JP7047708B2 - Vehicle driving support device - Google Patents
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Description
本発明は、自車両がカーブ路を走行する際に加減速制御量を演算し、その加減速制御量に従って自車両を加減速させる車両用運転支援装置に関する。 The present invention relates to a vehicle driving support device that calculates an acceleration / deceleration control amount when the own vehicle travels on a curved road and accelerates / decelerates the own vehicle according to the acceleration / deceleration control amount.
従来から、自車両の横加加速度に基づいて、自車両の前後方向の加減速度を制御してドライバーの運転操作(ペダル操作)を支援する車両用運転支援装置が知られている。例えば、特許文献1に提案されている装置(以下、従来装置と呼ぶ)では、自車両の横加加速度を演算し、この横加加速度をベースとして、横加加速度に所定の補正を行うことにより、最終的な自車両の前後方向の加減速制御量(=目標加減速度)を算出する。横加加速度の補正に当たっては、例えば、アダプティブ・クルーズ・コントロール(ACC)のセット車速、自車両と先行車両との車間距離、自車両と先行車両との相対速度、自車両の前方地点であるプレビューポイントにおける横加速度推定値などが用いられる。 Conventionally, there has been known a vehicle driving support device that supports a driver's driving operation (pedal operation) by controlling the acceleration / deceleration in the front-rear direction of the own vehicle based on the lateral acceleration / acceleration of the own vehicle. For example, in the device proposed in Patent Document 1 (hereinafter referred to as a conventional device), the lateral acceleration of the own vehicle is calculated, and the lateral acceleration is finally corrected by performing a predetermined correction based on the lateral acceleration. Calculate the acceleration / deceleration control amount (= target acceleration / deceleration) of the own vehicle in the front-rear direction. In correcting the lateral acceleration, for example, the set vehicle speed of Adaptive Cruise Control (ACC), the distance between the own vehicle and the preceding vehicle, the relative speed between the own vehicle and the preceding vehicle, and the preview point which is the front point of the own vehicle. The estimated lateral acceleration value in is used.
加減速制御量を算出するためのベースとなる横加加速度は、横加速度を微分した値である。また、横加速度は、ヨーレートに車速を乗算して求められる。従って、横加加速度は、ヨーレートの微分値が用いられるため、ノイズが大きく、加減速制御量の演算に用いるためにはフィルタ処理を行う必要がある。このため、フィルタ処理による時間遅れが発生し、本来なら減速を終了すべきタイミングを過ぎても減速が続いてしまうおそれがある。以下、具体例について説明する。 The lateral acceleration / acceleration, which is the basis for calculating the acceleration / deceleration control amount, is a value obtained by differentiating the lateral acceleration. The lateral acceleration is obtained by multiplying the yaw rate by the vehicle speed. Therefore, since the differential value of the yaw rate is used for the lateral acceleration / acceleration, the noise is large, and it is necessary to perform a filter process in order to use it for the calculation of the acceleration / deceleration control amount. For this reason, a time delay occurs due to the filter processing, and there is a possibility that the deceleration will continue even after the timing at which the deceleration should normally end has passed. Hereinafter, specific examples will be described.
図3は、車両VAが、第1直線路RST1→カーブ路RCU→第2直線路RST2の順で道路を走行する状態を表している。カーブ路RCUは、第1クロソイド路RCL1、定常円路RSC、および、第2クロソイド路RCL2から構成される。図4は、車両VAが一定の速度で上記の道路を走行する場合における道路の曲率[1/m]、車両VAの横加速度[m/s2]、および、車両VAの横加加速度Jy[m/s3]の推移を表す。道路の曲率は、第1クロソイド路RCL1にてゼロから徐々に増加し、定常円路RSCにて一定値となり、第2クロソイド路RCL2にて一定値からゼロまで徐々に減少する。 FIG. 3 shows a state in which the vehicle VA travels on the road in the order of the first straight road RST1 → the curved road RCU → the second straight road RST2. The curved road RCU is composed of a first clothoid road RCL1, a steady circular road RSC, and a second clothoid road RCL2. FIG. 4 shows the curvature of the road [1 / m] when the vehicle VA travels on the above road at a constant speed, the lateral acceleration [m / s 2 ] of the vehicle VA, and the lateral acceleration Jy [m] of the vehicle VA. / S 3 ] shows the transition. The curvature of the road gradually increases from zero on the first clothoid road RCL1, becomes a constant value on the steady circular road RSC, and gradually decreases from a constant value to zero on the second clothoid road RCL2.
車両VAが第1直線路RST1から第1クロソイド路RCL1に進入すると、ドライバーは、操舵ハンドルの操舵を開始する。これにより、横加速度が徐々に増加する。横加速度が増加し始めるタイミングで、横加加速度が瞬時に立ち上がり一定の値に維持される。車両VAが第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに進入すると、横加速度は、一定の値に維持される。また、横加加速度は、車両VAが第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに進入したタイミングでゼロになり、車両VAが定常円RSCを走行しているあいだゼロに維持される。 When the vehicle VA enters the first clothoid road RCL1 from the first straight road RST1, the driver starts steering the steering wheel. As a result, the lateral acceleration gradually increases. At the timing when the lateral acceleration starts to increase, the lateral acceleration rises instantly and is maintained at a constant value. When the vehicle VA enters the steady circular road RSC from the first clothoid road RCL1, the lateral acceleration is maintained at a constant value. Further, the lateral acceleration becomes zero at the timing when the vehicle VA enters the steady circular RSC from the first clothoid road RCL1, and is maintained at zero while the vehicle VA is traveling on the steady circular RSC.
車両VAが定常円路RSCから第2クロソイド路RCL2に進入すると、横加速度は、徐々に低下する。横加加速度は、横加速度が低下し始めるタイミングで、瞬時に負の一定の値に変化して、その値に維持される。 When the vehicle VA enters the second clothoid road RCL2 from the steady circular road RSC, the lateral acceleration gradually decreases. The lateral acceleration is momentarily changed to a negative constant value at the timing when the lateral acceleration starts to decrease, and is maintained at that value.
定常円RSCを走行する期間においては、減速を行わないことが適正な運転と言われる。従って、加減速制御時においても、第1クロソイド路RCL1の走行中においては減速を行うが、第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに入ったタイミングで減速を行わないようにすることが要求される。 It is said that proper operation is not performed during the period of traveling on the steady circle RSC. Therefore, even during acceleration / deceleration control, deceleration is performed while the first clothoid road RCL1 is running, but it is required not to perform deceleration at the timing when the steady circular road RSC is entered from the first clothoid road RCL1. Cloth.
しかしながら、横加加速度に基づいて加減速制御量を算出した場合、フィルタ処理による時間遅れによって、車両VAが定常円路RSCに進入しても、加減速制御量は、すぐにはゼロに収束しない。このため、車両VAが第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに進入した後も減速が続いてしまい、ドライバーに違和感を与えてしまう。 However, when the acceleration / deceleration control amount is calculated based on the lateral acceleration / deceleration, the acceleration / deceleration control amount does not immediately converge to zero even if the vehicle VA enters the steady circular RSC due to the time delay due to the filtering process. Therefore, even after the vehicle VA enters the steady circular road RSC from the first clothoid road RCL1, the deceleration continues, which gives the driver a sense of discomfort.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両が定常円路に進入した後の減速期間を短くして、ドライバーにできるだけ違和感を与えないようにすることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to shorten the deceleration period after the vehicle enters a steady circle so as not to give the driver a sense of discomfort as much as possible.
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、
自車両がカーブ路を走行する際に加減速制御量(A)を演算し、前記加減速制御量に従って自車両を加減速させる車両用運転支援装置(1)において、
自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段(12)と、
自車両の車速を検出する車速検出手段(11)と、
前記ヨーレートおよび前記車速に基づいて、自車両の軌道の現在位置における曲率(c)を演算する曲率演算手段(S12)と、
前記ヨーレートおよび前記車速に基づいて、自車両の横加速度(Gy)、横加加速度(Jy)、および、前記横加加速度の微分値(Jy’)を演算する横加速度関連値演算手段(S12,S21)と、
前記横加加速度に基づいて、前記加減速制御量のベースとなるベース加減速制御量(Abase)を演算するベース加減速制御量演算手段(S18,S26)と、
前記ベース加減速制御量が車両を減速させるように作用する制御量である場合に(S17:Yes)、前記曲率が大きくなるにしたがって低くなるように設定された目標車速から自車両の車速を減算した車速偏差が大きいほど、前記ベース加減速制御量の大きさを小さくするように補正した値を前記加減速制御量として算出する加減速制御量演算手段(S20)と、
前記ベース加減速制御量が車両を減速させるように作用する制御量である場合に、前記横加加速度の符号と、前記横加加速度の微分値の符号とが互いに逆になるタイミングである逆転タイミングを取得する符号逆転タイミング取得手段(S21)と、
前記逆転タイミングで、前記加減速制御量演算手段によって算出された前記加減速制御量の大きさを減らす処理を開始する減速度低減開始手段(S25)と
を備えたことにある。
In order to achieve the above object, the features of the present invention are:
In the vehicle driving support device (1) that calculates the acceleration / deceleration control amount (A) when the own vehicle travels on a curved road and accelerates / decelerates the own vehicle according to the acceleration / deceleration control amount.
