JP6969685B2 - 運転支援方法及び運転支援装置 - Google Patents
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Description
自車の前方道路が、そのときの車速を保ったままで旋回走行すると、横加速度の発生によりカーブ出口付近で乗員頭部の揺り返しの発生が予測されるカーブ路であるかどうかを検出する。
自車の前方道路が乗員頭部の揺り返しの発生が予測されるカーブ路である場合、カーブ出口付近の道路形状を取得する。
道路形状情報を入力し、自車がカーブ路から直線路に抜けるときに自車の操舵角が中立位置に戻る操舵中立戻し位置を、曲線と直線の境界を直線路側に越えた位置であって、且つ、道路幅員の中央位置よりカーブ外側の位置に設定する。
自車位置と操舵中立戻し位置を結ぶ旋回走行経路を演算する。
自車が旋回走行経路に沿って走行するように走行制御を行う。
図1は実施例1の運転支援方法及び運転支援装置が適用された自動運転制御システムを示す。以下、図1に基づいて全体システム構成を説明する。
なお、「GNSS」は「Global Navigation Satellite System:全地球航法衛星システム」の略称であり、「GPS」は「Global Positioning System:グローバル・ポジショニング・システム」の略称である。
図2は自動運転制御ユニット4に備える旋回走行制御コントローラ40を示す。以下、図2に基づいて旋回走行制御コントローラ40の制御ブロック構成を説明する。
カーブ路走行シーンにおいて、操舵中立戻し位置が設定され、旋回走行経路が演算されると、自車を演算された旋回走行経路に沿って走行させる舵角を付与するステアリング制御を行う。さらに、操舵中立戻し位置が設定されると、操舵中立戻し位置に向かうカーブ出口付近で操舵角を中立位置まで戻す際の戻し操舵速度を、カーブ入口付近で操舵角を増加させる際の切り込み操舵速度より遅くするステアリング制御を行う(図8参照)。
カーブ路走行シーンにおいて、操舵中立戻し位置が設定されると、操舵中立戻し位置より手前位置から操舵中立戻し位置へと向かうカーブ出口付近における自車の車速を、カーブ入口付近における自車の車速より遅くする車速制御を行う(図9参照)。
カーブ路走行シーンにおいて、操舵中立戻し位置が設定されると、操舵中立戻し位置に向かうカーブ出口付近で車体ロール角が水平位置まで戻る際のロール角戻し速度を、横加速度の低下にしたがって水平位置まで戻るときのロール角戻し速度より遅くするサスペンション制御を行う(図10、図11参照)。
カーブ路走行シーンにおいて、操舵中立戻し位置が設定されると、操舵中立戻し位置に向かうカーブ出口付近で乗員シートが水平位置まで戻る際のシート戻し速度を、車体ロール角の変化にしたがって水平位置まで戻るときのシート戻し速度より遅くするシート制御を行う(図12、図13参照)。
図3は実施例1の旋回走行制御コントローラ40にて実行される揺り返し抑制制御処理の流れを示す。以下、図3の各ステップについて説明する。
カーブ出口におけるハンドルの切り戻しの遅れの抑制を支援する技術として、特開2007−38696号公報に記載された技術が知られている。本従来技術では、『走行路の曲率の変化に基づいてカーブ出口を検出』し、ハンドルを切り増しから切り戻しにする際の操舵トルクの変化量を大きくして、カーブ出口でのハンドル切り遅れが発生しづらいようにしている。
なお、図4において、Vは自車、Cinはカーブ入口境界線、Coutはカーブ出口境界線、Lcは道路中央線、Pinはカーブ入口点、P1’は第1中間点、P2’は第2中間点、Poutはカーブ出口点、D’は旋回走行経路である。また、図4において、Sは乗員シート、Hは乗員である。
本開示は、上記課題に着目してなされたものである。課題を解決する手段として、カーブ路から直線路に抜けるときに操舵角を中立位置に戻す操舵中立戻し位置を、曲線と直線の境界を直線路側に越えた位置であって、且つ、道路幅員の中央位置よりカーブ外側の位置に設定する運転支援方法を採用した。
上記のように、操舵中立戻し位置Psの設定と、旋回走行経路Dの演算により揺り返しが抑えられる。更に、旋回走行経路Dが演算されると、図3のフローチャートにおいて、S6からS7→S9へと進み、S9では、自動運転の走行制御(加速、減速、操舵、サスペンション制御等)に反映するカーブ路支援制御を実行される。以下、カーブ路での揺り返し抑制を支援するカーブ路支援制御作用を、「ステアリング制御作用」、「車速制御作用」、「サスペンション制御作用」、「シート制御作用」に分けて説明する。
