JP6657881B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
そこで、このような問題点を鑑み、自車両の運動を制御する車両制御装置において、自車両を進路変更先に移動させる制御を適切に実施できるようにすることを本発明の目的とする。
[本実施形態の構成]
本発明が適用された車両制御システム1は、乗用車等の車両(以下、自車両という)に搭載されている。車両制御システム1は、自車両の運動を制御する機能を有しており、特に、合流や車線変更等、自車両が進路変更先の車線にレーンチェンジ(車線変更)を実施する際に、乗り心地を損なうことなく、また安全に自車両を制御できるよう構成されている。
GPS受信機23は、複数のGPS衛星から送信された電波を受信することによって自車両の位置を認識する周知のGPS受信機として構成されている。GPS受信機23は、自車両の緯度・経度の情報を制御部10に送る。
車車間通信装置26は、通信可能範囲内に位置する他車両と位置情報を交換する通信を行う。すなわち、車車間通信装置26は、自車両の位置を他車両に送るとともに、他車両から他車両を特定する情報(ID等の識別情報)と他車両の位置とを含む情報を受ける。車車間通信装置26は、得られた情報を制御部10に送る。
車両制御アクチュエータ27は、自車両の自動操縦を行う際に必要となるアクチュエータを表す。例えば、車両制御アクチュエータ27には、自車両のアクセル開度やブレーキ油圧を制御するアクチュエータや、操舵状態を制御するアクチュエータ等が含まれる。
このように構成された車両制御システム1において、制御部10は、図2に示す合流支援処理を実施する。合流支援処理は、自車両が走行する道路が他の道路と接続されて1つになり、自車両が走行する車線が消滅する際に、自車両を他の車線にレーンチェンジさせる際の制御である。
続いて、レーンチェンジタイミングおよび横方向の目標加速度を設定する(S230)。開始ポイントまでの距離をLstart、前後方向のマージンをLmarginとすると、下記式によりレーンチェンジを開始するまでの時間tLanechangeを求めることができる。
また、図8(C)に示すように、相対速度が小さな新たな他車両が自車両の側方の前後において検知された場合には、図9(C)に示すように、この新たな他車両の位置に応じて自車両を加速させるか減速させるかを決定することになる。例えば、他車両が自車両よりも後方に位置する場合には、自車両を加速させてこの他車両の前にてレーンチェンジさせるよう制御パターンを生成する。
[本実施形態による効果]
上記の車両制御システム1において、制御部10は、進路変更先の車線において、該車線を走行する他車両の運動に基づいて、未来において該車線を走行する他車両が存在しない領域を表す目標領域(流入位置候補)についての運動を推定する(S190)。また、制御部10は、目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量を時系列に従って示した制御パターンを設定する(S220,S230,S310,S320)。そして、制御部10は、設定された制御パターンに従って自車両の運動を制御する(S320)。
このような車両制御システム1によれば、車線変更可能である領域に制限がある場合に最大限の距離を利用して車線変更を行うので、余裕を持った制御を行うことができる。
このような車両制御システム1によれば、目標領域の運動と自車両の運動とを一次元化することで簡素化することができる。よって、自車両の制御パターン(特に、加減速に関する制御量)を簡素な演算で求めることができる。
このような車両制御システム1によれば、他車両が速度を変更した場合や、新たに現れた他車両に対応して自車両を制御することができる。
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。上記実施形態における1つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を1つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
[実施形態の構成と本発明の手段との対応関係]
上記実施形態において制御部10が実行する処理のうちのS130の処理は本発明でいう始点終点距離取得部に相当し、上記実施形態におけるS190の処理は本発明でいう目標運動推定部に相当する。また、上記実施形態におけるS220,S230,S310,S320の処理は本発明でいう制御パターン設定部に相当し、上記実施形態におけるS220,S230の処理は本発明でいう制御パターン演算部に相当する。
Claims (8)
- 自車両に搭載され、自車両の運動を制御する車両制御装置(10)であって、
進路変更先の車線において、該車線を走行する他車両の運動に基づいて、未来において該車線を走行する他車両が存在しない領域を表す目標領域を探索し、該目標領域についての運動を推定する目標運動推定部(S190)と、
前記目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量を、前記目標領域に合流するための目標制御量として設定する制御量設定部(S220,S230,S310,S320)と、