Yaw rate detecting means (12) for detecting the yaw rate of the own vehicle and
Vehicle speed detecting means (11) for detecting the vehicle speed of the own vehicle and
Curvature calculation means (S12) for calculating the curvature (c) at the current position of the track of the own vehicle based on the yaw rate and the vehicle speed, and
Lateral acceleration-related value calculation means (S12, S21) for calculating the lateral acceleration (Gy), the lateral acceleration (Jy), and the differential value (Jy') of the lateral acceleration based on the yaw rate and the vehicle speed. When,
Based on the lateral acceleration / deceleration, the base acceleration / deceleration control amount calculation means (S18, S26) that calculates the base acceleration / deceleration control amount (Abase) that is the base of the acceleration / deceleration control amount, and
When the base acceleration / deceleration control amount is a control amount that acts to decelerate the vehicle (S17: Yes), the vehicle speed of the own vehicle is subtracted from the target vehicle speed set to decrease as the curvature increases. Acceleration / deceleration control amount calculation means (S20) that calculates a value corrected so as to reduce the magnitude of the base acceleration / deceleration control amount as the vehicle speed deviation is larger, as the acceleration / deceleration control amount.
When the base acceleration / deceleration control amount is a control amount that acts to decelerate the vehicle, the reversal timing, which is the timing at which the sign of the lateral acceleration / acceleration and the sign of the differential value of the lateral acceleration / acceleration are opposite to each other, is acquired. Sign reversal timing acquisition means (S21)
It is provided with a deceleration reduction starting means (S25) for starting a process of reducing the magnitude of the acceleration / deceleration control amount calculated by the acceleration / deceleration control amount calculation means at the reversal timing.
本発明の車両用運転支援装置は、自車両がカーブ路を走行する際に加減速制御量を演算し、その加減速制御量に従って自車両を加減速(加速、または、減速)させることにより、ドライバーの運転操作を支援する。例えば、この車両用運転支援装置は、アダプティブ・クルーズ・コントロール(ACC)の実施中において、自車両がカーブ路を走行する際の加減速制御量である要求加減速度を演算して、その要求加減速度で自車両を加減速させる。 The vehicle driving support device of the present invention calculates an acceleration / deceleration control amount when the own vehicle travels on a curved road, and accelerates / decelerates (accelerates or decelerates) the own vehicle according to the acceleration / deceleration control amount. Assists the driver in driving operations. For example, this vehicle driving support device calculates the required acceleration / deceleration, which is the acceleration / deceleration control amount when the own vehicle travels on a curved road, during the implementation of adaptive cruise control (ACC), and the required adjustment / deceleration. Accelerate or decelerate your vehicle at speed.
車両用運転支援装置は、ヨーレート検出手段と、車速検出手段と、曲率演算手段と、横加速度関連値演算手段と、ベース加減速制御量演算手段と、加減速制御量演算手段と、符号逆転タイミング取得手段と、減速度低減開始手段とを備えている。 The vehicle driving support device includes a yaw rate detecting means, a vehicle speed detecting means, a curvature calculating means, a lateral acceleration related value calculating means, a base acceleration / deceleration control amount calculating means, an acceleration / deceleration control amount calculating means, and a sign reversal timing. It is equipped with an acquisition means and a deceleration reduction start means.
ヨーレート検出手段は、自車両のヨーレートを検出する。車速検出手段は、自車両の車速を検出する。曲率演算手段は、ヨーレートおよび車速に基づいて、自車両の軌道の現在位置における曲率を演算する。この曲率は、自車両の現在位置における道路の曲率に相当する。横加速度関連値演算手段は、ヨーレートおよび車速に基づいて、自車両の横加速度、横加加速度、および、横加加速度の微分値を演算する。こうした演算に当たっては、ノイズ除去のためにフィルタ処理が施される。 The yaw rate detecting means detects the yaw rate of the own vehicle. The vehicle speed detecting means detects the vehicle speed of the own vehicle. The curvature calculation means calculates the curvature at the current position of the track of the own vehicle based on the yaw rate and the vehicle speed. This curvature corresponds to the curvature of the road at the current position of the own vehicle. The lateral acceleration-related value calculation means calculates the lateral acceleration, the lateral acceleration, and the differential value of the lateral acceleration of the own vehicle based on the yaw rate and the vehicle speed. In such an operation, a filter process is applied to remove noise.
ベース加減速制御量演算手段は、横加加速度に基づいて、加減速制御量のベースとなるベース加減速制御量を演算する。例えば、ベース加減速制御量は、横加加速度の大きさ(絶対値)に比例した値に、所定の符号(正負)を付けた値に設定されるとよい。この符号は、例えば、横加速度と横加加速度との乗算結果が正の値であれば「負」に設定され、横加速度と横加加速度との乗算値が負の値であれば「正」に設定されるとよい。ベース加減速制御量は、その値が正であれば、加速度を表す制御量とされ、その値が負であれば、減速度を表す制御量とされる。 The base acceleration / deceleration control amount calculation means calculates the base acceleration / deceleration control amount that is the base of the acceleration / deceleration control amount based on the lateral acceleration / deceleration. For example, the base acceleration / deceleration control amount may be set to a value proportional to the magnitude (absolute value) of the lateral acceleration / deceleration with a predetermined sign (positive / negative). This sign is set to "negative" if the multiplication result of the lateral acceleration and the lateral acceleration is a positive value, and is set to "positive" if the multiplication value of the lateral acceleration and the lateral acceleration is a negative value. It should be done. If the value is positive, the base acceleration / deceleration control amount is a control amount that represents acceleration, and if the value is negative, it is a control amount that represents deceleration.
加減速制御量演算手段は、ベース加減速制御量が車両を減速させるように作用する制御量である場合に、曲率が大きくなるにしたがって低くなるように設定された目標車速から自車両の車速を減算した車速偏差が大きいほど、ベース加減速制御量の大きさ(ベース加減速制御量を表す減速度の大きさ)を小さくするように補正した値を加減速制御量として算出する。従って、緩やかなカーブ路(曲率の小さいカーブ路)を走行する場合、および、低速でカーブ路を走行する場合には、絶対値の小さな加減速制御量(絶対値の小さな要求減速度)が算出される。これにより、車両の過剰な減速が抑制される。また、急なカーブ路(曲率の大きいカーブ路)を走行する場合、および、高速でカーブ路を走行する場合には、絶対値の大きな加減速制御量(絶対値の大きな要求減速度)が算出される。これにより、車両を適切に減速させることができる。尚、車速偏差は、自車両の車速から上記の目標車速を減算した値であってもよく、その場合には、加減速制御量演算手段は、車速偏差が小さいほど、ベース加減速制御量の大きさを小さくするように補正した値を加減速制御量として算出すればよい。 When the base acceleration / deceleration control amount is a control amount that acts to decelerate the vehicle, the acceleration / deceleration control amount calculation means calculates the vehicle speed of the own vehicle from the target vehicle speed set to decrease as the curvature increases. The value corrected so that the larger the subtracted vehicle speed deviation is, the smaller the magnitude of the base acceleration / deceleration control amount (the magnitude of the deceleration representing the base acceleration / deceleration control amount) is calculated as the acceleration / deceleration control amount. Therefore, when traveling on a gently curved road (curved road with a small curvature) or when traveling on a curved road at a low speed, an acceleration / deceleration control amount with a small absolute value (required deceleration with a small absolute value) is calculated. Will be done. This suppresses excessive deceleration of the vehicle. In addition, when traveling on a steep curved road (curved road with a large curvature) or when traveling on a curved road at high speed, the acceleration / deceleration control amount with a large absolute value (required deceleration with a large absolute value) is calculated. Will be done. As a result, the vehicle can be appropriately decelerated. The vehicle speed deviation may be a value obtained by subtracting the above target vehicle speed from the vehicle speed of the own vehicle. In that case, the acceleration / deceleration control amount calculation means increases the base acceleration / deceleration control amount as the vehicle speed deviation becomes smaller. The value corrected so as to reduce the size may be calculated as the acceleration / deceleration control amount.
