JP7048009B2

JP7048009B2 - Vehicle control unit

Info

Publication number: JP7048009B2
Application number: JP2018086413A
Authority: JP
Inventors: 耿秀崔
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2022-04-05
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: JP2019189141A

Description

本発明は、自動停止条件が成立した場合に、制動制御を実施することにより車両を自動的に停止させる車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device that automatically stops a vehicle by performing braking control when an automatic stop condition is satisfied.

走行中の車両において所定の自動停止条件が成立した場合に、制動制御を実施することにより車両を自動的に停止させる車両制御を行う車両が知られている。この種の車両制御を行うシステムとしては、例えば、走行中の運転者をモニタリングし、運転者に異常が確認された場合に、車両を自動停車させるデッドマンシステムが知られている。 There is known a vehicle that controls a moving vehicle to automatically stop the vehicle by performing braking control when a predetermined automatic stop condition is satisfied. As a system for controlling a vehicle of this type, for example, a deadman system is known in which a driving driver is monitored and the vehicle is automatically stopped when an abnormality is confirmed in the driver.

例えば特許文献１には、上述のようなデッドマンシステムにおいて、車両の乗員状態に異常が発生した場合に、車両の横加速度及び横ジャークが所定の閾値以下となるように車両のステアリングを制御することで、自動停止における車両挙動を支援することが記載されている。 For example, in Patent Document 1, in the dead man system as described above, when an abnormality occurs in the occupant state of the vehicle, the steering of the vehicle is controlled so that the lateral acceleration and the lateral jerk of the vehicle are equal to or less than a predetermined threshold value. It is described to support the vehicle behavior in automatic stop.

特開２０１７－１５２０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-1520

従来、このような自動的な制動制御を実施するシステムでは、自動停止条件が成立した場合に、予め設定された所定の目標減速プロファイルに従った制動が実施される。ここで目標減速プロファイルは、典型的な走行状態を想定して一律に設定されることが一般的である。しかしながら、車両の制動特性は、走行路の勾配や摩擦などの路面状況、又は、車両重量の増減によって変化する。そのため、一律に設定された目標減速プロファイルに基づく制動制御では、実際の車両の速度プロファイルが目標減速プロファイルから乖離してしまい、停車地点が目標からずれてしまうおそれがある。 Conventionally, in a system that implements such automatic braking control, when an automatic stop condition is satisfied, braking is performed according to a predetermined target deceleration profile set in advance. Here, the target deceleration profile is generally set uniformly assuming a typical driving state. However, the braking characteristics of the vehicle change depending on the road surface conditions such as the slope and friction of the traveling road, or the increase / decrease in the weight of the vehicle. Therefore, in the braking control based on the uniformly set target deceleration profile, the speed profile of the actual vehicle may deviate from the target deceleration profile, and the stop point may deviate from the target.

本発明の少なくとも一実施形態は上述の事情に鑑みなされたものであり、車両の走行状態に応じた制動制御を実施することにより、目標停車地点に対して精度のよい停車が可能な車両制御装置を提供することを目的とする。 At least one embodiment of the present invention has been made in view of the above circumstances, and is a vehicle control device capable of accurately stopping at a target stop point by performing braking control according to the traveling state of the vehicle. The purpose is to provide.

本発明の少なくとも一実施形態に係る車両制御装置は上記課題を解決するために、
自動停止条件が成立した場合に、制動制御を実施することにより車両を自動的に停止させる車両制御装置であって、
地図情報から複数の停車地点候補を検索する停車地点候補検索部と、
前記車両の速度が所定値になるように減速しながら、前記車両の走行抵抗に関する抵抗パラメータ、及び、前記車両の慣性に関する慣性パラメータを算出するパラメータ算出部と、
前記抵抗パラメータ及び前記慣性パラメータに基づいて前記車両の制動距離を算出する制動距離算出部と、
前記複数の停車地点候補から前記制動距離に基づいて目標停車地点を設定する目標停車地点設定部と、
前記抵抗パラメータ及び前記慣性パラメータに基づく減速プロファイルに従って、前記制動距離に基づいて設定される制動開始位置から減速することにより、前記目標停車地点に停車するように前記制動制御を実施する制御部と、
を備える。 In order to solve the above problems, the vehicle control device according to at least one embodiment of the present invention is used.
A vehicle control device that automatically stops a vehicle by performing braking control when the automatic stop condition is satisfied.
A stop candidate search unit that searches for multiple stop candidates from map information,
A parameter calculation unit that calculates a resistance parameter related to the running resistance of the vehicle and an inertia parameter related to the inertia of the vehicle while decelerating so that the speed of the vehicle becomes a predetermined value.
A braking distance calculation unit that calculates the braking distance of the vehicle based on the resistance parameter and the inertia parameter.
A target stop point setting unit that sets a target stop point based on the braking distance from the plurality of stop point candidates, and a target stop point setting unit.
A control unit that performs the braking control so as to stop at the target stop point by decelerating from the braking start position set based on the braking distance according to the deceleration profile based on the resistance parameter and the inertia parameter.
To prepare for.