前記設定された目標制御量に従って自車両の運動を制御することにより、前記目標領域に前記自車両を合流させる運動制御部(S320)と、
を備え、
前記目標運動推定部は、複数の目標領域についての運動を推定し、
前記制御量設定部は、
前記複数の目標領域の運動について、それぞれ前記目標制御量を演算する制御量演算部(S220,S230)と、
演算された複数の目標制御量のうちの、予め設定された制御条件を満たす目標制御量を選択する制御量選択部(S310)と、
選択された目標制御量を前記運動制御部が自車両の制御に用いる目標制御量として設定する選択設定部(S320)と、
を備え、
前記制御量選択部は、演算された複数の目標制御量について、それぞれ、他車両との車間距離の大きさの逆数に基づく値と、それぞれの目標制御量に含まれる加速度の大きさに基づく値とを加算することによって評価値を求め、該評価値が最小となる目標制御量を、前記制御条件を満たす目標制御量として選択する、
よう構成された
車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
自車両から、自車両が進路変更先の車線に車線変更可能である領域の始点までの距離を表す始点距離、および自車両から該車線変更可能な領域の終点までの距離を表す終点距離を取得する始点終点距離取得部(S130)、
を備え、
前記制御量設定部は、目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量であって、かつ、自車両が前記始点距離を走行後から前記終点距離を走行前までの間に車線変更を完了する目標制御量を設定する
よう構成された車両制御装置。 - 請求項2に記載の車両制御装置において、
前記制御量設定部は、自車両が前記終点距離を走行時に車線変更を完了する目標制御量を設定する
よう構成された車両制御装置。 - 請求項3に記載の車両制御装置において、
前記制御量設定部は、自車両から予め設定された判定距離以内に進路変更先の車線を走行する他車両が存在する場合に、自車両が前記終点距離を走行時に車線変更が完了する制御量を設定し、自車両から前記判定距離以内に前記他車両が存在しない場合に、自車両が前記終点距離を走行前に車線変更が完了する目標制御量を設定する
よう構成された車両制御装置。 - 自車両に搭載され、自車両の運動を制御する車両制御装置(10)であって、
進路変更先の車線において、該車線を走行する他車両の運動に基づいて、未来において該車線を走行する他車両が存在しない領域を表す目標領域を探索し、該目標領域についての運動を推定する目標運動推定部(S190)と、
前記目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量を、前記目標領域に合流するための目標制御量として設定する制御量設定部(S220,S230,S310,S320)と、
前記設定された目標制御量に従って自車両の運動を制御することにより、前記目標領域に前記自車両を合流させる運動制御部(S320)と、
自車両から、自車両が進路変更先の車線に車線変更可能である領域の始点までの距離を表す始点距離、および自車両から該車線変更可能な領域の終点までの距離を表す終点距離を取得する始点終点距離取得部(S130)、
を備え、
前記制御量設定部は、目標領域の運動と自車両の運動とを一致させるために必要となる自車両の制御量であって、かつ、自車両が前記始点距離を走行後から前記終点距離を走行前までの間に車線変更を完了する目標制御量を設定し、
前記制御量設定部は、自車両が前記終点距離を走行時に車線変更を完了する目標制御量を設定し、
前記制御量設定部は、自車両から予め設定された判定距離以内に進路変更先の車線を走行する他車両が存在する場合に、自車両が前記終点距離を走行時に車線変更を完了する制御量を設定し、自車両から前記判定距離以内に前記他車両が存在しない場合に、自車両が進路変更先の車線に車線変更可能である領域の前記始点と前記終点との中点において車線変更を完了する目標制御量を設定する
よう構成された
車両制御装置。 - 請求項5に記載の車両制御装置において、
前記目標運動推定部は、複数の目標領域についての運動を推定し、
前記制御量設定部は、
前記複数の目標領域の運動について、それぞれ前記目標制御量を演算する制御量演算部(S220,S230)と、
演算された複数の目標制御量のうちの、予め設定された制御条件を満たす目標制御量を選択する制御量選択部(S310)と、
選択された目標制御量を前記運動制御部が自車両の制御に用いる目標制御量として設定する選択設定部(S320)と、
を備えた車両制御装置。 - 請求項1〜請求項6の何れか1項に記載の車両制御装置において、
前記制御量設定部は、前記目標領域の運動と自車両の運動とを一次元化した一元化モデルにおいて、前記目標制御量を設定する
よう構成された車両制御装置。 - 請求項1〜請求項7の何れか1項に記載の車両制御装置において、
前記目標運動推定部、前記制御量設定部、および前記運動制御部による作動を繰り返し実施させる繰り返し部(S330)、
を備えた車両制御装置。
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