符号逆転タイミング取得手段は、ベース加減速制御量が車両を減速させるように作用する制御量である場合に、横加加速度の符号(正負)と、横加加速度の微分値の符号とが互いに逆になるタイミングである逆転タイミングを取得する。例えば、車両がクロソイド路から定常円路に進入した場合、横加加速度の演算値は、フィルタ処理の影響で、すぐにはゼロにまで低下しない。一方、横加加速度の微分値は、横加加速度が低下し始めた段階で、その符号が反転する。従って、横加加速度の符号(正負)と、横加加速度の微分値の符号とが互いに逆になる。この場合、符号逆転タイミング取得手段は、横加加速度の微分値の符号が反転したタイミングを逆転タイミングとして取得してもよい。 In the sign reversal timing acquisition means, when the base acceleration / deceleration control amount is a control amount that acts to decelerate the vehicle, the sign (positive / negative) of the lateral acceleration / acceleration and the sign of the differential value of the lateral acceleration / acceleration are opposite to each other. Acquires the reverse timing, which is the timing. For example, when a vehicle enters a steady circular road from a clothoid road, the calculated value of lateral acceleration does not immediately drop to zero due to the influence of filtering. On the other hand, the sign of the differential value of the lateral acceleration is reversed when the lateral acceleration starts to decrease. Therefore, the sign of the lateral acceleration (positive or negative) and the sign of the differential value of the lateral acceleration are opposite to each other. In this case, the sign reversal timing acquisition means may acquire the timing at which the sign of the differential value of the lateral acceleration is reversed as the reversal timing.
減速度低減開始手段は、その逆転タイミングで、加減速制御量演算手段によって算出された加減速制御量の大きさを減らす処理を開始する。従って、車両がクロソイド路から定常円路に進入した場合には、速やかに加減速制御量(減速度)の大きさを小さくすることができる。 The deceleration reduction start means starts a process of reducing the magnitude of the acceleration / deceleration control amount calculated by the acceleration / deceleration control amount calculation means at the reversal timing. Therefore, when the vehicle enters the steady circular road from the clothoid road, the magnitude of the acceleration / deceleration control amount (deceleration) can be quickly reduced.
この結果、本発明によれば、定常円路に進入した後の減速期間を短くして、ドライバーにできるだけ違和感を与えないようにすることができる。 As a result, according to the present invention, it is possible to shorten the deceleration period after entering the steady circular path so as not to give the driver a sense of discomfort as much as possible.
上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成要件に対して、実施形態で用いた符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要件は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。 In the above description, in order to help the understanding of the invention, the reference numerals used in the embodiments are attached in parentheses to the constituent elements of the invention corresponding to the embodiment, but each constituent element of the invention is the above-mentioned reference numeral. It is not limited to the embodiment defined by.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図1は、本実施形態の車両用運転支援装置1の概略システム構成図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic system configuration diagram of the vehicle driving
本実施形態の車両用運転支援装置1は、車両VAに搭載される。以下、この車両用運転支援装置1を搭載した車両VAについて、他車両と区別する必要がある場合には、自車両VAと呼ぶこともある。
The vehicle driving
運転支援ECU10、エンジンECU20、および、ブレーキECU30を備える。これらのECUは、図示しないCAN(Controller Area Network)を介してデータ交換可能(通信可能)に互いに接続されている。
It includes a driving
ECUは、エレクトロニックコントロールユニットの略称であり、CPU、ROM、RAM及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。CPUは、メモリ(ROM)に格納されたインストラクション(ルーチン)を実行することにより各種機能を実現する。これらのECUは、一つのECUに統合されてもよい。 The ECU is an abbreviation for an electronic control unit, and is an electronic control circuit having a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, an interface, etc. as a main component. The CPU realizes various functions by executing instructions (routines) stored in a memory (ROM). These ECUs may be integrated into one ECU.
車両用運転支援装置1は、車輪速センサ11、ヨーレートセンサ12、カメラ装置13、ミリ波レーダ装置14、加速度センサ15、および、ACCスイッチ16を備える。これらは運転支援ECU10に接続されている。
The vehicle driving
車輪速センサ11は、各車輪毎に設けられる。各車輪速センサ11は、対応する車輪が所定角度回転する毎に一つのパルス信号(車輪パルス信号)を発生させる。運転支援ECU10は、各車輪速センサ11から送信されてくる車輪パルス信号の単位時間におけるパルス数を計測し、その計測したパルス数に基づいて各車輪の回転速度(車輪速度)を取得する。運転支援ECU10は、各車輪の車輪速度に基づいて車両VAの速度を示す車速Vsを取得する。一例として、運転支援ECU10は、四つの車輪の車輪速度の平均値を車速Vsとして取得する。尚、車速Vsは、必ずしも運転支援ECU10で演算される必要は無く、例えば、ブレーキECU30によって演算されてもよい。その場合には、ブレーキECU30は、車輪速度に基づいて車速Vsを演算し、その演算結果である車速Vsを表す情報を、運転支援ECU10を含む他のECUに対して送信する。
The
ヨーレートセンサ12は、車両VAに作用するヨーレートYrを検出し、検出したヨーレートYrを表す信号(以下、ヨーレート信号と呼ぶ)を出力する。ヨーレートYrは、その符号(正負)によって、自車両のヨー運動の方向(左右)が特定される。
The
カメラ装置13は、車室内のフロントウインドの上部に配設されている。カメラ装置13は、車両VAの前方領域の画像(カメラ画像)を取得し、その画像から物体情報(物体までの距離及び物体の方位等)、および、車両が走行している車線を区画する白線に関する車線情報」を取得する。
The
ミリ波レーダ装置14は、ミリ波送受信部と処理部とを備えている。ミリ波レーダ装置14は、車両VAの前端部且つ車幅方向の中央部に配設されている。ミリ波送受信部は、車両VAの直進前方向に伸びる中心軸を有する。更に、ミリ波送受信部は、この中心軸から左方向及び右方向にそれぞれ所定の角度の広がりをもって伝播するミリ波を発信する。そのミリ波は、物体(例えば、他の車両、歩行者及び二輪車等)により反射される。ミリ波送受信部はこの反射波を受信する。処理部は、受信した反射波に基づいて、物体までの距離、物体の車両VAに対する相対速度、及び物体の車両VAに対する方位等の物体情報を演算により取得する。
The millimeter
なお、運転支援ECU10は、ミリ波レーダ装置14が取得する物体情報をカメラ装置13が取得する物体情報に基づいて修正することにより、後述するACCに用いる最終的な物体情報を取得する。
The driving
加速度センサ15は、車両VAの縦方向(前後方向)の加速度、車両VAの横方向(車幅方向)の加速度、および、車両VAの高さ方向の加速度を検出し、これらの加速度を表す検出信号を運転支援ECU10に送信する。
The
ACCスイッチ16は、運転者がアダプティブ・クルーズ・コントロール(以下、ACCと呼ぶ)の開始を望む場合、および、ACCの設定を行う場合に操作するスイッチである。ACCスイッチ16は、以下の操作信号を運転支援ECU10に送信する。
(1)運転支援機能のオン/オフ
(2)定速制御モードと追従制御モードとの切り替え
(3)定速走行用の車速(セット車速)の設定
(4)追従制御モードにおける車間距離の設定(長・中・短)
The
(1) On / off of driving support function (2) Switching between constant speed control mode and follow-up control mode (3) Setting vehicle speed (set vehicle speed) for constant-speed driving (4) Setting inter-vehicle distance in follow-up control mode (Long / Medium / Short)