上記構成によれば、車両の速度が所定値になるように減速しながら抵抗パラメータ及び慣性パラメータを求めることで、その後、目標停車地点に向けて減速する際に、抵抗パラメータ及び慣性パラメータによって減速プロファイルを補正し、精度のよい停車制御を行うことができる。 According to the above configuration, the resistance parameter and the inertia parameter are obtained while decelerating so that the speed of the vehicle becomes a predetermined value, and then when decelerating toward the target stop point, the deceleration profile is determined by the resistance parameter and the inertia parameter. Can be corrected and accurate stop control can be performed.

本発明の一実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the vehicle control device which concerns on one Embodiment of this invention. 図１の車両制御装置で実施される車両制御方法を工程毎に示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the vehicle control method carried out by the vehicle control device of FIG. 1 for each process. 第１制動制御のフローチャートである。It is a flowchart of 1st braking control. 第１制動制御の実施時における車両移動距離及び車両速度の時間的変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the temporal change of the vehicle movement distance and the vehicle speed at the time of carrying out the first braking control. 第２制動制御のフローチャートである。It is a flowchart of the 2nd braking control. 第２制動制御の実施時における車両移動距離及び車両速度の時間的変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the temporal change of the vehicle movement distance and the vehicle speed at the time of carrying out the second braking control.

以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。 Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, etc. of the components described as embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention to this, but are merely explanatory examples. not.

図１は本発明の一実施形態に係る車両制御装置１の構成を示すブロック図である。車両制御装置１は、車両に搭載されるコントロールユニットであり、例えば電子演算装置に所定のプログラムがインストールされることにより構成される。車両制御装置１が搭載される車両は、内燃機関や電動機（モータ）などの動力源から出力される動力によって走行可能な任意の車両を含むが、本実施形態では特に、乗員や積載物によって車重が変動しやすいトラックやバスなどの商用車を例示説明する。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a vehicle control device 1 according to an embodiment of the present invention. The vehicle control device 1 is a control unit mounted on a vehicle, and is configured by, for example, installing a predetermined program in an electronic arithmetic unit. The vehicle on which the vehicle control device 1 is mounted includes an arbitrary vehicle that can travel by power output from a power source such as an internal combustion engine or an electric motor (motor), but in the present embodiment, the vehicle is particularly dependent on a occupant or a load. An example of a commercial vehicle such as a truck or a bus whose weight is liable to fluctuate will be explained.

車両には、自動停止条件が成立した場合に、車両を自動的に停止させるための自動停止制御装置２が搭載される。自動停止制御装置２は、例えばデッドマンシステムであり、不図示のモニタリング装置（カメラ等）によって車両の運転者をモニタリングし、運転者に異常が発生した場合に自動停止条件が成立した判断し、車両を停止させるための命令を車両制御装置１に対して送信する。車両制御装置１は、自動停止制御装置２から受信した命令に従って制動制御を実施することで、車両は停止状態に至るまで制動制御がなされる。 The vehicle is equipped with an automatic stop control device 2 for automatically stopping the vehicle when the automatic stop condition is satisfied. The automatic stop control device 2 is, for example, a deadman system, which monitors the driver of a vehicle with a monitoring device (camera or the like) (not shown), determines that the automatic stop condition is satisfied when an abnormality occurs in the driver, and determines that the vehicle has been satisfied. Is transmitted to the vehicle control device 1 to stop the operation. The vehicle control device 1 performs braking control according to a command received from the automatic stop control device 2, so that the vehicle is braked until it reaches a stopped state.

