Ivh等に基づき長期軌道Ltを生成する。長期軌道Ltは、主に局所環境マップ情報Iemの左右の境界線情報、中心線情報、理想経路情報に基づき、乗り心地を考慮した(急ハンドル、急加減速等を行わない)長期的な走行目標を示す点列である。この長期軌道Ltは、時間的距離が中期軌道Mtよりも相対的に長い座標点を複数並べた情報として算出される。
例えば、長期軌道生成部71は、10秒の期間において時間又は速度の情報を含む座標点を、数百ms程度(基準演算周期の9倍)の間隔で並べた長期軌道Ltを生成し、生成した長期軌道Ltを統括制御部70に出力する。この長期軌道Ltは記憶装置40の軌道情報記憶部48に記憶される。
中期軌道生成部72(目標速度設定部)は、統括制御部70から出力される演算指令Ad、局所環境マップ情報Iem、自車状態情報Ivh及び長期軌道Ltに基づき、中期軌道Mtを生成する。中期軌道Mtは、数秒先の自車11周辺の状況に対応可能な走行目標を示すため、局所環境マップ情報Iemに含まれる動的な情報を加味した点列として算出される。
例えば、外界認識部52が自車11の進行方向前方に駐車車両(動的な情報)を発見した場合には、中期軌道生成部72が生成する中期軌道Mt、及び短期軌道生成部73が生成する短期軌道Stに基づき、自車11が駐車車両に接触するのを回避する。また中期軌道生成部72は、車両停止位置Psが検出されると、車両停止位置Ps(図1参照)に合わせて自車11を停止させる軌道を算出する機能部でもある。この構成については後述する。
例えば、中期軌道生成部72は、5秒の期間において時間又は速度の情報を含む座標点を、百数十ms程度(基準演算周期の3倍)の間隔で並べて中期軌道Mtを生成し、生成した中期軌道Mtを統括制御部70に出力する。この中期軌道Mtは記憶装置40の軌道情報記憶部48に記憶される。
短期軌道生成部73(目標速度設定部)は、統括制御部70から出力される演算指令Ae、局所環境マップ情報Iem、自車状態情報Ivh、長期軌道Lt及び中期軌道Mtに基づき短期軌道Stを生成する。短期軌道Stは、最も短い時間的距離の点列を算出することから、自車11の車両ダイナミクスに対応している。そのため、短期軌道Stを構成する個々の座標点には、縦方向の位置x、横方向の位置y、姿勢角θz、速度vs、加速度va、操舵角δst等が含まれる。
例えば、短期軌道生成部73は、1秒の期間において上記の車両ダイナミクスの情報を含む座標点を、数ms程度(基準演算周期)の間隔で算出して短期軌道Stを生成する。この短期軌道Stは、車両制御部110に直接送信されて車両制御部110による自車11の走行制御に用いられる。また、短期軌道生成部73は、生成した短期軌道Stを統括制御部70にも出力する。この短期軌道Stは記憶装置40の軌道情報記憶部48に記憶される。
一方、車両制御部110は、入力された短期軌道Stに沿って自車11が走行するように、車両ダイナミクスを含む座標点を車両制御値Cvhに変換して、駆動力装置28、操舵装置30及び制動装置32に出力する。
[停止制御を実施する構成]
図1に戻り、本実施形態に係る車両制御装置10は、自車11の走行中に、外界認識部52(図2参照)が車両停止位置Psを検出した際に、車両停止位置Psに合わせて自車11を停止させる停止制御を実施する。この停止制御を実施するため、外界認識部52、中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73の内部には、停止制御のための機能実現部がそれぞれ構築される。
図3に示すように、外界認識部52は、停止制御時に、中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73において自車11を減速させる軌道を生成するための各種データ(外界認識情報Ipr)を提供する。このため、外界認識部52は、車両停止位置特定部60、現在位置特定部61、残距離算出部62及び信頼度設定部63を有し、車両停止位置Ps、現在位置P0、残距離Ds(図1も参照)及び信頼度Reの各データを生成する。そして、これらのデータ(外界認識結果Ip)を、統括制御部70を介して局所環境マップ生成部54に出力する。
車両停止位置特定部60は、外界センサ14が検出した検出情報(画像情報や検出信号)から、現時点において自車11が停止する必要がある停止線、赤色の信号機等の対象物を車両停止位置Psとして特定する。車両停止位置Psは、例えば、自車11を基準とする2次元平面上において、別途抽出された左右のレーンマークの幅方向中心位置の座標点としてデータ化される。
現在位置特定部61は、外界センサ14が検出した検出情報、及び車両センサ18が検出した自車状態情報Ivh等から、自車11の2次元平面上の現在位置P0(特定した対象物に対する相対位置)を特定する。なお、自車11の現在位置P0の特定では、ナビゲーション装置16の地図情報や現在位置の情報を用いて補正を行う、或いは地図情報や現在位置の情報をそのまま利用してもよい。
残距離算出部62は、特定された車両停止位置Psと現在位置P0に基づき、自車11が車両停止位置Psに到達するまでの残距離Dsを算出する。残距離Dsの算出時には、抽出したレーンマークの情報に基づき、道路の曲率が勘案される。これにより、残距離Dsが、車両停止位置Psと現在位置P0の単純な直線距離で算出されずに、道路形状に沿った値で算出される。
信頼度設定部63は、上記構成により特定した外界認識情報Iprの車両停止位置Psや現在位置P0、残距離Dsに関し、情報の信頼性の高低を度合(信頼度Re)として設定する。この信頼度Reの設定については後に詳述する。
一方、局所環境マップ生成部54では、左右の境界線情報、中心線情報、理想経路情報の生成において、上記のデータ(車両停止位置Ps、現在位置P0、残距離Ds及び信頼度Re)を包含させる。そして、この局所環境マップ情報Iemは、中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73に送信されることで、停止制御を実施するための停止軌道(中期停止軌道、短期停止軌道)の生成に利用される。
このため、中期軌道生成部72は、図4に示すように、縦方向パターン生成部80、横方向パターン生成部81、軌道候補生成部82、軌道評価部83、出力軌道生成部84及び過去軌道記憶部85を有する。過去軌道記憶部85は、過去に算出された中期軌道Mt(少なくとも前回の演算で出力した中期軌道Mtを含む)を記憶する。また、中期軌道生成部72には、自車状態情報Ivh、局所環境マップ情報Iemの他に、長期軌道生成部71により生成された長期軌道Ltが入力される。
縦方向パターン生成部80は、自動運転時に、自車11の幅方向中心軸(車両の長軸方向)に沿う前後方向の座標点の時間的変化、つまり、主に車速に関連する軌道パターンを生成する。この縦方向パターン生成部80では、長期軌道Ltや過去の軌道を考慮せずに自車状態情報Ivh、局所環境マップ情報Iemを用いて複数の軌道パターンを算出する。また中期停止軌道を生成する際には、減速パターン判定部86と、予備減速軌道生成部87(予備減速設定部)及び通常減速軌道生成部88(通常減速設定部)を内部に有する停止軌道生成部89とを構築する。また、停止軌道生成部89の内部には、局所環境マップ情報Iemの残距離Dsを補正して、より精度が高い残距離とする残距離算出部89aが設けられる。
ここで、従来の停止制御では、既述したように、車両停止位置Psを精度良く検出した段階で、車両停止位置Psに合わせて自車11を停止させる制御を行っていた。しかしながら、車両停止位置Psを精度良く検出した段階で、自車11の車速が速ければ、車両停止位置Psに自車11を停止させることが困難(或いは急ブレーキをかけること)になる可能性がある。