図8は実施例1でのカーブ路走行中においてカーブ出口付近での戻し操舵速度を切り込み操舵速度より遅らせる作用を示す。以下、図8に基づいてステアリング制御作用を説明する。なお、図8において、L1は右走路境界、L2は左走路境界、Doutは自車Vの最外周軌跡、S1は操舵速度減速区間である。
図9は実施例1でのカーブ路走行中においてカーブ出口付近での車速をカーブ入口付近の車速より減速させる作用を示す。以下、図9に基づいて車速制御作用を説明する。なお、図9において、S2は一定車速区間、S3は減速過渡区間、S4は減速区間である。
図10はカーブ路走行中に横Gにより車体ロール角が発生する作用を示し、図11はカーブ路走行でのカーブ出口付近において車体ロール角を水平に戻す速度を遅らせる作用を示す。以下、図10及び図11に基づいてサスペンション制御作用を説明する。
図12はカーブ路走行中に乗員シートに傾斜角が発生する作用を示し、図13はカーブ路走行でのカーブ出口付近において乗員シート傾斜角を水平に戻す速度を遅らせる作用を示す。以下、図12及び図13に基づいてシート制御作用を説明する。
自車Vの前方道路がカーブ路であるかどうかを検出し、
自車Vの前方道路がカーブ路である場合、カーブ出口付近の道路形状を取得し、
自車Vがカーブ路から直線路に抜けるときに自車Vの操舵角が中立位置に戻る操舵中立戻し位置Psが、曲線と直線の境界を直線路側に越えた位置であって、且つ、道路幅員の中央位置よりカーブ外側の位置となるように自車Vの旋回走行経路Dを設定し、
自車Vが旋回走行経路Dに沿って走行するように走行制御を行う(図3)。
このため、カーブ路走行シーンにおいて、乗員頭部の揺り返しによる車酔いを抑制する運転支援方法を提供することができる。
即ち、操舵中立戻し位置Psが、カーブ出口付近において乗員の揺り返し横振れ量を低減できる設定とされる。
このため、カーブ路走行中に発生する横Gの大きさが低下することで、乗員頭部の揺り返し横振れ量を低減することができる。
即ち、演算される旋回走行経路Dの旋回半径は、カーブ入口点Pinとカーブ出口点Poutを結び、カーブ路の道路形状及び道路幅員と自車Vの車幅により許容される範囲で描いた旋回走行経路D’の旋回半径より大きくなる。
このため、カーブ出口付近で車両の横加速度(横G)が横G=0に向かって低下するときの低下勾配が緩やかになり、戻し操舵による旋回内側への横振れ量をさらに低減することができる。
即ち、カーブ出口付近で戻し操舵速度を遅くすると、戻し操舵を開始してから操舵角が中立位置になるまでに要する時間が、操舵速度を切り込み操舵速度と同じにする場合に要する時間よりも長くなる。
このため、カーブ出口付近で車両の横Gが横G=0に向かって低下するときの低下勾配が緩やかになり、戻し操舵による旋回内側への横振れ量をさらに低減ことができる。
即ち、カーブ出口付近で減速して車速を遅くすると、戻し操舵を開始してから操舵角が中立位置になるまでに要する時間が、一定車速でカーブ路を抜ける場合に要する時間に比べて長くなる。
操舵中立戻し位置Psに向かうカーブ出口付近で自車Vの車体ロール角が水平位置まで戻る際のロール角戻し速度を、横加速度(横G)の低下にしたがって水平位置まで戻るときのロール角戻し速度より遅くするサスペンション制御を行う(図10、図11)。
このため、カーブ出口付近で乗員Hの上半身を車両内側方向に揺り返す速度が遅くなり、戻し操舵による旋回内側への横振れ量をさらに低減することができる。
即ち、カーブ出口付近で車体のロール角戻し速度を遅くすると、戻し操舵を開始してから車体ロール角が水平位置になるまでに要する時間が、横Gの低下にしたがって車体ロール角が水平位置になるまでに要する時間に比べて長くなる。
操舵中立戻し位置Psに向かうカーブ出口付近で乗員シートSが水平位置まで戻る際のシート戻し速度を、車体ロール角の変化にしたがって水平位置まで戻るときのシート戻し速度より遅くするシート制御を行う(図12、図13)。
このため、カーブ出口付近で乗員シートSに着座している乗員Hの上半身を車両内側方向に揺り返す速度が遅くなり、戻し操舵による旋回内側への横振れ量をさらに低減することができる。
即ち、カーブ出口付近で乗員シートSのシート戻し速度を遅くすると、戻し操舵を開始してから乗員シート傾斜角が水平位置になるまでに要する時間が、車体ロール角の変化にしたがって水平位置になるまでに要する時間に比べて長くなる。
コントローラ(旋回走行制御コントローラ40)は、
自車Vの前方道路がカーブ路であるかどうかを検出するカーブ路検出部40aと、
自車Vの前方道路がカーブ路である場合、カーブ出口付近の道路形状を取得する道路形状取得部40bと、