尚、上述の実施形態では自動停止制御装置２としてデッドマンシステムを搭載した車両について説明したが、デッドマンシステムに代えて又は加えて、他の自動停止制御装置を搭載してもよい。自動停止制御装置として、例えば定速走行路に自車が他車や障害物に接近した際に自動的に制動制御を行うオートクルーズコントロールなどを採用してもよい。 In the above-described embodiment, the vehicle equipped with the deadman system as the automatic stop control device 2 has been described, but another automatic stop control device may be mounted in place of or in addition to the deadman system. As the automatic stop control device, for example, an auto cruise control that automatically performs braking control when the own vehicle approaches another vehicle or an obstacle on a constant speed traveling path may be adopted.

車両制御装置１は、車両の速度を検出する車両速度検出部４を備える。車両速度検出部４は、車両に搭載された車速センサ６からの信号を取得することにより、車両の速度を検出する。 The vehicle control device 1 includes a vehicle speed detection unit 4 that detects the speed of the vehicle. The vehicle speed detection unit 4 detects the speed of the vehicle by acquiring a signal from the vehicle speed sensor 6 mounted on the vehicle.

車両制御装置１は、メモリ等の記憶部８を備える。記憶部８には、車両制御装置１の制御実施に必要な各種情報が記憶されており、特に目標減速プロファイル１０が記憶されている。目標減速プロファイル１０は、自動停止制御装置２で異常が検知されることで制動制御を実施する際に、制動開始時点の速度から制動終了時点の速度（ゼロ）に至るまでの典型的な速度変化が、車両の典型的な走行状態（走行路の摩擦や勾配、車両重量など）を前提として規定される。本実施形態では特に、目標減速プロファイル１０は、制動開始時点の近傍と制動終了時点の近傍において、それらの中間時点に比べて速度変化が緩やかになるプロファイル（例えばＴｒａｐｅｚｏｉｄａｌプロファイル）が設定される。これにより、制動制御が実施された際に、車両を安定した挙動で停止させられるようになっている。 The vehicle control device 1 includes a storage unit 8 such as a memory. The storage unit 8 stores various information necessary for carrying out the control of the vehicle control device 1, and particularly stores the target deceleration profile 10. The target deceleration profile 10 is a typical speed change from the speed at the start of braking to the speed (zero) at the end of braking when braking is performed by detecting an abnormality in the automatic stop control device 2. However, it is defined on the premise of the typical running condition of the vehicle (friction and slope of the running road, vehicle weight, etc.). In particular, in the present embodiment, the target deceleration profile 10 is set to have a profile (for example, a Trapezoidal profile) in which the speed change is gentler in the vicinity of the braking start time point and the braking end time point than in the intermediate time point. As a result, when braking control is performed, the vehicle can be stopped with stable behavior.

また記憶部８は、地図情報１１が記憶されている。地図情報１１は車両周辺の地理的情報を含んでおり、特に、車両が適切に停車可能な停車地点候補が予め登録されている。記憶部８に記憶された地図情報１１は、停車地点候補検索部１３によって読み出し可能であり、停車地点候補検索部１３は、位置情報取得部１５によって取得された車両の位置情報（例えばＧＰＳ信号）に基づいて、地図情報１１から車両の近傍にある停車地点候補を検索可能に構成されている。 Further, the storage unit 8 stores the map information 11. The map information 11 includes geographical information around the vehicle, and in particular, a stop point candidate in which the vehicle can be appropriately stopped is registered in advance. The map information 11 stored in the storage unit 8 can be read by the stop point candidate search unit 13, and the stop point candidate search unit 13 can use the vehicle position information (for example, GPS signal) acquired by the position information acquisition unit 15. Based on the above, it is possible to search for a stop point candidate in the vicinity of the vehicle from the map information 11.