これに対し、本実施形態に係る車両制御装置10は、検出された車両停止位置Psの信頼度Reが低くても予備減速を行うことで、車両停止位置Psに自車11を円滑に停止させるように構成している。そのため、縦方向パターン生成部80の減速パターン判定部86は、局所環境マップ情報Iemに含まれる信頼度Reに基づき、停止軌道生成部89の予備減速軌道生成部87と通常減速軌道生成部88とのいずれかを動作させる判定を行う。
例えば図5に示すように、局所環境マップ情報Iem(車両停止位置Ps、現在位置P0又は残距離Ds)の信頼度Reは、車両停止位置Psまでの残距離Dsが30m以上の場合に低くなり、残距離Dsが30mより短い場合に高くなるとする。この場合、信頼度Reが低い範囲(図示例では残距離Dsが30m以上の区間)では、減速パターン判定部86により予備減速軌道生成部87が選択される。
予備減速軌道生成部87は、検出した車両停止位置Psに対して自車11を予備的に減速する縦方向パターン(予備中期停止軌道)を算出する。予備中期停止軌道の生成では、予め規定された設定方法により、残距離Dsに応じて変化する目標速度を設定する。本実施形態では、予め規定された設定方法として、残距離Dsの所定間隔毎に目標速度を対応させた(紐付けた)目標速度テーブルTvを参照する。この目標速度テーブルTvは、中期軌道生成部72(記憶装置40)の目標速度テーブル記憶部87aに予め記憶され、予備減速軌道生成部87の動作時に読み出される。
目標速度テーブルTvでは、残距離Dsが長ければ速い車速が対応付けられ、残距離Dsが短ければ遅い車速が対応付けられている。また、目標速度テーブルTvは、自車11が減速する際の目標速度を残距離Dsに応じて階段状に変化させる、つまり残距離Dsが短くなるに連れて目標速度を段階的に低下させた速度マップとなっている。このように、残距離Dsに対し目標速度が階段状となっていることで、自車11の車速が目標速度よりも速い場合に減速を行うと、実際上は自車11が滑らかに車速を落とすようになる。また車両停止位置Psの誤差の影響を受け難くなる。
例えば図5中の目標速度テーブルTvでは、目標速度を、残距離Dsが70m以上で50km/h、残距離Dsが70〜60mで45km/h、残距離Dsが60〜50mで40km/h、残距離Dsが50〜40mで35km/h、残距離Dsが40m以下で30km/hに設定している。なお、目標速度テーブルTvは、残距離Dsに対し目標速度が階段状に低下するだけでなく、残距離Dsに応じて目標速度が滑らかに(連続的に)低下するように設計されていてもよい。また、予備減速における目標速度の設定方法は、目標速度テーブルTvを参照する以外にも種々の方法を採ることができ、例えば、残距離Dsを入力パラメータとして目標速度を算出可能な演算式を用いてもよい。
予備減速軌道生成部87は、自車状態情報Ivhに含まれる車速と、一旦設定した目標速度を比較し、目標速度よりも車速が高い場合に、目標速度テーブルTvの目標速度に対応した予備中期停止軌道を生成する。一方、自車11の車速が目標速度よりも既に低い場合には、制動力を抑えて、自車11の減速を継続する(慣性走行させる)予備中期停止軌道を生成するとよい。停止制御において、目標速度に合わせるために自車11を加速することは、走行効率、燃費、乗員の快適性等の低下を招くおそれがあるからである。
なお、予備減速軌道生成部87が参照する残距離Dsは、残距離算出部89aにおいて算出(局所環境マップ情報Iemの残距離Dsを補正)したものである。例えば、残距離算出部89aは、局所環境マップ情報Iemの理想経路情報等を用いて、自車11が実際に走行する経路に応じて距離を計算する。
停止軌道生成部89は、信頼度Reが低い範囲から信頼度Reが高い範囲(図示例では残距離Dsが30mより短い区間)に移行すると、減速パターン判定部86により通常減速軌道生成部88を選択する。通常減速軌道生成部88は、検出された車両停止位置Psに対して通常通りに減速する縦方向パターン(通常中期停止軌道)を算出する。この場合、通常減速軌道生成部88は、残距離Ds(残距離算出部89aで算出されたもの)と車速に基づき、予備減速軌道生成部87が設定する目標速度よりも細かく変化する目標速度を設定する。
例えば、通常中期停止軌道は、車速が遅いことによる後続車等への影響を抑えるため、車両停止位置Psからある程度離れている位置では速度低下を抑え、車両停止位置Ps付近で目標速度を大きく低下させる非線形の速度変化を描くように設定される。
ここで、通常中期停止軌道を生成する際には(信頼度Reが高くなった段階では)、外界認識情報Iprの信頼度Reが低い段階で実施した予備減速により車速がある程度の速度まで低下している。そのため車両制御装置10は、通常中期停止軌道を無理なく生成することができ、車両停止位置Psに合わせて自車11を良好に停止させることができる。なお、自車11から車両停止位置Psの距離が遠くても外界認識情報Iprの信頼度Reが最初から高い場合には、予備減速軌道生成部87を動作させずに通常減速軌道生成部88のみを動作させる。この場合でも、車速を低下させる期間が長いため、車両停止位置Psに合わせて自車11を良好に停止させることができる。
予備減速軌道生成部87と通常減速軌道生成部88の動作を設定するための信頼度Reは、外界認識部52が外界認識情報Iprを生成する過程において、信頼度設定部63(図3参照)により設定される。信頼度設定部63は、最も低い0から最も高い1までの範囲で数値化した度合として信頼度Reを設定するとよい。
例えば図6に示すように、信頼度設定部63は、外界認識部52が取得した各装置の種類に応じて信頼度Reの数値を割り振るとよい。一例として、道路に設けられた路側機から自車11の通信装置20を介して得た情報は情報の確度が高いため、高い数値(例えば、信頼度Re=1)を付与する。他車やサーバ等の外部通信機器から自車11の通信装置20を介して得た情報は、路側機よりは情報の確度が落ちるとして、若干低い数値(例えば、信頼度Re=0.7)を付与する。ナビゲーション装置16から得た情報は、検出誤差を加味する必要があるため、低い数値(例えば、信頼度Re=0.3)を付与する。
また、カメラ33等の外界センサ14は、時間や場所に依ってその信頼度Reが変化するため、状況に応じて信頼度Reを変動させるとよい。例えば、カメラ33の信頼度Reを変動させる要因としては、道路状態、外界状況、装置状態があげられる。
さらに、道路状態は、自車11から対象物までの距離、白線や停止線の状態の良否、他車や複数の通行人による視界の良否等の要素に分けることができる。例えば、対象物までの距離が遠い、白線や停止線がかすれている、視界が遮断されている等の状況下では、信頼度Reを低い数値(信頼度Re=0)とする。逆に、各要素の影響が少なければ、信頼度Reとして所定値(例えば、信頼度Re=0.4)を付与する。
外界状況は、天候、太陽光の入射方向、周囲の明るさ等の要素に分けることができる。例えば、天候が雨、霧、雪の場合、太陽光が画像に入り込んでいる場合、夜間、トンネル等により暗い場合等の状況下では、信頼度Reを低い数値(信頼度Re=0)とする。逆に、各要素の影響が少なければ、信頼度Reとして所定値(例えば、信頼度Re=0.4)を付与する。
装置状態は、カメラ33のレンズの良否、カメラ33と車両制御システム12の通信状態の良否、カメラ33の故障や劣化の有無等の要素に分けることができる。例えば、レンズが曇っている場合、通信不良が生じている場合、故障や劣化が生じている場合等の状況下では、道路状態や外界状況が良好でも信頼度Reを0で固定するとよい。
以上の各要素は、カメラ33から入力された画像情報を、外界認識部52において種々の処理(例えば、複数カメラの画像情報の比較、過去画像情報との比較、自車状態評価、抽出した対象物の鮮明度評価、輝度評価、明暗評価、画像補正量評価、故障劣化検出、通信状態検出)を行うことで特定される。なお、路側機、外部通信機器、ナビゲーション装置16等についても、情報の種類や機器からの指示内容、通信状態に応じて、信頼度Reを変動させてもよい。