自車Vがカーブ路から直線路に抜けるときに自車Vの操舵角が中立位置に戻る操舵中立戻し位置Psが、曲線と直線の境界を直線路側に越えた位置であって、且つ、道路幅員の中央位置よりカーブ外側の位置となるように自車Vの旋回走行経路Dを設定する旋回走行経路演算部40eと、
自車Vが旋回走行経路Dに沿って走行するように走行制御を行うカーブ路支援制御部40fと、を有する(図2)。
このため、カーブ路走行シーンにおいて、乗員頭部の揺り返しによる車酔いを抑制する運転支援装置を提供することができる。
Claims (7)
- 自車が旋回走行経路に沿って走行するように、前記自車を走行制御するコントローラを備える運転支援方法であって、
前記自車の前方道路が、そのときの車速を保ったままで旋回走行すると、横加速度の発生によりカーブ出口付近で乗員頭部の揺り返しの発生が予測されるカーブ路であるかどうかを検出し、
前記自車の前方道路が乗員頭部の揺り返しの発生が予測されるカーブ路である場合、カーブ出口付近の道路形状を取得し、
前記道路形状情報を入力し、前記自車が前記カーブ路から直線路に抜けるときに前記自車の操舵角が中立位置に戻る操舵中立戻し位置を、曲線と直線の境界を直線路側に越えた位置であって、且つ、道路幅員の中央位置よりカーブ外側の位置に設定し、
自車位置と前記操舵中立戻し位置を結ぶ旋回走行経路を演算し、
前記自車が前記旋回走行経路に沿って走行するように前記走行制御を行う
ことを特徴とする運転支援方法。 - 請求項1に記載された運転支援方法において、
自車位置と前記操舵中立戻し位置を結び、前記カーブ路の道路形状及び道路幅員と前記自車の車幅により許容される範囲で、旋回半径を大きくする方向に前記旋回走行経路を演算し、
前記自車が前記旋回走行経路に沿って走行するように前記走行制御を行う
ことを特徴とする運転支援方法。 - 請求項1又は2に記載された運転支援方法において、
前記操舵中立戻し位置に向かうカーブ出口付近で前記自車の操舵角を中立位置まで戻す際の戻し操舵速度を、カーブ入口付近で前記自車の操舵角を増加させる際の切り込み操舵速度より遅くするステアリング制御を行う
ことを特徴とする運転支援方法。 - 請求項1から3までの何れか一項に記載された運転支援方法において、
前記操舵中立戻し位置より手前位置から前記操舵中立戻し位置へと向かうカーブ出口付近における前記自車の車速を、カーブ入口付近における前記自車の車速より遅くする車速制御を行う
ことを特徴とする運転支援方法。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された運転支援方法において、
前記自車のタイヤと車体との間にダンパーアクチュエータを介装し、
前記操舵中立戻し位置に向かうカーブ出口付近で前記自車の車体ロール角が水平位置まで戻る際のロール角戻し速度を、横加速度の低下にしたがって水平位置まで戻るときのロール角戻し速度より遅くするサスペンション制御を行う
ことを特徴とする運転支援方法。 - 請求項1から4までの何れか一項に記載された運転支援方法において、
前記自車の乗員シートと車体との間にシートアクチュエータを介装し、
前記操舵中立戻し位置に向かうカーブ出口付近で前記乗員シートが水平位置まで戻る際のシート戻し速度を、車体ロール角の変化にしたがって水平位置まで戻るときのシート戻し速度より遅くするシート制御を行う
ことを特徴とする運転支援方法。 - 自車が旋回走行経路に沿って走行するように、前記自車を走行制御するコントローラを備える運転支援装置であって、
前記コントローラは、
前記自車の前方道路が、そのときの車速を保ったままで旋回走行すると、横加速度の発生によりカーブ出口付近で乗員頭部の揺り返しの発生が予測されるカーブ路であるかどうかを検出するカーブ路検出部と、
前記自車の前方道路が乗員頭部の揺り返しの発生が予測されるカーブ路である場合、カーブ出口付近の道路形状を取得する道路形状取得部と、
前記道路形状情報を入力し、前記自車が前記カーブ路から直線路に抜けるときに前記自車の操舵角が中立位置に戻る操舵中立戻し位置を、曲線と直線の境界を直線路側に越えた位置であって、且つ、道路幅員の中央位置よりカーブ外側の位置に設定する操舵中立戻し位置設定部と、
自車位置と前記操舵中立戻し位置を結ぶ旋回走行経路を演算する旋回走行経路演算部と、
前記自車が前記旋回走行経路に沿って走行するように前記走行制御を行うカーブ路支援制御部と、を有する
ことを特徴とする運転支援装置。
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