車両制御装置１は、自動停止条件が成立した場合、車両の速度が目標減速プロファイル１０に追従するように制動制御を実施する制御部１２を備える。制御部１２は、目標減速プロファイル１０に基づいて求められる目標速度と、車両速度検出部４で取得した車速センサ６の測定値との偏差に基づいて、制動装置の駆動制御を実施するブレーキＥＣＵ１４に対してフィードバック制御を行う。 The vehicle control device 1 includes a control unit 12 that performs braking control so that the speed of the vehicle follows the target deceleration profile 10 when the automatic stop condition is satisfied. The control unit 12 determines the brake ECU 14 that performs drive control of the braking device based on the deviation between the target speed obtained based on the target deceleration profile 10 and the measured value of the vehicle speed sensor 6 acquired by the vehicle speed detection unit 4. On the other hand, feedback control is performed.

ブレーキＥＣＵ１４は、車両に搭載されたブレーキシステムを制御対象とするコントロールユニットであり、車両（制御部１２）からの制御信号に応じて、所定の制動力が発揮可能に構成されている。尚、ブレーキＥＣＵ１４の制御対象となるブレーキシステムは、ディスクブレーキやドラムブレーキなど、各種方式が採用可能である。 The brake ECU 14 is a control unit that controls a brake system mounted on the vehicle, and is configured to be capable of exerting a predetermined braking force in response to a control signal from the vehicle (control unit 12). As the brake system to be controlled by the brake ECU 14, various methods such as disc brakes and drum brakes can be adopted.

制御部１２は、ゲインＫを含む伝達関数ｆ（ｘ）を有するＰＩＤ制御器であり、入力値（車両速度検出部４で取得した車速センサ６の測定値との偏差ｘ）に対して、所定の制御信号Ｆを出力する。ここで車両制御装置１は、車両の走行状態に応じて、制御部１２の伝達関数ｆ（ｘ）に対して補正を行うための第１補正部１６及び第２補正部１８を備える。第１補正部１６及び第２補正部１８は、パラメータ算出部１９で算出されるパラメータに基づいて制御部１２の伝達関数ｆ（ｘ）に対して補正を行う。 The control unit 12 is a PID controller having a transfer function f (x) including a gain K, and is predetermined with respect to an input value (deviation x from the measured value of the vehicle speed sensor 6 acquired by the vehicle speed detection unit 4). Control signal F is output. Here, the vehicle control device 1 includes a first correction unit 16 and a second correction unit 18 for correcting the transfer function f (x) of the control unit 12 according to the traveling state of the vehicle. The first correction unit 16 and the second correction unit 18 correct the transfer function f (x) of the control unit 12 based on the parameters calculated by the parameter calculation unit 19.

第１補正部１６は、制御部１２の伝達関数ｆ（ｘ）を車両の走行抵抗に関する抵抗パラメータＧに基づいて補正する。ここで抵抗パラメータＧは、走行路の勾配や摩擦などの路面状況を含む車両の走行抵抗に関するパラメータであり、パラメータ算出部１９は、自動停止条件の成立時から所定期間における速度の変化に基づいて求める。尚、抵抗パラメータＧの算出方法については後述する。 The first correction unit 16 corrects the transfer function f (x) of the control unit 12 based on the resistance parameter G relating to the traveling resistance of the vehicle. Here, the resistance parameter G is a parameter related to the running resistance of the vehicle including the road surface condition such as the slope and friction of the running road, and the parameter calculation unit 19 is based on the change in speed in a predetermined period from the time when the automatic stop condition is satisfied. demand. The method of calculating the resistance parameter G will be described later.

第２補正部１８は、車両の速度と目標減速プロファイル１０との偏差が最小になるように慣性パラメータＭを求める。ここで慣性パラメータＭは、車両重量を含む車両の慣性に関するパラメータであり、パラメータ算出部１９は、第１補正部１６によって補正された伝達関数に基づいて、車両の速度と目標減速プロファイル１０との偏差が最小になるように求める。尚、慣性パラメータＭの算出方法については後述する。 The second correction unit 18 obtains the inertia parameter M so that the deviation between the vehicle speed and the target deceleration profile 10 is minimized. Here, the inertia parameter M is a parameter relating to the inertia of the vehicle including the vehicle weight, and the parameter calculation unit 19 sets the speed of the vehicle and the target deceleration profile 10 based on the transfer function corrected by the first correction unit 16. Find the minimum deviation. The method of calculating the inertial parameter M will be described later.