信頼度設定部63は、上記のような各要因からそれぞれ得られた信頼度Reのパラメータを、予め規定された方程式に当てはめて、演算により外界認識結果Ipの1つの信頼度Reとして算出する。カメラ33、ナビゲーション装置16、通信装置20等の複数の装置から情報を得た場合は、予め設定されている情報の重み付け(重要度)等を用いて、1つの信頼度Reを算出する。一例として、路側機の情報とカメラ33の画像情報とを取得した場合には、路側機の情報の重み付けW1(例えば、W1=0.8)を高めて、カメラ33の情報の重み付けW2(例えばW2=1−W1=0.2)を低くして、信頼度Reを設定するとよい。なおカメラ33は、上述した各要素に基づく信頼度Reが高ければ重み付けW2を高め、各要素に基づく信頼度Reが低ければ重み付けW2を低めてもよい。
図4に示す減速パターン判定部86(信頼度判定部)は、外界認識部52が出力した信頼度Reを受信し、減速パターン判定部86が予め内部に所有している信頼度判定閾値(不図示)と比較する。受信した信頼度Reが信頼度判定閾値以下であれば信頼度フラグを0として、予備減速軌道生成部87を動作させる。また受信した信頼度Reが信頼度判定閾値よりも大きければ信頼度フラグを1として、通常減速軌道生成部88を動作させる。なお、外界認識部52や局所環境マップ生成部54に信頼度判定部を備え、局所環境マップ情報Iemに信頼度フラグ(0又は1)を含めて出力する構成でもよい。
また、横方向パターン生成部81は、自動運転時に、自車11の幅方向中心軸から左右方向にずれる左右旋回方向の座標点の時間的変化、つまり、主に操舵に関連する軌道パターンを生成する。この横方向パターン生成部81でも、長期軌道Ltや過去の軌道を考慮せずに、自車状態情報Ivh及び局所環境マップ情報Iemを用いて自車11の操舵能力(ハンドル操舵角)に応じた複数の軌道パターンを算出する。
軌道候補生成部82は、生成された複数の縦方向パターンと複数の横方向パターンとを組み合わせて、簡易的な車両モデルを用いた中期軌道候補を複数生成する。この際、軌道候補生成部82は、過去軌道記憶部85に記憶されている過去の中期軌道Mtに基づき、自車11が追従可能であり且つ局所環境マップ情報Iem(2次元平面上)において座標点を時間的に変化させた点列を算出する。停止制御時には、縦方向パターンに横方向パターンを組み合わせた中期停止軌道(予備中期停止軌道・通常中期停止軌道)を生成する。
軌道評価部83は、局所環境マップ情報Iemと長期軌道Ltに基づき、軌道候補生成部82で生成された複数の中期軌道候補を評価して最適な中期軌道Mtを特定していく。例えば、局所環境マップ情報Iemに障害物等の自車11が回避すべき動的な情報が含まれている場合には、障害物を回避可能な軌道を評価する。また例えば、回避すべき情報が含まれていない場合には、中期軌道候補のうち長期軌道Ltに近い軌道を評価する。
出力軌道生成部84は、軌道評価部83が評価した中期軌道候補のうち最適な中期軌道Mtを選択して、その中期軌道Mtを統括制御部70に出力すると共に、過去軌道記憶部85に記憶させる。
[停止制御の処理フロー]
次に、停止制御時における外界認識部52、局所環境マップ生成部54及び中期軌道生成部72の処理フローについて、図7を参照して説明する。車両制御装置10は、自車11の走行において、運転者の指示(自動運転スイッチ22のON操作等)に基づき自動運転制御を実施する。自動運転制御中は、外界センサ14、ナビゲーション装置16、通信装置20等により自車11の周辺環境を検出して、外界認識部52にて自車11の周辺環境を認識する(ステップS1)。
次に、局所環境マップ生成部54が、認識結果受信部53(外界認識部52)が出力した外界認識情報Iprに基づき、局所環境マップ情報Iemを構築する(ステップS2)。中期軌道生成部72は、局所環境マップ情報Iemの情報に基づき走行路上に停止しなければならない車両停止位置Ps(停止線、信号機等)があるか否かを判定する(ステップS3)。
ステップS3にて車両停止位置Psを検出しない場合、中期軌道生成部72は停止制御以外の走行における通常の中期軌道Mtを生成する(ステップS4)。この際、中期軌道生成部72は、上述したように縦方向パターン生成部80、横方向パターン生成部81、軌道候補生成部82、軌道評価部83、出力軌道生成部84を動作させることで適宜の中期軌道Mtを生成する。
一方、ステップS3にて車両停止位置Psを検出した場合には、残距離算出部89aが残距離Dsを算出する(ステップS5)。なお、残距離Dsは、局所環境マップ情報Iemに含まれるものを使用してもよい。
次に、中期軌道生成部72の減速パターン判定部86は、局所環境マップ情報Iemに含まれる信頼度Reに基づき、情報が信頼できるか否かを判定する(ステップS6)。そして、信頼できない(信頼度Reが信頼度判定閾値より低い)と判定した場合に予備減速軌道生成部87を動作させ、信頼できる(信頼度Reが信頼度判定閾値より高い)と判定した場合に通常減速軌道生成部88を動作させる。
ステップS7において、予備減速軌道生成部87は、目標速度テーブル記憶部87aから読み出した目標速度テーブルTvを参照して、残距離Dsに対応した目標速度を設定する。そして、目標速度に対して現在の車速Veが大きい場合に、自車11を残距離Dsに応じて予備減速させるための予備中期停止軌道を生成する。
一方、ステップS8において、通常減速軌道生成部88は、残距離Ds及び車速Veから目標速度、すなわち通常中期停止軌道を生成する。
そして、車両制御部110は、ステップS4、ステップS7又はステップS8によって生成された中期軌道Mtに基づき、最終的に(短期軌道Stを得て)出力装置を制御するための車両制御値Cvhを生成し出力装置の各構成に出力する(ステップS9)。これにより、車両制御装置10は、自車11の停止制御を実施して、車両停止位置Psに自車11を停止させることができる。
[短期軌道生成部の減速モードを変更する構成]
また、図2に示す短期軌道生成部73も、基本的には中期軌道生成部72と同様に構成され、同様の処理フローを行うことにより、中期軌道Mtよりも短い距離(短期間)の短期軌道Stを生成する。図8に示すように、短期軌道生成部73は、縦方向入力モード設定部90、縦方向パターン生成部91、横方向パターン生成部92、軌道候補生成部93、軌道評価部94、出力軌道生成部95、過去軌道記憶部96及び目標速度生成部97を有する。過去軌道記憶部96は、過去に算出された短期軌道St(少なくとも前回の演算で出力した短期軌道Stを含む)を記憶する。また、短期軌道生成部73には、局所環境マップ情報Iem、自車状態情報Ivhの他に、長期軌道Lt及び中期軌道Mtが入力される。
そして、停止制御では、縦方向パターン生成部91により、中期停止軌道よりも短い時間間隔の点列からなる短期停止軌道を複数生成する。縦方向パターン生成部91は、縦方向入力モード設定部90により設定された幾つかの状況下に応じて、異なる軌道を生成する。この構成については後述する。一方、軌道候補生成部93では、縦方向パターン生成部91の縦方向パターン及び横方向パターン生成部92の横方向パターンに基づき、複数の軌道候補(停止制御では短期停止軌道)を生成する。
そして、短期軌道生成部73では、軌道候補生成部93が生成した軌道候補を評価する速度情報を生成するために、目標速度生成部97が設けられる。すなわち、短期軌道Stは、自車11の制御にダイレクトに反映される軌道であり、目標速度生成部97の速度情報に基づき評価がなされて設定されることで、自車11を精度よく速度調整可能とする。
目標速度生成部97は、中期軌道生成部72と同様に、停止制御時に信頼度Reに応じて、車両停止位置Psに自車11を停止させるための速度情報(予備減速度、通常減速度)を適宜生成する。このため、目標速度生成部97の内部には、減速パターン判定部98、予備減速生成部99及び通常減速生成部100を含む停止軌道生成部101が構築される。
