JP6947130B2 - 車両走行支援装置 - Google Patents
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Description
車両走行支援装置は、更に、
前記走行支援制御の実行中に前記車両の状態が前記走行支援制御によっては前記車両を前記道路に沿って走行させることができる可能性が低い異常状態になったか否かを判定し、前記車両の状態が前記異常状態になったと判定した場合、前記車両の進行方向を変更可能であり且つ前記可能性を高める補償制御量の第1の値(Trc、Mrc、Yrb)を前記車両の走行状況を示すパラメータに応じて変更する補正制御を、前記走行支援制御に加えて実行する補正制御部(10c)と、
前記補正制御の実行中に所定の終了条件が成立したか否かを判定し、前記終了条件が成立したと判定した場合、前記終了条件が成立した時点以降において、前記走行支援制御及び前記補正制御の両方を停止し、且つ、前記車両の運転者が前記車両を前記道路に沿って走行させるように操舵操作を行う場合に前記車両の進行方向を変更可能であり且つ前記車両の前記道路に沿う走行を容易にする前記補償制御量の第2の値(Trc’、Mrc’、Yrb’)を前記車両の走行状況を示すパラメータに応じて変更する補償制御を実行する補償制御部(10d)と、
を備える。
前記補正制御部は、前記補償制御量として、前記旋回制御量を補正する操舵トルクに対応する制御量を使用するように構成され、
前記補償制御部は、前記補償制御量として、前記車両の操舵トルクに対応する制御量を使用するように構成されている。
前記補正制御部は、前記車両と前記目標走行ラインとの間の距離の大きさが第1閾値(Th1)以上である状態が第1時間閾値(Tm1)以上継続した場合(ステップ1020:Yes)、前記車両の状態が前記異常状態になったと判定するように構成されている。
前記補償制御部は、前記補償制御量の前記第2の値として、前記補正制御部が算出する前記補償制御量の前記第1の値と1未満の正のゲインとの積を採用するように構成されている。
本発明の実施形態に係る車両走行支援装置(以下、「本実施装置」と称呼される場合がある。)は、車両(自動車)に適用される。本実施装置が適用される車両は、他の車両と区別するために「自車両」と称呼される場合がある。本実施装置は、図1に示したように、走行支援ECU10、エンジンECU20、ブレーキECU30、ステアリングECU40、及び、表示ECU50を備えている。
ブレーキペダル操作量センサ12は、自車両のブレーキペダル12aの操作量を検出し、ブレーキペダル操作量BPを表す信号を出力するようになっている。
操舵トルクセンサ14は、操舵ハンドルSWの操作により自車両のステアリングシャフトUSに加わる操舵トルクを検出し、操舵トルクTraを表す信号を出力するようになっている。なお、操舵トルクTraの値は、操舵ハンドルSWを第1方向(左方向)に回転させようとするトルクである場合に正の値となり、操舵ハンドルSWを第2方向(右方向)に回転させようとするトルクである場合に負の値になる。
車速センサ15は、自車両の走行速度(車速)を検出し、車速SPDを表す信号を出力するようになっている。
相対速度Vfx(n)は、物標(n)(例えば、先行車)の速度Vsと自車両の速度Vjとの差(=Vs−Vj)である。物標(n)の速度Vsは自車両の進行方向(即ち、後述するx軸の方向)における物標(n)の速度である。
横距離Dfy(n)は、「物標(n)の中心位置(例えば、先行車の車幅中心位置)」の、自車両の中心軸と直交する方向(即ち、後述するy軸方向)における同中心軸からの距離である。横距離Dfy(n)は「横位置」とも称呼される。
相対横速度Vfy(n)は、物標(n)の中心位置(例えば、先行車の車幅中心位置)の、自車両の中心軸と直交する方向(即ち、後述するy軸方向)における速度である。
追従車間距離制御は、物標情報に基いて、自車両の前方領域であって自車両の直前を走行している先行車(後述するACC追従対象車)と自車両との車間距離を所定の距離に維持しながら、自車両を先行車に追従させる制御である。追従車間距離制御自体は周知である(例えば、特開2014−148293号公報、特開2006−315491号公報、特許第4172434号明細書、及び、特許第4929777号明細書等を参照。)。従って、以下、簡単に説明する。
走行支援ECU10は、値(k1・ΔD1+k2・Vfx(a))が負の場合に下記(2)式を使用して目標加速度Gtgtを決定する。kd1は、減速用の正のゲイン(係数)であり、本例においては「1」に設定されている。
Gtgt(加速用)=ka1・(k1・ΔD1+k2・Vfx(a)) …(1)
Gtgt(減速用)=kd1・(k1・ΔD1+k2・Vfx(a)) …(2)
走行支援ECU10は、追従車間距離制御の実行中に、操作スイッチ17の操作によって車線維持制御が要求されている場合、車線維持制御を実行する。