制御部１２の伝達関数ｆ（ｘ）は、パラメータ算出部１９で求められる抵抗パラメータＧ、及び、慣性パラメータＭによって補正される。その結果、ブレーキＥＣＵ１４への制御信号Ｆは、次式
Ｆ＝Ｍ・ｆ（ｘ）－Ｇ（１）
により得られる。ブレーキＥＣＵ１４は、このように補正された伝達関数ｆ（ｘ）に基づく制御信号Ｆに基づいて制御されることで、走行路の勾配や摩擦などの路面状況、又は、車両重量の増減による制動特性の変化を考慮した車両制御が可能となる。 The transfer function f (x) of the control unit 12 is corrected by the resistance parameter G and the inertia parameter M obtained by the parameter calculation unit 19. As a result, the control signal F to the brake ECU 14 is the following equation F = M · f (x) −G (1).
Obtained by The brake ECU 14 is controlled based on the control signal F based on the transfer function f (x) corrected in this way, and thus has a road surface condition such as a slope or friction of a traveling road, or a braking characteristic due to an increase or decrease in vehicle weight. Vehicle control is possible in consideration of changes in the vehicle.

続いて上記構成を有する車両制御装置１で実施される車両制御方法について説明する。図２は図１の車両制御装置１で実施される車両制御方法を工程毎に示すフローチャートである。 Subsequently, a vehicle control method implemented by the vehicle control device 1 having the above configuration will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a vehicle control method implemented by the vehicle control device 1 of FIG. 1 for each process.

まず車両制御装置１は、自動停止制御装置２において自動停止条件が成立したか否かが判断される（ステップＳ１００）。つまり、デッドマンシステムである自動停止制御装置２で、運転者に異常が発生し、車両を停止させる状況にあるか否かが判断される。このような判断は、自動停止制御装置２から車両制御装置１において制動制御を開始するためのトリガーとなる異常信号を取得したか否かに基づいて行われる。 First, the vehicle control device 1 determines whether or not the automatic stop condition is satisfied in the automatic stop control device 2 (step S100). That is, the automatic stop control device 2 which is a deadman system determines whether or not an abnormality has occurred in the driver and the vehicle is stopped. Such a determination is made based on whether or not an abnormal signal that serves as a trigger for starting braking control in the vehicle control device 1 is acquired from the automatic stop control device 2.

自動停止条件が成立したと判定された場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、車両制御装置１は、ドライバーによる車両加速操作を禁止する（ステップＳ１０１）。具体的には加速ペダル（不図示）による加速操作や、ＡＣＣ（オートクルーズコントロール）機能が強制的に禁止される。これにより、例えばドライバーが体調不良等によって異常な状態に陥ったときに、意図しない車両操作によって車両が加速してしまう事態が効果的に回避される。 When it is determined that the automatic stop condition is satisfied (step S100: YES), the vehicle control device 1 prohibits the vehicle acceleration operation by the driver (step S101). Specifically, the acceleration operation by the acceleration pedal (not shown) and the ACC (auto cruise control) function are forcibly prohibited. This effectively avoids a situation in which the vehicle accelerates due to unintended vehicle operation when, for example, the driver falls into an abnormal state due to poor physical condition or the like.

続いて、車両制御装置１は、ドライバーによる手動解消スイッチ２１の操作が無いか判定される（ステップＳ１０２）。手動解消スイッチ２１は、ドライバーの操作によって以下の制御実行を中止するためのスイッチである。ステップＳ１００における自動停止条件の成否判定は自動的に実施されるため、ドライバーが自動停止条件の成立判定が誤りであると判断した場合には、ドライバーが手動解消スイッチ２１を操作することで、以下の制御実行を中止して、車両を通常状態に復帰させることができる。そのため、手動解消スイッチ２１の操作が有る場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、以下の制御は実施されることなく、一連の処理は終了する（ＥＮＤ）。 Subsequently, the vehicle control device 1 determines whether or not the driver has operated the manual cancellation switch 21 (step S102). The manual cancellation switch 21 is a switch for stopping the following control execution by the operation of the driver. Since the success / failure determination of the automatic stop condition in step S100 is automatically performed, if the driver determines that the determination of the establishment of the automatic stop condition is incorrect, the driver operates the manual cancellation switch 21 to perform the following. It is possible to stop the control execution of the vehicle and return the vehicle to the normal state. Therefore, when the manual cancellation switch 21 is operated (step S102: YES), the following control is not performed and the series of processes ends (END).