目標速度生成部97の減速パターン判定部98は、信頼度Reに基づき予備減速生成部99と通常減速生成部100の動作を判定する。予備減速生成部99は、残距離算出部101aが算出した残距離Dsと、目標速度テーブル記憶部99aに記憶されている目標速度テーブルTvとに基づき、図5に示すような予備減速度を算出する。一方、通常減速生成部100は、残距離Ds及び車速Veから車両停止位置Psに停止するための通常減速度(予備減速生成部99が設定する目標速度よりも細く変化する減速度)を生成する。軌道評価部94では、停止制御時に、予備減速度及び通常減速度のいずれか一方が入力され、入力された減速度に合う軌道候補を評価して、短期停止軌道(予備短期停止軌道、通常短期停止軌道)を設定する。
また、短期軌道生成部73は、中期軌道生成部72と異なる機能として、局所環境マップ情報Iem、自車状態情報Ivhに基づき自車11の加加速度(ジャーク)を考慮した縦方向パターン(速度パターン)を生成する構成となっている。このため縦方向パターン生成部91の内部には、図9に示すように、加加速度パターン生成部122、加速度パターン生成部123、速度パターン生成部124が設けられている。
加加速度パターン生成部122は、加加速度パターン(以下、ジャーク値jという)を生成して加速度パターン生成部123に出力する機能部である。加加速度パターン生成部122は、限られた演算処理時間、局所環境マップ情報Iem及び自車状態情報Ivhの演算リソースに基づき、所定数のジャーク値jを生成する。
具体的には、通常走行(車両停止位置Psの非検出)時にジャーク値jを生成する場合は、図10に示すように加速ジャークリミットJacc_limと減速ジャークリミットJdec_limの範囲内で、離散的且つ均等的にジャーク値jを算出する。これにより、短期軌道生成部73は、通常走行時に、軌道候補生成部93において広い速度範囲(ジャーク範囲)で軌道候補を生成することができる。その結果、軌道評価部94において、様々な速度パターンの軌道候補の中から、適切な速度パターンの軌道を評価して、短期軌道Stを最終的に出力することが可能となる。
なお、加速ジャークリミットJacc_limは、加速度の変化を強める際の限界値であり、ジャークがゼロの場合よりも大きな値をとる。また、減速ジャークリミットJdec_limは、加速度の変化を弱める際の限界値であり、ジャークがゼロの場合よりも小さな値をとる。加速ジャークリミットJacc_limや減速ジャークリミットJdec_limは、例えば、車両ダイナミクスや自車11の加減速能力等を考慮して、自車11の加速度を急激に上げる又は下げることがない範囲で、自車11を速度調整する値に設定される。
図9に戻り、加速度パターン生成部123は、加加速度パターン生成部122から入力される所定数のジャーク値jと、自車状態情報Ivhに基づき所定数の加速度パターンを生成する。加速度パターンは、各ジャーク値jをそれぞれ積分することにより簡単に生成され、自車状態情報Ivhは、例えば積分定数を算出するために用いられる。生成した加速度パターンは速度パターン生成部124に出力される。
速度パターン生成部124は、加速度パターン生成部123から受け取った所定数の加速度パターンと、自車状態情報Ivhに基づき所定数の速度パターンを生成する。速度パターンも、加速度パターンを積分することにより簡単に生成され、自車状態情報Ivhは、例えば積分定数を算出するために用いられる。そして、速度パターン生成部124は、算出した複数の速度パターンを軌道候補生成部93に出力する。
そして、本実施形態に係る短期軌道生成部73は、停止制御時に、自車11の停止状態を予測して、その予測結果に基づき減速モードを変える処理を行う。そのため、短期軌道生成部73は、縦方向パターン生成部91の上流側に、以下の第1〜第3状況に対応した3つの減速モードの中から1つの減速モードを選択する縦方向入力モード設定部90を備える。
第1状況:自車11が車両停止位置Psを越えて停止する。
第2状況:自車11が車両停止位置Psを越えず且つある程度離れた位置で停止する。
第3状況:自車11が車両停止位置Psを越えず且つ車両停止位置Ps付近で停止する。
具体的には、縦方向入力モード設定部90は、自車状態情報Ivhから車両停止位置Psに対して自車11がどの位置で停止するかを予測する予測部121を有する。予測部121は、現在の短期停止軌道で自車11がジャーク=0で停止する停止予測位置Ppについて、局所環境マップ情報Iem(現在位置P0)と自車状態情報Ivhとに基づき算出する。これにより、現在位置P0から停止予測位置Ppまでの距離である停止予測距離Dpが得られる。さらに、予測部121は、現在位置P0から車両停止位置Psまでの残距離Dsに対し、算出した停止予測距離Dpを減じて相対距離D1を算出する。この相対距離D1は、第1〜第3状況を予測したものと言うことができる。そのため、縦方向入力モード設定部90は、この相対距離D1に基づき、第1〜第3状況に対応した第1〜第3減速モードを選択する。
ここで、第1状況とは、図11Aに示すように、現在の車速Veに応じて停止軌道をそのまま継続的に生成して自車11を制御しても、検出した車両停止位置Psを越える停止予測位置Ppで停止する状態と言い得る。仮に、この停止予測位置Ppで自車11が停止した場合には、交通参加者の通行の邪魔になる、或いは交通参加者に接触する可能性が高まる等の不都合が生じる。
そのため、縦方向入力モード設定部90は、相対距離D1(=Ds−Dp)<0mであることを認識すると、縦方向パターン生成部91に第1減速モードの実施を指令する。この第1減速モードに基づき、加加速度パターン生成部125は、自車11の減速の度合を強めるようなジャーク値jを所定数生成する。減速の度合を強めるとは、減速度の変化をより大きくする、換言すればジャークを低下させることに相当する。
具体的には、加加速度パターン生成部125は、図12に示すように、0から減速ジャークリミットJdec_limの範囲を設定し、その範囲内において所定数(1以上)のジャーク値j(ジャークパターン)を均等的に割り振る。この生成数は、通常の短期軌道生成時と同一である。これにより、停止制御時には、無駄なジャーク値jの生成を抑えて、通常の短期軌道生成時よりも狭い範囲で、定まった生成数のジャーク値jが算出される。従って、自車11を一層精度よく停止させることが可能となる。特に、本実施形態では、第1〜第3状況に応じてジャークパターンの範囲を変えており、より自車11の状況に即した速度パターンを創出可能としている。
そして、軌道候補生成部93は、縦方向パターン生成部91から所定数の速度パターンを受けると、横方向パターン生成部92の横方向パターンと合わせて複数の軌道候補を生成する。よって、第1減速モードで最終的に出力される短期停止軌道は、車速Veがより急峻に低下するように点列の間隔が詰まったものとなる。図11Bに示すように、停止予測位置Ppの変化を仮想的に示すと、停止予測位置Pp’が車両停止位置Psの近くに後退する補正がなされる。車両制御部110は、この補正された短期停止軌道(目標速度)を直接受信して、自車11の制動制御に直ちに反映することで、車両停止位置Psに合わせて自車11を停止させるように動作する。
また、第2状況は、図13Aに示すように、現在の車速Veに応じて停止軌道をそのまま継続的に生成して自車11を制御しても、検出した車両停止位置Psに対しある程度手前の位置で停止する状態と言い得る。仮に、この停止予測位置Ppで自車11が停止した場合には、自車11が停止線から離れた位置にあるため、走行路全体としての円滑な運行に影響を及ぼすことになる。
そのため、縦方向入力モード設定部90は、相対距離D1(=Ds−Dp)>0.5mであることを認識すると、縦方向パターン生成部91に第2減速モードの実施を指令する。なお、相対距離D1と比較する値である0.5mは、自車11の停止位置のずれを許容する判定閾値Thである。この第2減速モードに基づき、加加速度パターン生成部125は、自車11の減速の度合を弱めるようなジャーク値jを所定数生成する。減速の度合を弱めるとは、減速度の変化をより小さくする、換言すればジャークを増加させることに相当する。