YRc*=K1×dL+K2×θL+K3×CL×SPD …(3)
θv:自車両100の現在位置(x=0、y=0)に対応する先行車軌跡L1の方向(接線方向)と自車両100の進行方向(x軸の+の方向)とのずれ角(ヨー角)。
Cv:自車両100の現在位置(x=0、y=0)に対応する位置(x=0、y=dv)の先行車軌跡L1の曲率。
Cv’:曲率変化率(先行車軌跡L1の任意の位置(x=x0、x0は任意の値)での単位距離(Δx)当たりの曲率変化量)。
以上が、先行車軌跡に基いて決定される目標走行ラインを用いた車線維持制御の概要である。
(a)左右の白線が遠方まで認識できている場合、走行支援ECU10は、走行レーンの中央ラインLMに基いて目標走行ラインTLを設定して車線維持制御を実行する。
(b)自車両の前方に操舵追従先行車が存在し且つ左右の白線の何れもが認識できていない場合、走行支援ECU10は、操舵追従先行車の先行車軌跡L1に基いて目標走行ラインTLを設定して車線維持制御(追従操舵制御)を実行する。
(c)自車両の前方に操舵追従先行車が存在し且つ自車両の近傍の左右の白線が認識できている場合、走行支援ECU10は、操舵追従先行車の先行車軌跡L1を白線により補正した補正先行車軌跡L2を目標走行ラインTLとして設定して車線維持制御を実行する。
(d)自車両の前方に操舵追従先行車が存在せず且つ道路の白線が遠方まで認識できていない場合、走行支援ECU10は、車線維持制御をキャンセルする。
走行支援ECU10は、車線維持制御の実行中に自車両に異常が発生した場合、補正制御を実行する。以下、補正制御について図5を参照して説明する。
次に、車線維持制御の実行中に自車両100が目標走行ラインTLに対して右側に偏向した場合の走行支援ECU10の作動について図6及び図7に示した例に従って説明する。車両100は時間t0以前から追従車間距離制御(ACC)を実行している。なお、図6において、ACC追従対象車は省略されている。
次に、走行支援ECU10のCPU(単に「CPU」と称呼する場合がある。)の具体的作動について説明する。CPUは図示しないルーチンにより追従車間距離制御(ACC)を実行するようになっている。CPUは、この追従車間距離制御を実行している場合に図8に示した「LTC開始/終了判定ルーチン」を実行するようになっている。
(条件1):追従車間距離制御の実行中であり、且つ、操作スイッチ17の操作により車線維持制御を実行することが選択されている。
(条件2):現在の状況が、カメラセンサ16bによって少なくとも自車両の近傍の左白線及び右白線が認識できていて、信頼度の高い目標走行ラインTLを決定できる状況である。
(条件3):補正実行フラグF2の値が「0」である。補正実行フラグF2は、その値が「1」であるとき補正制御が実行されていることを示し、その値が「0」であるとき補正制御が実行されていないことを示す。なお、補正実行フラグF2の値は、上述のイニシャライズルーチンにおいて「0」に設定される。更に、補正実行フラグF2の値は、後述する図11のステップ1125においても「0」に設定される。
・現在の状況が、カメラセンサ16bによって少なくとも自車両の近傍の左白線及び右白線が認識できているか、又は、操舵追従先行車(ACC追従対象車)が存在していて、信頼度の高い目標走行ラインTLを決定できる状況である。
(条件4):LTC終了フラグF3の値が「1」である。LTC終了フラグF3の値は、自車両が異常状態であることから、車線維持制御を終了させる必要がある状況にて「1」に設定される。具体的には、LTC終了フラグF3の値は、後述する図10のルーチンのステップ1040において「1」に設定される。なお、LTC終了フラグF3の値は、上述のイニシャライズルーチン及び後述するステップ860において「0」に設定される。
(条件5):操作スイッチ17の操作により、車線維持制御の実行を終了することが選択されている。
(条件6):現在の状況が、カメラセンサ16bによって、左白線及び右白線の何れもが認識できず、信頼度の高い目標走行ラインTLを決定できない状況である。即ち、車線維持制御に必要な情報が取得できない。
・現在の状況が、自車両の前方に操舵追従先行車が存在しておらず、且つ、カメラセンサ16bによって左白線及び右白線の何れもが認識できず、その結果、信頼度の高い目標走行ラインTLを決定できない状況である。
ステップ860:CPUは、LTC実行フラグF1の値及びLTC終了フラグF3の値を共に「0」に設定する。
ステップ915:CPUは、上述したように、ステップ910にて選択された先行車の先行車軌跡L1を作成する。
ステップ925:CPUは、図4に示したように、走行レーンの中央ラインLM及び先行車軌跡L1の両方に基づき作成された補正先行車軌跡L2を、目標走行ラインTLとして設定する。
ステップ930:CPUは、上述したように、基本の操舵制御量(即ち、目標操舵トルクTr*)を演算する。
ステップ950:CPUは、上述したように、補償操舵制御量(補償操舵トルクTrc)を演算する。