ここでACCについて説明する。運転支援ECU10は、ACCスイッチ16によってACC運転支援がオンに設定されている場合にACCを実施する。運転支援ECU10は、ACCの実施に当たって、ACCスイッチ16によって定速制御モードが選択されている場合には、ACCスイッチ16によって設定されたセット車速にて自車両VAを定速走行させる制御である定速制御を実施する。また、運転支援ECU10は、ACCスイッチ16によって追従制御モードが選択されている場合であって、自車両VAの前方を走行する先行車両が存在する場合には、先行車両情報に基づいて、先行車両と自車両との車間距離を車速に応じた適切な距離に維持しながら自車両VAを先行車両に追従させる制御である追従制御を実施する。一方、自車両VAの前方を走行する先行車両が存在しない場合には、運転支援ECU10は、上記の定速制御を実施する。
Here, ACC will be described. The driving
運転支援ECU10は、ACC(定速制御あるいは追従制御)を実施しているあいだ、定速制御および追従制御で必要とされる加減速度(要求加減速度)を表す指令をエンジンECU20およびブレーキECU30に送信する。これにより、ドライバーのペダル操作は不要となる。加減速度は、その符号によって加速度と減速度とが区別され、正の値であれば加速度、負の値であれば減速度を表す。尚、加速度が大きい(小さい)、減速度が大きい(小さい)という表現は、その絶対値が大きい(小さい)ことを表す。
While the
また、運転支援ECU10は、ACCの実施中に、自車両VAがカーブ路を走行するときの車速を適切にするための制御であるスピードマネジメント制御(以下、SPM制御と呼ぶ)を実施する。運転支援ECU10は、定速制御で要求される要求加減速度と、追従制御で要求される要求加減速度と、SPM制御で要求される要求加減速度とを並行して演算し、それらのうちの最も小さい要求加減速度を選択して、その選択された要求加減速度を使って自車両VAの加減速度を制御する。従って、運転支援ECU10は、SPM制御を実施する必要がない状況においては、SPM制御用の要求加減速度を正の無限大に近い値(無効値と呼ぶ)に設定して、SPM制御が実施されないようにする。
Further, the driving
エンジンECU20は、アクセルペダル操作量センサ22、および、エンジンセンサ24と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取る。
The
アクセルペダル操作量センサ22は、車両VAのアクセルペダルの操作量を示すアクセルペダル操作量を検出する。運転者がアクセルペダルを操作していない場合のアクセルペダル操作量は「0」である。エンジンセンサ24は、車両VAの駆動源であるエンジン(例えば、内燃機関)の運転状態量を検出するセンサであって、例えば、スロットル弁開度センサ、機関回転速度センサ、および、吸入空気量センサ等である。
The accelerator pedal
更に、エンジンECU20は、エンジンアクチュエータ26(例えば、スロットル弁アクチュエータ、燃料噴射弁等)と接続されている。エンジンECU20は、エンジンアクチュエータ26を駆動することによってエンジンが発生するトルクを変更し、これにより、車両VAの駆動力を調整する。エンジンECU20は、スロットル弁の開度が目標スロットル弁開度に一致するようにスロットル弁アクチュエータを駆動する。
Further, the
ACCが実施されていない通常の運転時においては、エンジンECU20は、アクセルペダル操作量が大きくなるほど目標スロットル弁開度が大きくなるように目標スロットル弁開度を決定する。
During normal operation in which ACC is not performed, the
これに対し、ACCが実施されている場合、エンジンECU20は、アクセルペダル操作量が「0」である場合、運転支援ECU10から送信される加減速度指令に対応するスロットル弁開度を目標スロットル弁開度に決定する。また、ACCが実施されている場合であって、アクセルペダル操作量が「0」よりも大きい場合(即ち、運転者がアクセルペダルを操作している場合)、エンジンECU20は、アクセルペダル操作量に基づくスロットル弁開度を目標スロットル弁開度に決定する。このようなACCの実施中におけるアクセルペダル操作量による車両VAの加速を「アクセルオーバーライド」と呼ぶ。
On the other hand, when ACC is implemented, the
ブレーキECU30は、車輪速センサ11、および、ブレーキペダル操作量センサ32と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取る。
The
ブレーキペダル操作量センサ32は、車両VAのブレーキペダル(不図示)の操作量を示すブレーキペダル操作量を検出する。ブレーキペダルが操作されていない場合のブレーキペダル操作量は「0」である。
The brake pedal
ブレーキECU30は、運転支援ECU10と同様に、車輪速センサ11からの車輪パルス信号に基づいて、各車輪の回転速度及び車速Vsを取得する。なお、ブレーキECU30は、運転支援ECU10が取得した各車輪の回転速度、および、車速Vsを運転支援ECU10から取得してもよい。この場合、ブレーキECU30は車輪速センサ11に接続されなくてもよい。
Like the driving
更に、ブレーキECU30は、ブレーキアクチュエータ34と接続されている。ブレーキアクチュエータ34は油圧制御アクチュエータである。ブレーキアクチュエータ34は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダと、各車輪に設けられる周知のホイールシリンダを含む摩擦ブレーキ装置と、の間の油圧回路(何れも、図示略)に配設される。ブレーキアクチュエータ34はホイールシリンダに供給する油圧を調整する。
Further, the
ブレーキECU30は、目標減速度に基づいてブレーキアクチュエータ34を駆動することによりホイールシリンダに供給される作動油の油圧を制御する。その結果、各車輪に調整された制動力(摩擦制動力)が発生し、以て、車両VAの減速度が目標減速度に一致させられる。
The
ACCの実施中において、運転支援ECU10は、所定時間が経過する毎に要求加減速度を演算している。運転支援ECU10は、要求加減速度が負の値である場合(即ち、加減速度が減速度である場合)、この要求加減速度を表す制動指令をブレーキECU30に送信する。ブレーキECU30は、運転支援ECU10から制動指令を受信した場合、その制動指令で表される要求加減速度(減速度)、および、ブレーキペダル操作量に対応する要求減速度のうち絶対値が大きい方の減速度を選択し、その選択した要求減速度を、最終的な目標減速度に設定する。ブレーキECU30は、加速度センサ15によって検出される減速度が目標減速度に一致するようにブレーキアクチュエータ34の作動を制御する。
During the implementation of ACC, the driving
<SPM制御ルーチン>
次に、運転支援ECU10の実施するSPM制御処理について説明する。図2は、SPM制御ルーチンを表す。SPM制御ルーチンは、ACCスイッチ16によってACCの実施が選択されている場合に、所定の演算周期にて繰り返し実施される。尚、アクセルオーバーライドが検出されている場合、SPM制御ルーチンは実施されない。
SPM制御ルーチンにおいて用いられる車速VsおよびヨーレートYrなどの検出値は、その演算時における値、つまり、最新値である。
<SPM control routine>
Next, the SPM control process carried out by the
The detected values such as vehicle speed Vs and yaw rate Yr used in the SPM control routine are values at the time of the calculation, that is, the latest values.
運転支援ECU10は、SPM制御ルーチンを開始すると、まず、ステップS11において、ヨーレートセンサ12によって検出されるヨーレートYr[rad/s]、および、車輪速センサ11によって検出される車速Vs[km/h]を表す情報を取得する。続いて、運転支援ECU10は、自車両の走行軌道における現在位置の曲率C[1/m]、自車両の現時点の横加速度Gy[m/s2]、および、横加速度Gyの微分値である横加加速度Jy[m/s3]を演算する。以下、横加加速度Jyを横ジャークJyと呼ぶ。
When the driving
曲率Cは、次式(1)にて演算される。
C=Yr/Vs ・・・(1)
この場合、式(1)の右辺の演算結果がローパスフィルタによってフィルタ処理され、そのフィルタ処理後の値が曲率Cとされる。
この曲率Cは、自車両の走行している道路の自車両位置における曲率と見做すことができる。
The curvature C is calculated by the following equation (1).
C = Yr / Vs ... (1)
In this case, the calculation result on the right side of the equation (1) is filtered by the low-pass filter, and the value after the filter processing is the curvature C.
This curvature C can be regarded as the curvature at the position of the own vehicle on the road on which the own vehicle is traveling.
横加速度Gyは、次式(2)にて演算される。
Gy=Yr・Vs ・・・(2)
この場合、式(2)の右辺の演算結果がローパスフィルタによってフィルタ処理され、そのフィルタ処理後の値が横加速度Gyとされる。横加速度Gyは、その符号(正負)によって、加速方向(左右)が特定される。
The lateral acceleration Gy is calculated by the following equation (2).
Gy = Yr ・ Vs ・ ・ ・ (2)
In this case, the calculation result on the right side of the equation (2) is filtered by the low-pass filter, and the value after the filter processing is defined as the lateral acceleration Gy. The acceleration direction (left and right) of the lateral acceleration Gy is specified by the sign (positive or negative).
横ジャークJyは、次式(3)にて演算される。
Jy=Gy(n)-Gy(n-1) ・・・(3)
ここで、Gy(n)は、今回の演算タイミングで演算された横加速度Gyを表し、Gy(n-1)は、前回(1演算周期前)の演算タイミングで演算された横加速度Gyを表す。また、式(3)の右辺の演算結果がローパスフィルタによってフィルタ処理され、そのフィルタ処理後の値が横ジャークJyとされる。
The horizontal jerk Jy is calculated by the following equation (3).
Jy = Gy (n) -Gy (n-1) ... (3)
Here, Gy (n) represents the lateral acceleration Gy calculated at the current calculation timing, and Gy (n-1) represents the lateral acceleration Gy calculated at the previous calculation timing (one calculation cycle before). .. Further, the calculation result on the right side of the equation (3) is filtered by a low-pass filter, and the value after the filter processing is defined as horizontal jerk Jy.