加加速度パターン生成部125は、図14に示すように、加速ジャークリミットJacc_limからゼロ収束の目標ジャーク値Jtの範囲を設定し、その範囲内において所定数(1以上)のジャーク値jを均等的に割り振る。なお、目標ジャーク値Jtは、例えば、最新の自車状態情報Ivhに含まれる車速Ve、加速度a0に基づき、以下の式(1)で算出される。
t=a0 2/2Ve …(1)
軌道候補生成部93は、縦方向パターン生成部91から所定数の速度パターンを受けると、横方向パターン生成部92の横方向パターンと合わせて複数の軌道候補を生成する。よって、第2減速モードで最終的に出力される短期停止軌道は、車速Veが緩やかに低下するように点列の間隔が広がるものとなる。図13Bに示すように、停止予測位置Ppの変化を仮想的に示すと、停止予測位置Pp’が車両停止位置Psの近くに前進する補正がなされる。
第3状況は、図15Aに示すように、現在の車速Veに応じて停止軌道をそのまま継続的に生成して自車11を制御すると、検出した車両停止位置Psを越えず、しかも車両停止位置Ps付近で停止する状態と言い得る。
そのため、縦方向入力モード設定部90は、0≦相対距離D1(=Ds−Dp)≦0.5であることを認識すると、縦方向パターン生成部91に第3減速モードの実施を指令する。この第3減速モードに基づき、加加速度パターン生成部125は、車両停止位置Psで自車11の減速の度合をなくすようなジャーク値jを所定数生成する。車両停止位置Psで減速の度合をなくすとは、自車11が停止する位置で加速度の変化がないことに相当する。
加加速度パターン生成部125は、図16に示すように、ゼロ収束の目標ジャーク値Jtを設定し、この目標ジャーク値Jtの周辺範囲において所定数のジャーク値jを均等的に割り振る。軌道候補生成部93は、縦方向パターン生成部91から所定数の速度パターンを受けると、横方向パターン生成部92の横方向パターンと合わせて複数の軌道候補を生成する。
よって、第3減速モードで最終的に出力される短期停止軌道により自車11が動作すると、自車11に搭乗している乗員は、自車11の停止時に加速度を感じることがなくなる(又は低減される)。図15Bに示すように、停止予測位置Ppの変化を仮想的に示すと、短期停止軌道は、車両停止位置Psでちょうど車速、加速度、ジャークが0となる完全停止の軌道として生成(補正)されることになる。
[減速モードを変更する処理フロー]
以下、上記の短期軌道生成部73の処理フローの一例について、図17を参照して説明する。短期軌道生成部73は、自車11が車両停止位置Psにある程度近づくと、車両停止位置Psに合わせて自車11を停止させる制御を行う。具体的には、短期軌道生成部73は、局所環境マップ情報Iemの情報に基づき走行路上に停止しなければならない車両停止位置Ps(停止線、信号機等)があるか否かを判定する(ステップS21)。
ステップS21で車両停止位置Psを検出しない場合、縦方向入力モード設定部90は、自車11を走行させるための通常入力モードを設定する(ステップS22)。この通常入力モードの設定に基づき、縦方向パターン生成部91の加加速度パターン生成部122は、加速ジャークリミットJacc_lim〜減速ジャークリミットJdec_limの範囲を設定し、上限内の所定数のジャーク値jを生成する(ステップS23)。所定数のジャーク値jは、自車11の加速度を急激に上げる又は下げることがない範囲で速度調整した短期軌道Stを最終的に生成させる。
一方、ステップS21で車両停止位置Psを検出した場合、縦方向入力モード設定部90(予測部121)は、停止予測距離Dpを算出すると共に、残距離Dsから停止予測距離Dpを減算して相対距離D1を算出する(ステップS24)。
そして、縦方向入力モード設定部90は、相対距離D1<0mか否かを判定し(ステップS25)、0mより小さい場合に第1減速モードを設定する(ステップS26)。ステップS26で第1減速モードが設定されると、加加速度パターン生成部122は、自車11の減速の度合を強めるため、0以下且つ減速ジャークリミットJdec_lim以上のジャーク値jを所定数生成する(ステップS27)。
一方、ステップS25で相対距離D1≧0mの場合は、さらに相対距離D1が判定閾値Th(図9参照:本実施形態では0.5m)よりも大きいか否かを判定する(ステップS28)。そして、相対距離D1が判定閾値Thよりも大きければ、第2減速モードを設定し(ステップS29)、相対距離D1が判定閾値Th以下であれば第3減速モードを設定する(ステップS31)。
ステップS29で第2減速モードが設定されると、加加速度パターン生成部122は、目標ジャーク値Jt〜加速ジャークリミットJacc_limの間のジャーク値jを所定数生成する(ステップS30)。また、ステップS31で第3減速モードが設定されると、加加速度パターン生成部122は、目標ジャーク値Jtの周辺において異なるジャーク値jを所定数生成する(ステップS32)。
そして、ステップS23、S27、S30、S32で生成された所定数のジャーク値jは、加速度パターン生成部123において加速度パターンに生成される(ステップS33)。さらに加速度パターン生成部123で生成された加速度パターンは、速度パターン生成部124において速度パターンに生成される(ステップS34)。そしてこの速度パターンが、縦方向パターンとして軌道候補生成部93に出力される。
これにより、短期軌道生成部73は、車両停止位置Psに対し自車11をより精度よく停止させる短期停止軌道を出力する。車両制御部110は、この短期停止軌道に基づき車両制御値Cvhを生成して出力装置を各々駆動させる。例えば、縦方向入力モード設定部90において第3減速モードが設定されていれば、車両停止位置Psで乗員に加速度を感じさせずに停止することができる。
以上のように、本実施形態に係る車両制御装置10は、停止軌道生成部89の予備減速軌道生成部87又は停止軌道生成部101の予備減速生成部99により、目標速度テーブルTvを用いて残距離Dsに応じた停止軌道を設定する。これにより停止制御時には、車両停止位置Psの検出状態に関わらず、残距離Dsに応じた目標速度に沿うように自車11を減速させることができる。従って、車両停止位置Psが精度良く検出された段階で、自車11の車速Veが充分低下した状態となり、車両制御装置10は、車両停止位置Psに自車11をより安定的且つ良好に停止させることが可能となる。
この場合、中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73は、外界認識結果Ipが信頼できない場合に、予備減速軌道生成部87及び予備減速生成部99により残距離Dsに応じて予備中期停止軌道及び予備減速度を生成する。これにより車両制御装置10は自車11を予備減速させることができる。そして、車両制御装置10は、外界センサ14、ナビゲーション装置16、通信装置20等の種類に基づき適切な信頼度Reを付与することができる。よって、信頼度Reに基づき予備減速軌道生成部87と通常減速軌道生成部88の動作、予備減速生成部99と通常減速生成部100の動作を良好に選択することが可能となる。さらに、車両制御装置10は、道路状態、外界状況又は装置状態の要因からも、外界認識情報Iprに適切な信頼度Reを付与することができる。
また、中期軌道生成部72及び短期軌道生成部73は、記憶装置40に記憶された目標速度テーブルTvを参照することで、残距離Dsに応じた停止軌道を簡単に設定することができる。目標速度テーブルTvは、目標速度を残距離Dsに応じて階段状に設定しているので、車両停止位置Psに誤差が含まれていても、誤差を包含及び許容するように目標速度を設定することができる。さらに、車両制御装置10は、目標速度テーブルTvの目標速度について、残距離Dsが所定範囲毎に短くなるに連れて均等的に低下していることで、自車11をより滑らかに減速させることができる。