手動解消スイッチの操作が無い場合（ステップＳ１０２：ＹＥＳ）、停車地点候補検索部１３は、記憶部８に記憶された地図情報１１と、位置情報取得部１５で取得された車両の位置情報位置情報に基づいて、複数の停車地点候補を検索する（ステップＳ１０３）。上述したように、地図情報１１には予め停車地点候補が登録されており、例えば、位置情報によって特定される車両の現在位置から所定範囲内に存在する停車地点候補が複数抽出される。 When there is no operation of the manual cancellation switch (step S102: YES), the stop point candidate search unit 13 has the map information 11 stored in the storage unit 8 and the vehicle position information position information acquired by the position information acquisition unit 15. Search for a plurality of stop point candidates based on (step S103). As described above, the stop point candidates are registered in advance in the map information 11, and for example, a plurality of stop point candidates existing within a predetermined range from the current position of the vehicle specified by the position information are extracted.

続いて車両制御装置１は、車両速度検出部４で検出された車両速度Ｖが基準速度Ｖｔｈより大きいか否かを判定する（ステップＳ１０４）。基準速度Ｖｔｈは、車両速度Ｖの大きさによって、以下に説明する２つの制動制御（第１制動制御、又は、第２制動制御）のどちらを実施するかを判定するための閾値であり、所定の記憶装置に予め記憶されたものを読み出すことによって取得される。 Subsequently, the vehicle control device 1 determines whether or not the vehicle speed V detected by the vehicle speed detection unit 4 is larger than the reference speed Vth (step S104). The reference speed Vth is a threshold value for determining which of the two braking controls (first braking control or second braking control) described below is to be performed depending on the magnitude of the vehicle speed V, and is predetermined. It is acquired by reading out what is stored in advance in the storage device of.

車両速度Ｖが基準速度Ｖｔｈより大きい場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、第１制動制御が実施される（ステップＳ１０５）。一方、車両速度Ｖが基準速度Ｖｔｈ以下である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、第２制動制御が実施される（ステップＳ１０６）。このように本実施形態では、車両速度Ｖと基準速度Ｖｔｈとの大小関係に応じて、２種類の制動制御が実施される。尚、第１制動制御、及び、第２制動制御の具体的内容については、後に詳述する。 When the vehicle speed V is larger than the reference speed Vth (step S104: YES), the first braking control is performed (step S105). On the other hand, when the vehicle speed V is equal to or less than the reference speed Vth (step S104: NO), the second braking control is executed (step S106). As described above, in the present embodiment, two types of braking control are implemented according to the magnitude relationship between the vehicle speed V and the reference speed Vth. The specific contents of the first braking control and the second braking control will be described in detail later.

第１制動制御又は第２制動制御が実施されると、車両速度は次第に低下し、やがてゼロに達する。このとき、車両速度Ｖが継続的に監視されることにより、ゼロに到達したか否かが判定される（ステップＳ１０７）。第１制動制御又は第２制動制御は車両速度Ｖがゼロに到達するまで継続される。車両速度Ｖがゼロになると（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、車両制御装置１は一連の処理を終了する（ＥＮＤ）。 When the first braking control or the second braking control is performed, the vehicle speed gradually decreases and eventually reaches zero. At this time, by continuously monitoring the vehicle speed V, it is determined whether or not the vehicle has reached zero (step S107). The first braking control or the second braking control is continued until the vehicle speed V reaches zero. When the vehicle speed V becomes zero (step S107: YES), the vehicle control device 1 ends a series of processes (END).

＜第１制動制御＞
続いてステップＳ１０５で実施される第１制動制御の具体的内容について説明する。図３は第１制動制御のフローチャートであり、図４は第１制動制御の実施時における車両移動距離及び車両速度の時間的変化の一例を示すグラフである。 <First braking control>
Subsequently, the specific contents of the first braking control carried out in step S105 will be described. FIG. 3 is a flowchart of the first braking control, and FIG. 4 is a graph showing an example of temporal changes in the vehicle moving distance and the vehicle speed when the first braking control is performed.