これらの演算に使用するフィルタは、後述するステップS18,S26のベース加減速制御量Abaseの演算で使用するフィルタよりも応答性の高いものが使用される。 As the filter used for these operations, a filter having a higher responsiveness than the filter used in the operation of the base acceleration / deceleration control amount Abase in steps S18 and S26 described later is used.
続いて、運転支援ECU10は、ステップS13において、SPM開始フラグFが「0」であるか否かについて判定する。このSPM開始フラグFは、SPM制御の開始条件が成立したときに「1」に設定され、SPM制御の終了条件が成立したときに「0」に設定される。また、SPM開始フラグFは、その初期値が「0」であって、ACCが開始されるときに「0」にリセットされる。
Subsequently, the
SPM開始フラグFが「0」である場合、運転支援ECU10は、その処理をステップS14に進める。運転支援ECU10は、ステップS14において、以下の3つの開始条件が全て成立するか否かについて判定する。
1.曲率Cが曲率閾値C1以上である。
2.横加速度Gyの大きさ|Gy|が横加速度閾値Gy1以上である。
3.横ジャークJyの大きさ|Jy|が横ジャーク閾値Jy1以上である。
When the SPM start flag F is "0", the
1. 1. The curvature C is equal to or greater than the curvature threshold C1.
2. 2. The magnitude | Gy | of the lateral acceleration Gy is equal to or greater than the lateral acceleration threshold value Gy1.
3. 3. The magnitude | Jy | of the lateral jerk Jy is equal to or greater than the lateral jerk threshold Jy1.
この場合、曲率閾値C1、横加速度閾値Gy1、および、横ジャーク閾値Jy1については、車速Vsに応じた値に設定されるとよい。例えば、運転支援ECU10は、図5(a)に示すような車速Vsと曲率閾値C1とを関係付けた関係付けデータ(マップ等)と、図5(b)に示すような車速Vsと横加速度閾値Gy1とを関係付けた関係付けデータ(マップ等)と、図5(c)に示すような車速Vsと横ジャーク閾値Jy1とを関係付けた関係付けデータ(マップ等)とを記憶しており、これらの関係付けデータを参照して車速Vsに応じた曲率閾値C1、横加速度閾値Gy1、および、横ジャーク閾値Jy1を設定する。この場合、曲率閾値C1、横加速度閾値Gy1、および、横ジャーク閾値Jy1は、それぞれ、車速Vsが高いほど小さくなる値(車速Vsが低いほど大きくなる値)に設定される。
In this case, the curvature threshold value C1, the lateral jerk threshold value Gy1, and the lateral jerk threshold value Jy1 may be set to values corresponding to the vehicle speed Vs. For example, the driving
運転ECU10は、上記の3つの開始条件のうち1つでも成立しない場合は、「No」と判定してその処理をステップS15に進める。運転支援ECU10は、ステップS15において、要求加減速度Aを無効値に設定して、SPM制御が実施されないようにする。上述したように、ACCの実施中においては、定速制御で要求される要求加減速度と、追従制御で要求される要求加減速度と、SPM制御で要求される要求加減速度とのうちの最も小さな値が選択され、その選択された要求加減速度で自車両VAの加減速度が制御される。ステップS15では、SPM制御で要求される要求加減速度が選択されることのないように、SPM制御用の要求加減速度Aが正の無限大に近い値である無効値に設定される。これにより、SPM制御が実施されない。
If even one of the above three start conditions is not satisfied, the
運転支援ECU10は、ステップS15の処理を実施するとSPM制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ECU10は、所定の演算周期でSPM制御ルーチンを繰り返し、ステップS14において「Yes」、つまり、3つの開始条件が全て成立した場合、その処理をステップS16に進めて、SPM開始フラグFを「1」に設定する。
When the
続いて、運転支援ECU10は、ステップS17において、横加速度Gyと横ジャークJyとの積(Gy・Jy)が0以上であるか否かについて判定する。積(Gy・Jy)がゼロ以上の値である場合、運転支援ECU10は、自車両VAを減速させる要求(減速要求)を出力するために、その処理をステップS18に進める。一方、積(Gy・Jy)が負の値である場合、運転支援ECU10は、自車両VAを加速させる要求(加速要求)を出力するために、その処理をステップS26に進める。
Subsequently, the
例えば、自車両VAが第1直線路RST1から第1クロソイド路RCL1に進入すると、横加速度Gyは、その大きさ(絶対値)がゼロから増加していく。このとき、横ジャークJyの符号は、横加速度Gyの符号と同じになる(図4参照)。従って、運転支援ECU10は、自車両VAを減速させる減速要求を出力する。
For example, when the own vehicle VA enters the first clothoid road RCL1 from the first straight road RST1, the magnitude (absolute value) of the lateral acceleration Gy increases from zero. At this time, the sign of the lateral jerk Jy becomes the same as the sign of the lateral acceleration Gy (see FIG. 4). Therefore, the driving
また、自車両VAが定常円路RSCから第2クロソイド路RCL2に進入すると、横加速度Gyは、その大きさ(絶対値)が減少していく。このとき、横ジャークJyの符号は、横加速度Gyの符号とは逆になる(図4参照)。従って、運転支援ECU10は、自車両VAを加速させる加速要求を出力する。
Further, when the own vehicle VA enters the second clothoid road RCL2 from the steady circular road RSC, the magnitude (absolute value) of the lateral acceleration Gy decreases. At this time, the sign of the lateral jerk Jy is opposite to the sign of the lateral jerk Gy (see FIG. 4). Therefore, the driving
まず、自車両を減速させるための処理について説明する。運転支援ECU10は、ステップS18において、ベース加減速制御量Abase[1/m2]を演算する。このベース加減速制御量Abaseは、要求加減速度Aを決めるベースとなる制御量(=加減速度)であって、現時点の横ジャークJyの大きさ(絶対値)に比例した値に設定される。ベース加減速制御量Abaseは、正の値によって加速要求制御量を表し、負の値によって減速要求制御量を表す。
First, the process for decelerating the own vehicle will be described. In step S18, the driving
運転支援ECU10は、ステップS18において、現時点の横ジャークJyを演算し、算出された横ジャークJyの絶対値|Jy|に「-1」を乗算した値をベース加減速制御量Abaseに設定する(Abase=-1・|Jy|)。従って、ベース加減速制御量Abaseは、|Jy|に相当する大きさの減速度を表す。この場合、横ジャークJyの演算に使用されるフィルタは、ステップS12において横ジャークJyが演算されるときに使用されるフィルタよりも応答性の低いものが使用される。従って、ベース加減速制御量Abaseに含まれるノイズを良好に除去することができる。
In step S18, the driving
続いて、運転支援ECU10は、ステップS19において、ゲインGaを演算する。このゲインGaを演算するにあたって、運転支援ECU10は、現時点の曲率Cに応じた目標車速V*を算出する。運転支援ECU10は、図6に示すように、曲率Cと目標車速V*とを関係付けた関係付けデータ(マップ等)を記憶し、この関係付けデータを参照して、現時点の曲率Cに応じた目標車速V*を演算する。この関係付けデータは、曲率Cが大きくなる(カーブが急になる)にしたがって、目標車速V*が低くなる特性を有している。従って、運転支援ECU10は、曲率Cに基づいて、曲率Cが大きいほど低くなる目標車速V*を算出する。
Subsequently, the
運転支援ECU10は、算出した目標車速V*から自車両VAの車速Vsを減算した値である車速偏差ΔV(=V*-Vs)を演算し、この車速偏差ΔVに基づいて、ゲインGaを演算する。運転支援ECU10は、図7に示すように、車速偏差ΔVとゲインGaとを関係付けた関係付けデータ(マップ等)を記憶し、この関係付けデータを参照して、車速偏差ΔVに応じたゲインGaを演算する。この関係付けデータは、車速偏差ΔVが負の値である場合には、ゲインGaの値を「1」に設定し(Ga=1)、車速偏差ΔVが正の値である場合には、車速偏差ΔVが大きいほど、ゲインGaの値を「1」から「0」の間で小さくする特性を有している。車速偏差ΔVが所定値よりも大きい場合には、ゲインGaの値は「0」に設定される。
The driving
続いて、運転支援ECU10は、ステップS20において、ベース加減速制御量AbaseにゲインGaを乗算して要求加減速度Aを算出する(A=Abase・Ga)。この要求加減速度Aが、自車両VAを加減速させるための制御量である加減速制御量に相当する。
Subsequently, in step S20, the
続いて、運転支援ECU10は、ステップS21において、横ジャークJyの微分値Jy’を演算し、算出された横ジャークJyの微分値Jy’の符号と、横ジャークJyの符号とが互いに逆であるか否かについて判定する。以下、横ジャークJyの微分値Jy’を、横ジャーク微分値Jy’と呼ぶ。
横ジャーク微分値Jy’は、次式(4)にて演算される。
Jy’=Jy(n)-Jy(n-1) ・・・(4)
ここで、Jy(n)は、今回の演算タイミングで演算された横ジャークJyを表し、Gy(n-1)は、前回(1演算周期前)の演算タイミングで演算された横ジャークJyを表す。また、式(4)の右辺の演算結果がローパスフィルタによってフィルタ処理され、そのフィルタ処理後の値が横ジャーク微分値Jy’とされる。
Subsequently, in step S21, the driving
The lateral jerk derivative value Jy'is calculated by the following equation (4).