また、本実施形態に係る車両制御装置10は、短期軌道生成部73により停止予測位置Ppが車両停止位置Psを越えると予測した場合に自車11の減速の度合を強めるように短期停止軌道を補正する。これにより車両停止位置Psに対しより近づくように自車11を減速させることができる。その一方で、車両制御装置10は、停止予測位置Ppが車両停止位置Psよりも手前であると予測した場合に、自車11の減速の度合を弱めるように短期停止軌道を補正することで、車両停止位置Psに対し、より近づくように自車11を減速させることもできる。
この場合、縦方向パターン生成部91は、短期停止軌道の生成(補正)において、自車11のジャーク値j(減速度の変化率)を設定することで、ジャーク値jから積分を繰り返すことで、短期停止軌道を簡単に生成することができる。また、相対距離D1が判定閾値Th以下の場合に、車両停止位置Psで自車11の減速度を0とするように目標速度を補正することで、車両停止位置Psで自車11にかかる加速度がなくなる。従って、乗員が加重(加速度)を感じず、乗り心地が向上すると共に、車両停止位置Psに対し自車11が動いて実際の停止位置がずれる不都合を防止することができる。
つまり、車両制御装置10は、第1〜第3状況に応じて自車11の減速モードを変更することで、乗員の乗り心地を向上させることが可能となる。また車両停止位置Psに自車11をより精度良く完全停止させて、車両停止位置Psの検出の誤差等を可及的に低減することができる。
なお、本実施形態に係る車両制御装置10は、上記の構成に限定されず、種々の応用例及び変形例をとり得る。例えば、車両制御装置10は、短期軌道生成部73(縦方向パターン生成部91)の短期停止軌道の生成時に局所環境マップ情報Iemに含まれる車両停止位置Psの種類に応じて、補正の実施又は非実施の選択、或いは補正量を異ならせる構成でもよい。
例えば、図18Aに示すように、車両停止位置Psの対象物としては、信号機が併設された信号停止線、一時停止線、前方車両等があげられる。この場合、局所環境マップ生成部54は、局所環境マップ情報Iemとして信号停止線、一時停止線、前方車両の情報を含むように統括制御部70を介して短期軌道生成部73に出力する。
一方、短期軌道生成部73の縦方向入力モード設定部90は、局所環境マップ情報Iemに含まれる停止対象物の情報に基づき、減速モードの変更(補正の実施)を実施するか否かを判定する。例えば、車両停止位置Psが信号停止線や一時停止線の場合には、第1〜第3減速モードを選択する(補正を実施する)ことで、信号停止線や一時停止線に合わせて自車11を良好に停止させることができる。
また例えば、車両停止位置Psが前方車両の場合には補正を行わないことで、前方車両に対応した走行を容易に行うことができる。さらに例えば、信号停止線よりも一時停止線の補正量を少なくすることで、自車11の停止後に一時停止線からスムーズに発進させること等も可能となる。以上のように、信号停止線、一時停止線、前方車両の情報に基づき目標速度の補正の実施又は非実施を選択、或いは補正量を異ならせることで、交通状況に応じて自車11をより快適に停止制御することが可能となる。
或いは、車両制御装置10は、短期軌道生成部73(縦方向パターン生成部91)の短期停止軌道の生成時に、図18Bに示すように、局所環境マップ情報Iemの信頼度Reに基づき補正の実施又は非実施を選択する構成でもよい。すなわち、信頼度Reが低い(信頼度フラグが0の)場合に、補正を行わないことで、誤差があると推測される車両停止位置Psに合わせて、自車11を停止させることを抑制することができる。
また、信頼度Reが高い(信頼度フラグが1の)場合に、第1〜第3減速モードを選択する(補正を実施する)ことで、車両停止位置Psに自車11を精度よく停止させることができる。
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能なことは言うまでもない。例えば、車両制御装置10は、速度制御のみを行う運転支援、或いはドライバが手動運転を行い、車載装置であるモニタ、スピーカ等から目標車速や目標操舵位置を案内する運転支援等を行う場合にも適用することができる。一例として、目標車速を案内する運転支援では、車両停止位置Psまでの残距離Ds毎に目標車速の減速表示を行うことで、ドライバに適切な減速を促すことができる。

Claims (7)

  1. 自車(11)の車速を検出する車両状態検出部(18)と、
    前記自車(11)の進行方向前方に存在する車両停止位置(Ps)を検出する車両停止位置検出部(14)と、
    前記自車(11)から、検出された前記車両停止位置(Ps)までの残距離(Ds)を算出する残距離算出部(62、89a、101a)と、
    前記残距離(Ds)及び前記車速に基づき前記自車(11)の目標速度を設定する目標速度設定部(73)と、
    前記車両状態検出部(18)の検出情報に基づき、前記自車(11)が実際に停止する停止予測位置(Pp)を予測する予測部(121)と、を備え、
    前記目標速度設定部(73)は、前記停止予測位置(Pp)が前記車両停止位置(Ps)を越えると予測した場合に前記自車(11)の減速の度合を強めるように前記目標速度を補正し、前記停止予測位置(Pp)が前記車両停止位置(Ps)よりも手前であると予測した場合に、前記自車(11)の減速の度合を弱めるように前記目標速度を補正し、
    さらに、前記目標速度設定部(73)は、前記自車(11)の加減速度の変化率であるジャークを複数設定して、該複数のジャークに応じた速度を各々算出して複数の速度の中から前記目標速度を得る構成であり、且つ前記停止予測位置(Pp)に応じて、前記複数のジャークを設定する設定範囲を変える構成であり、
    前記車両停止位置(Ps)を検出していない際の前記複数のジャークの設定範囲よりも、前記車両停止位置(Ps)を検出した際の前記複数のジャークの設定範囲を狭める
    ことを特徴とする車両制御装置(10)。
  2. 自車(11)の車速を検出する車両状態検出部(18)と、
    前記自車(11)の進行方向前方に存在する車両停止位置(Ps)を検出する車両停止位置検出部(14)と、
    前記自車(11)から、検出された前記車両停止位置(Ps)までの残距離(Ds)を算出する残距離算出部(62、89a、101a)と、
    前記残距離(Ds)及び前記車速に基づき前記自車(11)の目標速度を設定する目標速度設定部(73)と、
    前記車両状態検出部(18)の検出情報に基づき、前記自車(11)が実際に停止する停止予測位置(Pp)を予測する予測部(121)と、を備え、
    前記目標速度設定部(73)は、前記停止予測位置(Pp)が前記車両停止位置(Ps)を越えると予測した場合に、前記自車(11)の減速の度合を強めるように前記目標速度を補正し、前記停止予測位置(Pp)が前記車両停止位置(Ps)よりも手前であると予測した場合に、前記自車(11)の減速の度合を弱めるように前記目標速度を補正し、
    さらに、前記目標速度設定部(73)は、前記自車(11)の加減速度の変化率であるジャークを複数設定して、該複数のジャークに応じた速度を各々算出して複数の速度の中から前記目標速度を得る構成であり、且つ前記停止予測位置(Pp)に応じて、前記複数のジャークを設定する設定範囲を変える構成であり、
    前記自車(11)の減速の度合を強める場合に、前記ジャークがゼロ以下となるように前記複数のジャークの設定範囲を設定する
    ことを特徴とする車両制御装置(10)。
  3. 請求項1又は2記載の車両制御装置(10)において、
    前記目標速度設定部(73)は、前記停止予測位置(Pp)が前記車両停止位置(Ps)よりも手前であると予測した場合に、さらに前記車両停止位置(Ps)に対する前記停止予測位置(Pp)の相対距離(D1)と、予め設定された判定閾値(Th)とを比較し、
