JP6972955B2

JP6972955B2 - 車両の制御装置

Info

Publication number: JP6972955B2
Application number: JP2017223188A
Authority: JP
Inventors: 健太熊崎
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2017-11-20
Publication date: 2021-11-24
Anticipated expiration: 2037-11-20
Also published as: JP2019093807A

Description

本発明は、自動運転中に自車に並走する並走車両が判定されたときにその並走を回避する車両の制御装置に関するものである。

特許文献１には、自車前方のカーブ路（曲線路）において、隣接車線を走行する他車両と並走すると判定された場合は、自車前方の曲線路で他車両との並走を禁止する走行制御手段を設けるようにした点が、記載されている。

特開２００８−０８８７４７号公報

ところで、自動運転および手動運転が可能な車両に、上記従来のカーブ路の並走禁止技術を適用した場合には、自動運転の場合は車両の運転者の意志に反して直線路での隣接車線の他車との並走が行なわれて他車両の並走による不快感や圧迫感を受ける一方、手動運転では運転者が自ら運転しているため、他車との並走が禁止されると、運転性が低下するという欠点があった。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、自動運転の場合は車両の運転者の意志に反して隣接車線の他車との並走が行なわれず、手動運転では運転性が低下しないようにする車両の制御装置を提供することにある。

本発明の要旨とするところは、自動運転および手動運転が可能な車両において、自車と隣接車線の他車両との並走が判定された場合は、自動運転中では前記他車両との並走を回避するために、車両間通信を用いて前記他車両の加速、減速、車線変更のいずれかを前記他車両に依頼して前記他車両との並走を回避する並走回避制御を実行し、手動運転中では、前記並走回避制御を実行しないようにすることにある。

本発明の車両の制御装置によれば、自車と隣接車線の他車両との並走が判定された場合は、自動運転中では前記他車両との並走を回避するために、車両間通信を用いて前記他車両の加速、減速、車線変更のいずれかを前記他車両に依頼して前記他車両との並走を回避する並走回避制御を実行し、手動運転中では、前記並走回避制御を実行しないので、自動運転の場合は車両の運転者の意志に反して隣接車線の他車との並走が行なわれず、手動運転では運転性が低下しないので、自動運転の場合は他車両の並走による不快感や圧迫感が解消される一方、手動運転の場合は、運転性が確保される。

本発明が適用される車両の駆動装置および電子制御制部を説明する概略図である。図１の車両に備えられる駆動装置の構成を例示する骨子図である。図２の駆動装置の一部を構成する自動変速段を成立させる摩擦係合装置の組み合わせを説明する係合表である。図１の電子制御装置による変速制御に用いられる変速線図を示す図である。図１の電子制御装置の制御作動の要部であって、加速により並走を回避する状況を説明する図である。図１の電子制御装置の制御作動の要部であって、加速により並走を回避する作動を説明するタイムチャートである。図１の電子制御装置の制御作動の要部であって、減速により並走を回避する状況を説明する図である。図１の電子制御装置の制御作動の要部であって、減速により並走を回避する作動を説明するタイムチャートである。図１の電子制御装置の制御作動の要部であって、車線変更により並走を回避する状況を説明する図である。図１の電子制御装置の制御作動の要部であって、車線変更により並走を回避する作動を説明するタイムチャートである。図１の電子制御装置の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１１の並走車両回避制御ルーチンの作動を示すフローチャートである。図１の車両に設けられる自動変速機の他の構成例を示す骨子図である。図１３の自動変速段を成立させる摩擦係合装置の組み合わせを説明する係合表である。

本発明の一実施形態では、前記自車と隣接車線の他車両との並走が検知は、電波、或いは光波の反射波の有無に基づいて自車と並走する他車両を検知する車載センサによって、或いは車載カメラの撮像画像の解析に基づいて、所定時間以上の並走が行なわれたことが判定されたことによって行なわれる。上記所定時間は、隣接車線を走行する他車両の車種に応じて変更される。たとえば大型車であれば、圧迫感が大きく、また車両死角が大きくドライバーによる知覚ミス、運転ミスが想定されるため、短時間に変更される。また、自車と同じ車高を有する車種であれば、他車から自車の車室内を見える余地が大きく不快と感じ易いため、前記所定時間が短時間に変更される。また、前記所定時間は、乗員の趣向に基づいて設定変更される。具体的には、並走回避要求を高頻度で要求するドライバである場合は、学習によって自動的に前記所定時間が短時間に変更される。