Jy'= Jy (n) -Jy (n-1) ... (4)
Here, Jy (n) represents the horizontal jerk Jy calculated at the current calculation timing, and Gy (n-1) represents the horizontal jerk Jy calculated at the previous calculation timing (one calculation cycle before). .. Further, the calculation result on the right side of the equation (4) is filtered by a low-pass filter, and the value after the filter processing is set as the lateral jerk differential value Jy'.
図8は、自車両VAが第1直線路RST1からカーブ路RCUに進入したときの曲率C、横加速度Gy、横ジャークJy、横ジャーク微分値Jy’の推移を表したグラフである。各値は、フィルタ処理後の値を表している。また、横ジャークJyは、ベース加減速制御量Abaseの演算に使用される値である。自車両VAが第1直線路RST1から第1クロソイド路RCL1に進入すると、道路の曲率が増加していくため、フィルタ処理後の曲率C、および、横加速度Gyも増加していく。 FIG. 8 is a graph showing the transition of the curvature C, the lateral jerk Gy, the lateral jerk Jy, and the lateral jerk differential value Jy'when the own vehicle VA enters the curved road RCU from the first straight road RST1. Each value represents the value after filtering. Further, the horizontal jerk Jy is a value used in the calculation of the base acceleration / deceleration control amount Abase. When the own vehicle VA enters the first clothoid road RCL1 from the first straight road RST1, the curvature of the road increases, so that the curvature C after the filter processing and the lateral acceleration Gy also increase.
自車両が第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに進入すると、フィルタ処理後の曲率C、および、横加速度Gyが一定値に変化する。横ジャークJyは、横加速度Gyにフィルタ処理を施して算出されるため、曲率C、および、横加速度Gyが一定値に変化しても、すぐにはゼロに収束していかない。特に、横ジャークJyは、ベース加減速制御量Abaseの値に利用されるため、ハンチングを抑制する必要があることから、強い(応答性の低い)フィルタ処理が施されている。このため、自車両が第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに進入しても、横ジャークJyは、しばらくのあいだはゼロに収束しない。 When the own vehicle enters the steady circular road RSC from the first clothoid road RCL1, the curvature C and the lateral acceleration Gy after the filter processing change to constant values. Since the lateral jerk Jy is calculated by applying a filter process to the lateral jerk Gy, even if the curvature C and the lateral acceleration Gy change to constant values, they do not immediately converge to zero. In particular, since the horizontal jerk Jy is used for the value of the base acceleration / deceleration control amount Abase, it is necessary to suppress hunting, so that a strong (low responsiveness) filter process is applied. Therefore, even if the own vehicle enters the steady circular road RSC from the first clothoid road RCL1, the lateral jerk Jy does not converge to zero for a while.
車両が定常円路RSCを走行する場合には、減速しないことが望まれる。しかし、横ジャークJyを使ってベース加減速制御量Abaseを算出した場合には、ベース加減速制御量Abaseがすぐにはゼロに収束しないため、定常円路RSCにおいても、しばらくのあいだ減速状態が継続してしまう。一方、図8(d)に示すように、横ジャーク微分値Jy’は、横ジャークJyが低下し始めた段階で、その符号が反転する(この例では、正→負)。 When the vehicle travels on a steady circular road RSC, it is desirable not to decelerate. However, when the base acceleration / deceleration control amount Abase is calculated using the horizontal jerk Jy, the base acceleration / deceleration control amount Abase does not immediately converge to zero, so that the deceleration state remains for a while even in the steady circular RSC. It will continue. On the other hand, as shown in FIG. 8D, the sign of the lateral jerk differential value Jy'is inverted at the stage when the lateral jerk Jy begins to decrease (in this example, positive → negative).
そこで、本実施形態においては、横ジャークJyの符号と、横ジャーク微分値Jy’の符号の符号とが互いに逆になるタイミング、つまり、横ジャーク微分値Jy’の符号が反転するタイミングを検出して、車両が定常円路RSCに進入したこと推定する。 Therefore, in the present embodiment, the timing at which the sign of the horizontal jerk Jy and the sign of the horizontal jerk differential value Jy'are opposite to each other, that is, the timing at which the sign of the horizontal jerk differential value Jy'is inverted is detected. It is estimated that the vehicle has entered the steady circle RSC.
減速が要求されている当初(S17:Yes)は、自車両VAは第1クロソイド路RCL1を走行している。従って、横ジャークJyの符号と、横ジャーク微分値Jy’の符号とは互いに同一である。このため、運転支援ECU10は、ステップS21において「No」と判定し、その処理をステップS22に進める。
At the beginning when deceleration is required (S17: Yes), the own vehicle VA is traveling on the first clothoid road RCL1. Therefore, the sign of the horizontal jerk Jy and the sign of the horizontal jerk differential value Jy'are the same as each other. Therefore, the
運転支援ECU10は、ステップS22において、ステップS20で算出した要求加減速度A(要求減速度Aと呼ぶ)をそのまま使って、減速要求を出力する。この場合、運転支援ECU10は、要求減速度Aを表す制動指令をブレーキECU30に送信する。ブレーキECU30は、運転支援ECU10から制動指令を受信した場合、その制動指令で表される要求減速度A、および、ブレーキペダル操作量に対応する要求減速度のうち絶対値が大きい方の要求減速度を選択し、その選択した要求減速度を、最終的な目標減速度に設定する。これにより、自車両VAの減速度が目標減速度に追従するようにホイールシリンダの油圧が調整される。
In step S22, the driving
運転支援ECU10は、ステップS22の処理を実施するとSPM制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ECU10は、所定の演算周期でSPM制御ルーチンを繰り返す。この場合、SPM開始フラグFが「1」に設定されているため、運転支援ECU10は、ステップS13において「No」と判定し、その処理をステップS23に進める。
When the
運転支援ECU10は、ステップS23において、現時点の曲率Cが曲率閾値C2以下であるか否かについて判定する。このステップS23の処理は、SPM制御の終了条件が成立するか否かについて判定する処理である。従って、曲率閾値C2は、曲率閾値C1よりも小さな値に設定されている。
In step S23, the driving
運転支援ECU10は、曲率Cが曲率閾値C2より大きい場合(S23:No)、その処理をステップS17に進めて上述した処理を繰り返す。これにより、自車両が第1クロソイド路RCL1を走行しているあいだ、横ジャークJyに応じた要求加減速度A(=-1・|Jy|・Ga)が演算され、その要求加減速度Aを発生するように、ブレーキECU30によって制動力が制御される。
When the curvature C is larger than the curvature threshold value C2 (S23: No), the
こうした処理が繰り返され、自車両が第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに進入すると、横ジャークJyがゼロに収束する前に、横ジャーク微分値Jy’の符号が反転する(S21:Yes)。この横ジャーク微分値Jy’の符号が反転することにより、運転支援ECU10は、ステップS21において「Yes」と判定し、その処理をステップS25に進める。
When such a process is repeated and the own vehicle enters the steady circular road RSC from the first clothoid road RCL1, the sign of the horizontal jerk differential value Jy'is inverted before the lateral jerk Jy converges to zero (S21: Yes). .. By inverting the sign of the lateral jerk differential value Jy', the driving
運転支援ECU10は、ステップS25において、要求加減速度Aの大きさ(絶対値)を徐々に低下させて定速走行に移行させる。例えば、運転支援ECU10は、横ジャーク微分値Jy’の符号が反転したときの要求加減速度A(反転時要求加減速度Arevと呼ぶ)を記憶し、この反転時要求加減速度ArevにゲインGbを乗算した値を最終的な要求加減速度Aに設定する(A=Arev・Gb)。ゲインGbは、横ジャーク微分値Jy’の符号が反転した後の経過時間tに応じた値に設定される。
In step S25, the driving
例えば、運転支援ECU10は、図10に示すように、経過時間tとゲインGbとを関係付けた関係付けデータ(マップ等)を記憶し、この関係付けデータを参照して、経過時間tに応じたゲインGbを演算する。この関係付けデータは、経過時間tが増加するにしたがって、ゲインGbを値「1」から値「0」にまで所定時間かけて低下させる特性を有する。
For example, as shown in FIG. 10, the driving
運転支援ECU10は、演算した要求加減速度A(=Arev・Gb)を表す制動指令をブレーキECU30に送信する。
The driving
運転支援ECU10は、ステップS25の処理を実施するとSPM制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ECU10は、所定の演算周期でSPM制御ルーチンを繰り返す。従って、ステップS25の処理が繰り返されることによって、要求加減速度Aの大きさ(絶対値)がゼロに向かって減少していく。
When the process of step S25 is executed, the
これにより、自車両VAが定常円路RSCに進入した場合には、できるだけ早い開始タイミングで要求加減速度Aの大きさを減少させて定速走行に移行させることができる。 As a result, when the own vehicle VA enters the steady circular road RSC, the magnitude of the required acceleration / deceleration speed A can be reduced at the earliest possible start timing to shift to constant speed running.