    前記相対距離(D1)が前記判定閾値(Th)よりも大きい場合に、前記自車(11)の減速の度合を継続的に弱めるように前記目標速度を補正し、前記相対距離(D1)が前記判定閾値(Th)以下の場合に、前記車両停止位置(Ps)で前記自車(11)の減速度を0とするように前記目標速度を補正する
    ことを特徴とする車両制御装置(10)。
  4. 請求項記載の車両制御装置(10)において、
    前記目標速度設定部(73)は、前記自車(11)の加減速度の変化率であるジャークを複数設定して、該複数のジャークに応じた速度を各々算出して複数の速度の中から前記目標速度を得る構成であり、
    前記相対距離(D1)が前記判定閾値(Th)よりも大きい場合に、前記ジャークがゼロに収束する目標ジャーク値(J)を下限とした前記複数のジャークの設定範囲を設定する
    ことを特徴とする車両制御装置(10)。
  5. 請求項記載の車両制御装置(10)において、
    前記目標速度設定部(73)は、前記自車(11)の加減速度の変化率であるジャークを複数設定して、該複数のジャークに応じた速度を各々算出して複数の速度の中から前記目標速度を得る構成であり、
    前記相対距離(D1)が前記判定閾値(Th)以下の場合に、前記ジャークがゼロに収束する目標ジャーク値(J)付近に前記複数のジャークの設定範囲を設定する
    ことを特徴とする車両制御装置(10)。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両制御装置(10)において、
    前記車両停止位置(Ps)は、信号機が併設された信号停止線、一時停止線、前方車両に基づく停止に少なくとも分類可能であり、
    前記目標速度設定部(73)は、前記信号停止線、前記一時停止線、前記前方車両の情報に基づき前記目標速度の補正の実施又は非実施を選択、或いは補正量を異ならせる
    ことを特徴とする車両制御装置(10)。
  7. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の車両制御装置(10)において、
    前記車両停止位置検出部(14)は、検出した前記車両停止位置(Ps)に信頼度(Re)の情報を付加し、
    前記目標速度設定部(73)は、前記信頼度(Re)が低い場合に、前記目標速度の補正を非実施とし、前記信頼度(Re)が高い場合に、前記目標速度の補正を実施する
    ことを特徴とする車両制御装置(10)。
JP2018543921A 2016-10-03 2017-10-03 車両制御装置 Active JP6651642B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016195503 2016-10-03
JP2016195503 2016-10-03
PCT/JP2017/035988 WO2018066560A1 (ja) 2016-10-03 2017-10-03 車両制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018066560A1 JPWO2018066560A1 (ja) 2019-06-24
JP6651642B2 true JP6651642B2 (ja) 2020-02-19

Family

ID=61831135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018543921A Active JP6651642B2 (ja) 2016-10-03 2017-10-03 車両制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11008009B2 (ja)
JP (1) JP6651642B2 (ja)
CN (1) CN109789873B (ja)
WO (1) WO2018066560A1 (ja)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017221097A1 (de) * 2017-11-24 2019-05-29 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102018213471A1 (de) * 2018-08-10 2020-02-13 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Begrenzen eines Soll-Werts für eine Steuergröße eines Fahrerassistenzsystems
DE112019003322B4 (de) 2018-09-27 2023-01-19 Hitachi Astemo, Ltd. Fahrzeugsteuervorrichtung
KR102540937B1 (ko) * 2018-12-14 2023-06-08 현대자동차주식회사 운전자 보조 장치 및 그 작동 방법
JP7230492B2 (ja) * 2018-12-21 2023-03-01 トヨタ自動車株式会社 車両走行支援装置
JP7251298B2 (ja) * 2019-04-26 2023-04-04 トヨタ自動車株式会社 制動力制御装置
CN110238879B (zh) * 2019-05-22 2022-09-23 菜鸟智能物流控股有限公司 一种定位方法、装置和机器人
WO2020249995A1 (ja) * 2019-06-14 2020-12-17 日産自動車株式会社 走行支援方法および走行支援装置
CN110375745A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 上海知洋信息科技有限公司 一种基于角度修正的自动导航导航方法
CN110347167B (zh) * 2019-08-27 2022-10-14 广州小鹏汽车科技有限公司 一种速度规划方法及速度规划系统
JP7136054B2 (ja) * 2019-08-29 2022-09-13 トヨタ自動車株式会社 車両制御システム
CN110466531B (zh) * 2019-08-30 2021-10-12 广州小鹏汽车科技有限公司 一种车辆的行驶控制方法、系统及车辆
JP7500944B2 (ja) * 2019-10-11 2024-06-18 株式会社アイシン 駐車支援装置、駐車支援方法及び駐車支援プログラム
WO2021092334A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-14 Ohio State Innovation Foundation Systems and methods for vehicle dynamics and powertrain control using multiple horizon optimization
JP7443177B2 (ja) * 2020-07-16 2024-03-05 トヨタ自動車株式会社 衝突回避支援装置
US11640172B2 (en) * 2020-12-03 2023-05-02 Mitsubishi Electric Cornoration Vehicle controls based on reliability values calculated from infrastructure information
US20220176987A1 (en) * 2020-12-09 2022-06-09 Waymo LLC. Trajectory limiting for autonomous vehicles
CN114274959B (zh) * 2021-04-16 2023-06-23 阿波罗智联(北京)科技有限公司 车辆控制方法、装置、设备和计算机存储介质