また、本発明の一実施形態では、前記並走の回避は、自車の加速、減速、或いは車線変更のいずれかにより実行される。加速による回避は、自車の前方車両との車間距離が所定以上あるとき、自車の速度が法定速度に対して十分に余裕があること、他車の加速がないこと、自車が既に追い越し車線に入っていないことの少なくとも１つに基づいて選択される。また、減速による回避は、自車の後方車両との車間距離が所定以上であること、自車の速度が法定速度に近いこと、他車両の減速がないこと、自車が既に追い越し車線に入っていないことの少なくとも１つに基づいて選択される。車線変更により回避は、車線変更後の前方および後方の車両との車間距離が所定以上であること、自車の速度が法定速度に近いこと、他車両の車線変更がないことの少なくとも１つに基づいて選択される。

また、本発明の一実施形態では、前記並走の回避は、車両間通信により、自車の回避操作を自車と並走する他車に伝達してもよい。また、自車と並走する他車との間の車両間通信によって他車の加速、減速、或いは車線変更のいずれかを他車に依頼することによって行なわれてもよい。

また、本発明の一実施形態では、自車の乗員が加減速や操舵を好まない状況、たとえば子供が睡眠中、体調不良時等の場合には、自動／手動選択操作スイッチ操作に基づいて有人の自動運転を選択する。

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明が適用される車両１０の概略構成を説明する図である。車両１０は、動力源として機能するエンジン１２と、駆動輪１４と、エンジン１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路に設けられた電気式無段変速機１６および自動変速機１８とを備えている。電気式無段変速機１６は、エンジン１２に直接的に回転駆動されるメカオイルポンプＭＯＰと、エンジン１２、図示しない第１電動機および第２電動機に回転要素が連結された差動歯車機構とを備え、エンジン１２からの直達トルクと第２電動機の出力トルクとを自動変速機１８に入力させる。

自動変速機１８は、たとえば図２の骨子図に示すように構成され、たとえば図３に示すように、油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が選択的に作動させられることによって複数段（本実施例では４段）の前進段、および１段の後進段が得られるようになっている。

図１に戻って、油圧制御回路２０は、メカオイルポンプＭＯＰおよび電動オイルポンプＥＯＰから供給される作動油を油圧源として、電子制御装置２２からの指令に従って作動するように電磁弁を含み、自動変速機１８内の油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の係合および解放を上記電磁弁を用いて制御する。

電子制御装置２２は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことによりエンジン１２の出力を制御し、たとえば図４に示す予め記憶された変速マップから実際の車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）およびアクセル開度Ａｃｃ（％）基づいて、電気式無段変速機１６および自動変速機１８の変速比を制御し、油圧ポンプの切替を行なう等の各種制御を実行する。たとえば、電子制御装置２２は、図示しないアクセルペダルの開度に基づいて運転者の要求駆動力を算出し、その要求駆動力が最小燃費で得られるように、エンジン１２の出力を制御するとともに、電気式無段変速機１６内の駆動用第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２と、油圧制御回路２０内の電磁弁を制御し、エンジン１２および第１電動機Ｍ１および第２電動機Ｍ２を用いたエンジン走行や第２電動機Ｍ２を用いた電気走行を図４に従って選択する。また、電子制御装置２２は、自動運転／手動運転選択スイッチ３２が運転者により自動運転側に操作された場合は、車両を走行させるために必要な運転者の運転動作の一部たとえば加減速操作（すなわちアクセル操作およびブレーキ操作）を自動化して一部自動運転制御や、予め設定された目標地との間の走行計画に基づく運転者の操作を要しない完全自動運転などの自動運転制御を実施する。

電子制御装置２２は、送受信器２４を介して、図示しないセンターに設けられたサーバとの間や、他車両との間で、自動運転等に利用可能な道路交通情報やインフラ情報等の授受を行なう。

また、電子制御装置２２は、少なくとも直線路において自車が走行する車線に隣接する車線を並走する並走車両を、電波、或いは光波の反射波の有無に基づいて検知する車載センサ３４からの並走車両検知信号により行なう。或いは、電子制御装置２２は、図示しない車載カメラによる撮像画像の解析に基づいて隣接する車線を並走する並走車両を検知する画像処理手段、或いは、予め記憶された地図上において、自車の位置と並走車両から受けるＧＰＳ信号が示す他者の位置とから並走車両を検知する並走車両検知手段が、用いられてもよい。

また、電子制御装置２２は、並走自動回避スイッチが並走自動回避側に操作されている場合は、車載センサ３４からの並走車両検知信号が、予め設定された所定時間以上継続することに基づいて並走車両の判定を実行し、自動運転中に判定された並走車両との並走の回避を、自車の加速、減速、或いは車線変更のいずれかにより実行する。