図9は、ステップS25の処理を実施した場合の要求加減速度A(=Arev・Gb)の推移(実施形態)と、ステップS25の処理を実施しない場合の要求加減速度A(=-1・|Jy|・Ga)の推移(比較例)とを表すグラフである。図から分かるように、比較例では、フィルタ時間遅れによる不要な減速が長く続いてしまう。一方、実施形態では、横ジャーク微分値Jy’の符号が反転したタイミングで、所定の速さで要求加減速度Aがゼロに向けて減少するため、速やかに自車両VAの減速を弱めることができ、フィルタ遅れによる不要な減速を抑制することができる。 FIG. 9 shows a transition (embodiment) of the required acceleration / deceleration rate A (= Arev · Gb) when the process of step S25 is carried out, and a required acceleration / deceleration rate A (= -1 · |) when the process of step S25 is not carried out. It is a graph which shows the transition (comparative example) of Jy | · Ga). As can be seen from the figure, in the comparative example, unnecessary deceleration due to the filter time delay continues for a long time. On the other hand, in the embodiment, the required jerk speed A decreases toward zero at a predetermined speed at the timing when the sign of the lateral jerk differential value Jy'is inverted, so that the deceleration of the own vehicle VA can be quickly weakened. , Unnecessary deceleration due to filter delay can be suppressed.
こうした処理が繰り返され、自車両が定常円路RSCから第2クロソイド路RCL2に進入すると、横加速度が減少し始める。このため、横ジャークJyの符号と横加速度Gyの符号とが互いに逆になり、横加速度Gyと横ジャークJyとの積(Gy・Jy)が正の値から負の値に変化する。従って、この時点から、運転支援ECU10は、ステップS17において「No」と判定する。
When such a process is repeated and the own vehicle enters the second clothoid road RCL2 from the steady circular road RSC, the lateral acceleration begins to decrease. Therefore, the sign of the lateral jerk Jy and the sign of the lateral acceleration Gy are opposite to each other, and the product (Gy · Jy) of the lateral acceleration Gy and the lateral jerk Jy changes from a positive value to a negative value. Therefore, from this point in time, the
運転支援ECU10は、ステップS17において「No」と判定した場合、自車両VAを加速させるために、その処理をステップS26に進める。運転支援ECU10は、ステップS26において、現時点の横ジャークJyを演算し、算出された横ジャークJyの絶対値|Jy|をベース加減速制御量Abaseに設定する(Abase=|Jy|)。従って、ベース加減速制御量Abaseは、|Jy|に相当する大きさの加速度を表す。この場合、横ジャークJyの演算に使用されるフィルタは、ステップS12において横ジャークJyが演算されるときに使用されるフィルタよりも応答性の低いものが使用される。従って、ベース加減速制御量Abaseのハンチングを抑制することができる。
When the driving
続いて、運転支援ECU10は、ステップS27において、ステップS26で算出したベース加減速制御量Abaseを、そのまま要求加減速度A(要求加速度Aと呼ぶ)に設定して加速要求を出力する。この場合、運転支援ECU10は、要求加速度Aを表す加速指令をエンジンECU20に送信する。エンジンECU20は、運転支援ECU10から加速指令を受信した場合、アクセルペダル操作量が「0」である場合には、この要求加速度Aにしたがってエンジンアクチュエータ26の作動を制御する。これにより、自車両VAを要求加速度Aで加速させることができる。また、アクセルペダル操作量が「0」でない場合(即ち、運転者がアクセルペダルを操作している場合)、エンジンECU20は、アクセルペダル操作量に応じた要求加速度にしたがってエンジンアクチュエータ26の作動を制御する。
Subsequently, in step S27, the
運転支援ECU10は、ステップS27の処理を実施するとSPM制御ルーチンを一旦終了する。運転支援ECU10は、所定の演算周期でSPM制御ルーチンを繰り返す。これにより、自車両は、第2クロソイド路RCL2を加速走行する。
The
自車両VAが第2クロソイド路RCL2を走行している期間においては、曲率Cが徐々に低下する。そして、曲率Cが曲率閾値C2以下にまで低下すると、運転支援ECU10は、ステップS23において「Yes」と判定して、その処理をステップS24に進める。
During the period in which the own vehicle VA is traveling on the second clothoid road RCL2, the curvature C gradually decreases. Then, when the curvature C drops to the curvature threshold value C2 or less, the
運転支援ECU10は、ステップS24において、SPM開始フラグFを「0」に設定し、その処理を上述したステップS15に進める。これにより、要求加減速度Aが無効値に設定される。従って、SPM制御が実施されない。
The
以上説明した本実施形態の車両用運転支援装置1によれば、SPM制御の開始条件が成立した場合には、横ジャークJyの大きさ(|Jy|)に相当するベース加減速制御量Abaseが演算され、このベース加減速制御量Abaseをベースにして要求加減速度Aが算出される。従って、減速が必要となる状況において、早く減速度を増加させることができる。
According to the vehicle driving
横ジャークJyの演算に当たっては、最終的な要求加減速度がハンチングしないようにフィルタ処理が施される。従って、自車両VAが第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに進入しても、フィルタ処理による時間遅れによって、ベース加減速制御量は速やかにゼロに収束しない。そこで、本実施形態では、横ジャーク微分値Jy’の符号と横ジャークJyの符号とが互いに逆になるタイミング(横ジャーク微分値Jy’の符号が反転するタイミング)を検出し、そのタイミングで要求減速度Aを速やかに低下させ、定速走行に移行させる。 In the calculation of the lateral jerk Jy, a filter process is applied so that the final required jerk is not hunted. Therefore, even if the own vehicle VA enters the steady circular road RSC from the first clothoid road RCL1, the base acceleration / deceleration control amount does not quickly converge to zero due to the time delay due to the filtering process. Therefore, in the present embodiment, the timing at which the sign of the horizontal jerk differential value Jy'and the sign of the horizontal jerk Jy are opposite to each other (the timing at which the sign of the horizontal jerk differential value Jy'is inverted) is detected and requested at that timing. The jerk A is quickly reduced to shift to constant speed running.
これにより、自車両VAが第1クロソイド路RCL1から定常円路RSCに進入した場合に、自車両VAの減速を速やかに終了させることができる。このため、ドライバーに違和感を与えないようにすることができる。 As a result, when the own vehicle VA enters the steady circular road RSC from the first clothoid road RCL1, the deceleration of the own vehicle VA can be quickly terminated. Therefore, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.
また、ステップS14におけるSPM制御の開始条件として設定される曲率閾値C1、横加速度閾値Gy1、横ジャーク閾値Jy1については、車速Vsが低くなるほど大きくなる値に設定されるため、現時点の車速Vsでは減速する必要のない緩いカーブ路で、自車両Vsが減速しないようにすることができる。 Further, the curvature threshold value C1, the lateral jerk threshold value Gy1, and the lateral jerk threshold value Jy1 set as the start conditions of the SPM control in step S14 are set to values that increase as the vehicle speed Vs decreases, so that the vehicle speed is decelerated at the current vehicle speed Vs. It is possible to prevent the own vehicle Vs from decelerating on a gentle curved road that does not need to be done.
例えば、一般的なドライバーは、120R(カーブ半径R=120m)のカーブ路を60km/hで通過する。120Rのカーブ路は、道路構造令上、クロソイド路が50m設けられている。仮に、120Rのカーブ路に車両が60km/hで進入した場合、つまり、減速の必要のない最大の速度で車両がカーブ路に進入した場合、横ジャークは、0.77[m/s3]発生する。
横ジャーク=((60/3.6)2/120)/(50/(60/3.6))=0.77
For example, a general driver passes a curved road of 120R (curve radius R = 120m) at 60km / h. The 120R curved road is provided with a clothoid road of 50 m according to the Road Structure Ordinance. If the vehicle enters the curve road of 120R at 60km / h, that is, if the vehicle enters the curve road at the maximum speed that does not require deceleration, the lateral jerk is 0.77 [m / s 3 ]. Occur.