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11255089A (ja) * 1998-03-12 1999-09-21 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の自動ブレーキ制御装置
JP4843879B2 (ja) * 2001-08-07 2011-12-21 日産自動車株式会社 走行支援装置
JP4646990B2 (ja) 2008-01-23 2011-03-09 本田技研工業株式会社 車両制御装置
JP5113020B2 (ja) 2008-11-10 2013-01-09 株式会社デンソー 加速度制御装置及び加速度制御プログラム
JP2012047148A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Toyota Motor Corp 車両の制御装置
JP5212487B2 (ja) * 2011-01-13 2013-06-19 日産自動車株式会社 走行支援装置
CN103918018B (zh) * 2011-11-14 2017-05-10 丰田自动车株式会社 驾驶支援装置
JP5507592B2 (ja) * 2012-01-31 2014-05-28 ダイハツ工業株式会社 運転支援装置
KR101358330B1 (ko) * 2012-09-26 2014-02-12 현대모비스 주식회사 차속 제어 장치, 이를 포함하는 차속 제어 시스템 및 그 제어 방법
JP5507745B2 (ja) * 2013-07-31 2014-05-28 ダイハツ工業株式会社 運転支援装置
JP6120371B2 (ja) * 2013-10-23 2017-04-26 クラリオン株式会社 自動駐車制御装置および駐車支援装置
DE112013007677T5 (de) * 2013-12-10 2016-09-08 Mitsubishi Electric Corporation Fahrsteuerungsvorrichtung
JP2015123831A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 富士重工業株式会社 車両の制御装置及び制御方法
US9499140B2 (en) * 2014-01-29 2016-11-22 Continental Automotive Systems, Inc. Method for reducing jerk when completing an automatic braking maneuver
JP2015154602A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置及び運転支援方法
US9248837B2 (en) * 2014-03-11 2016-02-02 Tata Consultancy Services Limited Method and system for controlling a speed of a vehicle
KR101646369B1 (ko) * 2014-10-31 2016-08-12 현대자동차주식회사 하이브리드 차량의 타력주행 유도 제어장치 및 방법
CN105774804B (zh) * 2014-12-26 2019-03-29 比亚迪股份有限公司 跟车风险评估方法、装置和车辆

Also Published As

Publication number Publication date
CN109789873A (zh) 2019-05-21
CN109789873B (zh) 2022-04-26
US11008009B2 (en) 2021-05-18
JPWO2018066560A1 (ja) 2019-06-24
WO2018066560A1 (ja) 2018-04-12
US20200114917A1 (en) 2020-04-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6651642B2 (ja) 車両制御装置
JP6630443B2 (ja) 車両制御装置
US10023230B2 (en) Drive assist device, and drive assist method
US20190315350A1 (en) Vehicle control device
JP2020119517A (ja) 運転者を支援する方法、運転者支援システム、およびこのような運転者支援システムを備えた車両
US10994750B2 (en) Vehicle control device
US11247677B2 (en) Vehicle control device for maintaining inter-vehicle spacing including during merging
US11142197B2 (en) Vehicle control device
JP2018063524A (ja) 車両制御装置
JP6729326B2 (ja) 自動運転装置
US11072334B2 (en) Vehicle control system
US10946872B2 (en) Vehicle control device
US11204606B2 (en) Vehicle control device
JP7206970B2 (ja) 車両運動制御方法及び車両運動制御装置
WO2021089608A1 (en) Adaptive cruise control
JP7206971B2 (ja) 車両運動制御方法及び車両運動制御装置
US20220306142A1 (en) Driving assistance device, driving assistance method, and storage medium
CN115175838B (zh) 车辆控制方法及车辆控制装置
JP7386692B2 (ja) 走行支援方法及び走行支援装置
US20230294702A1 (en) Control device, control method, and storage medium
US20240051530A1 (en) Vehicle control device, vehicle control method, and storage medium
US20240067174A1 (en) Vehicle systems and methods to longitudinally adjust lane positioning
US20240190459A1 (en) Methods and systems for vehicle control under degraded lane perception range
US20240051584A1 (en) Vehicle control device, vehicle control method, and storage medium
JP2019172169A (ja) 自動運転システムおよび自動運転プログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190109

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20191101

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200114

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200122

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6651642

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150