図５および図６は、自動運転中に並走車両が判定された場合、自車の加速による並走回避制御を説明する走行路およびタイムチャートを示している。この自車の加速による並走回避制御は、自車の前方車両との車間距離が所定以上あるとき、自車の速度が法定速度に対して十分に余裕があること、他車の加速がないこと、自車が既に追い越し車線に入っていないことの少なくとも１つに基づいて好適に選択される、図６のｔ１時点において並走車両が判定されると、図５に示すように車線を変更することなく自車の加速が実行されて返送が回避される。

図７および図８は、自動運転中に並走車両が判定された場合、自車の減速による並走回避制御を説明する走行路およびタイムチャートを示している。この自車の加速による並走回避制御は、自車の後方車両との車間距離が所定以上であること、自車の速度が法定速度に近いこと、他車両の減速がないこと、自車が既に追い越し車線に入っていないことの少なくとも１つに基づいて選択される。図８のｔ１時点において並走車両が判定されると、図７に示すように車線を変更することなく自車の減速が実行されて並走が回避される。

図９および図１０は、自動運転中に並走車両が判定された場合、自車の車線変更による並走回避制御を説明する走行路およびタイムチャートを示している。この自車の車線変更による並走回避制御は、車線変更後の前方および後方の車両との車間距離が所定以上であること、自車の速度が法定速度に近いこと、他車両の車線変更がないことの少なくとも１つに基づいて選択される。図１０のｔ１時点において並走車両が判定されると、図９に示すように、自車をある程度の加速操作或いは減速操作することで自車の車線変更が実行されて並走が回避される。

図１１は、電子制御装置２２の制御作動の要部を説明するフローチャートである。図１１のＳ１において車両１０の自動運転中であるか否か、好適には運転者および同乗者等の搭乗者の有る有人の自動運転中であるか否かの判断が否定されると、Ｓ４の通常制御が実行されるが、Ｓ１の判断が肯定されると、Ｓ２が実行される。Ｓ２において、車両１０に対する並走車両があるか否かが判断される。このＳ２の判断が否定されると、Ｓ４の通常制御が実行されるが、Ｓ２の判断が肯定されると、Ｓ３において、車両１０に対する並走車両回避制御が実行される。

図１２は、上記Ｓ３に対応する並走車両回避制御ルーチンの作動を示すフローチャートである。Ｓ１１において並走車両（相手車両）に回避を依頼するか否かが、たとえば予め設定された優先順位に基づいて判断される。このＳ１１の判断が肯定された場合は、Ｓ１２において、車両間通信により並走の回避を依頼するが、否定された場合はＳ１３において加速による並走回避制御の開始条件が満たされる否かが判断される。このＳ１３の判断が肯定された場合は、Ｓ１４においてたとえば図５および図６に示す加速による並走回避制御が実行されるが、否定された場合はＳ１５において減速による並走回避制御の開始条件が満たされる否かが判断される。このＳ１５の判断が肯定された場合は、Ｓ１６においてたとえば図７および図８に示す減速による並走回避制御が実行されるが、否定された場合は、Ｓ１７において車線による並走回避制御の開始条件が満たされる否かが判断される。このＳ１７の判断が肯定された場合は、Ｓ１８においてたとえば図９および図１０に示す車線変更による並走回避制御が実行される。

図１３は、車両１０が所謂１モータハイブリッド車両である場合の例を示している。車両１０は、動力源として機能するエンジン１２、断接クラッチＫ０、電動機ＭＧ、および、ステータの回転を許容するクラッチＢｓ付のトルクコンバータＴＣを有する８速の自動変速機３０を、直列に備える所謂１モータハイブリッド車両である。自動変速機３０は、たとえば図１３の骨子図に示すように構成され、たとえば図１４に示すように、油圧式摩擦係合装置Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｂ１、Ｂ２が選択的に作動させられることによって複数段（本実施例では８段）の前進段、および１段の後進段が得られるようになっている。

なお、前述の実施例１および２はエンジンおよび電動機を駆動源として備えたハイブリッド車両であったが、駆動源として電動機のみを備えた電動車両であってもよい。要するに、駆動源として用いる電動機を備える電動車両であればよい。

１０：車両
１２：エンジン（動力源）
２２：電子制御装置（制御装置）

Claims

自動運転および手動運転が可能な車両の制御装置であって、
自車と隣接車線の他車両との並走が判定された場合は、自動運転中では前記他車両との並走を回避するために、車両間通信を用いて前記他車両の加速、減速、車線変更のいずれかを前記他車両に依頼して前記他車両との並走を回避する並走回避制御を実行し、手動運転中では、前記並走回避制御を実行しないようにする
ことを特徴とする車両の制御装置。