Horizontal jerk = ((60 / 3.6) 2/120) / (50 / (60 / 3.6)) = 0.77
この例では、60km/hでの走行時においては、所定値(0.77[m/s3]にフィルタ遅れを考慮した値)以上の横ジャークが発生しない限り、減速を行う必要が無いことを表している。従って、SPM制御の開始条件の一つに、車速Vsが低くなるほど大きくなる値(車速Vsが高くなるほど小さくなる値)に設定される横ジャーク閾値Jy1を用いることによって、不必要な減速が行われることを抑制することができる。 In this example, when traveling at 60 km / h, it is not necessary to decelerate unless a lateral jerk of a predetermined value (0.77 [m / s 3 ] considering the filter delay) or more occurs. Represents. Therefore, unnecessary deceleration is performed by using the lateral jerk threshold value Jy1 set to a value that increases as the vehicle speed Vs decreases (a value that decreases as the vehicle speed Vs increases) as one of the start conditions of the SPM control. It can be suppressed.
また、曲率閾値C1、横加速度閾値Gy1、横ジャーク閾値Jy1を使ってSPM制御の開始条件が設定されているため、例えば、ハンドル誤操作による車体のふらつきで必要のないSPM制御が開始されないようにすることができる。 Further, since the start condition of SPM control is set by using the curvature threshold value C1, the jerk threshold value Gy1, and the lateral jerk threshold value Jy1, for example, unnecessary SPM control is not started due to the wobbling of the vehicle body due to an erroneous operation of the handle. be able to.
また、例えば、カメラ装置13によって認識された白線の曲率と車速Vsとを用いて加減速制御量(要求加減速度)を算出することもできるが、常に、白線を認識できるわけではない、つまり、常に、加減速制御量を算出できるわけではない。これに対して、本実施形態においては、ヨーレートYrと車速Vsとを用いて加減速制御量(要求加減速度)を算出する構成であるため、常に、カーブ路の曲率、車速に応じた加減速制御が可能となる。
Further, for example, the acceleration / deceleration control amount (required acceleration / deceleration) can be calculated using the curvature of the white line recognized by the
また、本実施形態においては、ゲインGaの設定によって、自車両位置のカーブが急なほど(曲率Cが大きいほど)、また、車速Vsが高いほど、大きな(絶対値の大きな)要求減速度Aが演算されるため、適正な減速を行うことができる。また、自車両位置のカーブが緩いほど(曲率Cが小さいほど)、また、車速Vsが低いほど、小さな(絶対値の小さな)要求減速度Aが演算されるため、過剰な減速が行われないようにすることができる。 Further, in the present embodiment, depending on the setting of the gain Ga, the steeper the curve of the own vehicle position (the larger the curvature C) and the higher the vehicle speed Vs, the larger the required deceleration A (larger absolute value). Is calculated, so proper deceleration can be performed. Further, the gentler the curve of the own vehicle position (the smaller the curvature C) and the lower the vehicle speed Vs, the smaller (smaller absolute value) required deceleration A is calculated, so that excessive deceleration is not performed. Can be done.
以上、本実施形態に係る車両用運転支援装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。 Although the vehicle driving support device according to the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made as long as the object of the present invention is not deviated.
例えば、本実施形態の運転支援装置の適用される車両は、走行用駆動源として内燃機関を備えた車両であるが、それに限定されるものではなく、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、燃料電池自動車など他の車両にも適用できる。 For example, the vehicle to which the driving support device of the present embodiment is applied is a vehicle provided with an internal combustion engine as a driving drive source for traveling, but the vehicle is not limited thereto, and is, for example, an electric vehicle, a hybrid vehicle, or a fuel cell vehicle. It can also be applied to other vehicles such as.
1…車両用運転支援装置、10…運転支援ECU、11…車輪速センサ、12…ヨーレートセンサ、13…カメラ装置、14…ミリ波レーダ装置、15…加速度センサ、16…ACCスイッチ、20…エンジンECU、30…ブレーキECU、32…ブレーキペダル操作量センサ、34…ブレーキアクチュエータ、A…要求加減速度、Abase…ベース加減速制御量、C…曲率、Gy…横加速度、Jy…横ジャーク(横加加速度)、Jy’…横ジャーク微分値、F…SPM開始フラグ、Ga,Gb…ゲイン、VA…車両(自車両)、Vs…車速、Yr…ヨーレート、ΔV…車速偏差、RST1…第1直線路、RST2…第2直線路、RCL1…第1クロソイド路、RCL2…第2クロソイド路、RSC…定常円路。 1 ... Vehicle driving support device, 10 ... Driving support ECU, 11 ... Wheel speed sensor, 12 ... Yaw rate sensor, 13 ... Camera device, 14 ... Millimeter wave radar device, 15 ... Acceleration sensor, 16 ... ACC switch, 20 ... Engine ECU, 30 ... Brake ECU, 32 ... Brake pedal operation amount sensor, 34 ... Brake actuator, A ... Required acceleration / deceleration control amount, Abase ... Base acceleration / deceleration control amount, C ... Curvature, Gy ... Lateral acceleration, Jy ... Lateral jerk (lateral acceleration / acceleration) ), Jy'... horizontal jerk differential value, F ... SPM start flag, Ga, Gb ... gain, VA ... vehicle (own vehicle), Vs ... vehicle speed, Yr ... yaw rate, ΔV ... vehicle speed deviation, RST1 ... first straight road, RST2 ... 2nd straight road, RCL1 ... 1st crossoid road, RCL2 ... 2nd crossoid road, RSC ... steady circular road.
Claims (1)
自車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、
自車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記ヨーレートおよび前記車速に基づいて、自車両の軌道の現在位置における曲率を演算する曲率演算手段と、
前記ヨーレートおよび前記車速に基づいて、自車両の横加速度、横加加速度、および、前記横加加速度の微分値を演算する横加速度関連値演算手段と、
前記横加加速度に基づいて、前記加減速制御量のベースとなるベース加減速制御量を演算するベース加減速制御量演算手段と、
前記ベース加減速制御量が車両を減速させるように作用する制御量である場合に、前記曲率が大きくなるにしたがって低くなるように設定された目標車速から自車両の車速を減算した車速偏差が大きいほど、前記ベース加減速制御量の大きさを小さくするように補正した値を前記加減速制御量として算出する加減速制御量演算手段と、
前記ベース加減速制御量が車両を減速させるように作用する制御量である場合に、前記横加加速度の符号と、前記横加加速度の微分値の符号とが互いに逆になるタイミングである逆転タイミングを取得する符号逆転タイミング取得手段と、
前記逆転タイミングで、前記加減速制御量演算手段によって算出された前記加減速制御量の大きさを減らす処理を開始する減速度低減開始手段と
を備えた車両用運転支援装置。 In a vehicle driving support device that calculates an acceleration / deceleration control amount when the own vehicle travels on a curved road and accelerates / decelerates the own vehicle according to the acceleration / deceleration control amount.
A yaw rate detecting means for detecting the yaw rate of the own vehicle, and
Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the own vehicle,
A curvature calculation means for calculating the curvature at the current position of the track of the own vehicle based on the yaw rate and the vehicle speed.
A lateral acceleration-related value calculation means for calculating the lateral acceleration, the lateral acceleration, and the differential value of the lateral acceleration based on the yaw rate and the vehicle speed.
A base acceleration / deceleration control amount calculation means for calculating a base acceleration / deceleration control amount that is a base of the acceleration / deceleration control amount based on the lateral acceleration / deceleration.
When the base acceleration / deceleration control amount is a control amount that acts to decelerate the vehicle, the vehicle speed deviation obtained by subtracting the vehicle speed of the own vehicle from the target vehicle speed set to decrease as the curvature increases is large. The acceleration / deceleration control amount calculation means for calculating the value corrected so as to reduce the magnitude of the base acceleration / deceleration control amount as the acceleration / deceleration control amount.
When the base acceleration / deceleration control amount is a control amount that acts to decelerate the vehicle, the reversal timing, which is the timing at which the sign of the lateral acceleration / acceleration and the sign of the differential value of the lateral acceleration / acceleration are opposite to each other, is acquired. Sign reversal timing acquisition means and
A vehicle driving support device including a deceleration reduction starting means for starting a process of reducing the magnitude of the acceleration / deceleration control amount calculated by the acceleration / deceleration control amount calculation means at the reversal timing.
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