ステップ955:CPUは、基本の操舵制御量(目標操舵トルクTr*)に補償操舵制御量(補償操舵トルクTrc)を加えた値(=Tr*+Trc)を最終的な操舵制御量として求め、最終的な操舵制御量に基いて操舵制御(車線維持制御及び補正制御)を実行する。具体的には、CPUは、実際の操舵トルクTraが最終的な操舵制御量(=Tr*+Trc)に一致するように、ステアリングECU40を用いて転舵用モータ42を制御する。
ステップ1120:CPUは、ステップ1115にて求められた補償操舵制御量(LTC終了後の補償操舵トルクTrc’)に基いて補償制御を実行する。即ち、CPUは、実際の操舵トルクTraが最終的な操舵制御量(=補償操舵トルクTrc’)に一致するように転舵用モータ42を制御する。
上述したように、本実施装置は、車線維持制御の実行中に異常状態が発生したと判定した場合、補正制御を開始する。更に、本実施装置は、補正制御を実行している状況にて車線維持制御を終了させた場合(換言すると、終了条件が成立したと判定した場合)、車線維持制御を終了させた以降において補償制御を実行する。本実施装置は、車線維持制御の終了後においても補償操舵トルクTrc’をステアリング機構に付与するので、運転者の運転負荷(操舵に要する負担)を補償操舵トルクTrc’に相当する分だけ軽減することができる。
Claims (5)
- 車両が当該車両の走行している道路に沿って走行するように前記車両の進行方向を変更可能な旋回制御量を前記道路に関する情報に基いて変更する走行支援制御を実行する通常制御部を備える車両走行支援装置であって、
前記走行支援制御の実行中に前記車両の状態が前記走行支援制御によっては前記車両を前記道路に沿って走行させることができる可能性が低い異常状態になったか否かを判定し、前記車両の状態が前記異常状態になったと判定した場合、前記車両の進行方向を変更可能であり且つ前記可能性を高める補償制御量の第1の値を前記車両の走行状況を示すパラメータに応じて変更する補正制御を、前記走行支援制御に加えて実行する補正制御部と、
前記補正制御の実行中に所定の終了条件が成立したか否かを判定し、前記終了条件が成立したと判定した場合、前記終了条件が成立した時点以降において、前記走行支援制御及び前記補正制御の両方を停止し、且つ、前記車両の運転者が前記車両を前記道路に沿って走行させるように操舵操作を行う場合に前記車両の進行方向を変更可能であり且つ前記車両の前記道路に沿う走行を容易にする前記補償制御量の第2の値を前記車両の走行状況を示すパラメータに応じて変更する補償制御を実行する補償制御部と、
を備え、
前記補償制御部は、前記補償制御量の前記第2の値が、前記終了条件が成立した時点以降において前記補正制御を継続したと仮定した場合に前記補正制御部によって決定される前記補償制御量の前記第1の値により前記車両に発生する旋回運動と同じ向きの旋回運動を前記車両に発生させ且つ前記第1の値の大きさよりも小さい大きさを有する値になるように、前記補償制御量の前記第2の値を変更するように構成された、
車両走行支援装置。 - 請求項1に記載の車両走行支援装置において、
前記通常制御部は、前記旋回制御量として、前記車両の操舵トルクに対応する制御量を使用するように構成され、
前記補正制御部は、前記補償制御量として、前記旋回制御量を補正する操舵トルクに対応する制御量を使用するように構成され、
前記補償制御部は、前記補償制御量として、前記車両の操舵トルクに対応する制御量を使用するように構成された、
車両走行支援装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両走行支援装置において、
前記通常制御部は、少なくとも前記道路に関する情報に基いて目標走行ラインを決定し、前記車両が前記目標走行ラインに沿って走行するように前記旋回制御量を変更するように構成され、
前記補正制御部は、前記車両と前記目標走行ラインとの間の距離の大きさが第1閾値以上である状態が第1時間閾値以上継続した場合、前記車両の状態が前記異常状態になったと判定するように構成された、
車両走行支援装置。 - 請求項3に記載の車両走行支援装置において、
前記補償制御部は、前記補正制御の開始時点から、前記車両と前記目標走行ラインとの間の距離の大きさが前記第1閾値よりも小さい第2閾値以下とならない状態が第2時間閾値以上継続した場合、前記終了条件が成立したと判定するように構成された、
車両走行支援装置。 - 請求項3又は請求項4に記載の車両走行支援装置において、
前記補正制御部は、前記走行状況を示すパラメータとして前記車両と前記目標走行ラインとの間の距離を使用するように構成され、
前記補償制御部は、前記補償制御量の前記第2の値として、前記補正制御部が算出する前記補償制御量の前記第1の値と1未満の正のゲインとの積を採用するように構成された、
車両走行支援装置。
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