ステップＳ１０５の第１制動制御が時刻ｔ０で開始すると、車両制御装置１は、時刻ｔ０から所定期間Ｔｗの間、慣性走行（自由減速）を実施し（ステップＳ２００）、パラメータ算出部１９は、当該所定期間Ｔｗにおける車両の速度変化に基づいて、抵抗パラメータＧを算出する（ステップＳ２０１）。ここで所定期間Ｔｗは、ブレーキＥＣＵ１４によって駆動制御されるブレーキシステムで制動力が発揮されることで車両の速度が減少し始めるまでに要する期間（すなわち制動制御が開始された時点から実際に制動力が発揮されるまでに要する期間）に比べて、短く設定される。
尚、所定期間Ｔｗは例えば１秒未満である。 When the first braking control in step S105 starts at time t0, the vehicle control device 1 performs inertial running (free deceleration) from time t0 to a predetermined period Tw (step S200), and the parameter calculation unit 19 is concerned. The resistance parameter G is calculated based on the speed change of the vehicle in the predetermined period Tw (step S201). Here, the predetermined period Tw is the period required until the speed of the vehicle starts to decrease due to the braking force exerted by the brake system driven and controlled by the brake ECU 14 (that is, the braking force actually starts from the time when the braking control is started). It is set shorter than the period required for the effect to be exhibited.
The predetermined period Tw is, for example, less than 1 second.

ステップＳ２０１における抵抗パラメータＧの算出は、例えば次式

により行われる。ここでＭ０は慣性パラメータＭの初期値であり、ｋは反応を調整するゲイン、ｈは車両制御装置のサンプリングタイム、

は０秒からｔ_１までの車両移動距離、

は予め定義された望ましい反応をするモデルによる速度、

は

を積分した望ましい反応の移動距離であり、ｒ（ｔ）は目標減速プロファイルである。 The calculation of the resistance parameter G in step S201 is, for example, the following equation.

Is done by. Here, M0 is the initial value of the inertia parameter M, k is the gain for adjusting the reaction, h is the sampling time of the vehicle control device, and so on.

Is the vehicle travel distance from 0 seconds to t ₁ ,

Is the speed of the model with the desired predefined reaction,

teeth

Is the desired reaction travel distance integrated with, and r (t) is the target deceleration profile.

続いてパラメータ算出部１９は、先に求められた抵抗パラメータＧを用いて制御部１２の伝達関数ｆ（ｘ）を補正し（ステップＳ２０２）、当該補正後の伝達関数に基づいて、車両の速度と目標減速プロファイル１０との偏差が最小になるように慣性パラメータＭを算出する（ステップＳ２０３）。そして慣性パラメータＭを用いて、伝達関数を更に補正する（ステップＳ２０４）。 Subsequently, the parameter calculation unit 19 corrects the transfer function f (x) of the control unit 12 using the previously obtained resistance parameter G (step S202), and the vehicle speed is based on the corrected transfer function. The inertia parameter M is calculated so that the deviation between the target deceleration profile 10 and the target deceleration profile 10 is minimized (step S203). Then, the transfer function is further corrected by using the inertia parameter M (step S204).

ここでステップＳ２０４における慣性パラメータＭの演算は、抵抗パラメータＧによって補正された伝達関数を用いて、車両の速度と目標減速プロファイル１０との偏差が最小になるように行われる。このような演算は、例えば最小二乗法のような逐次演算により行われる。本実施形態では抵抗パラメータＧ及び慣性パラメータＭの２種類の補正パラメータが用いられるが、ステップＳ２０１において先に抵抗パラメータＧを特定することで、ステップＳ２０３では逐次演算の変数を一つ（慣性パラメータＭ）のみとすることができる。これにより、逐次演算に要する期間や精度が向上できるため、緊急停車時のような状況下においても、正確且つレスポンスのよい制動制御が実現できる。 Here, the calculation of the inertia parameter M in step S204 is performed so that the deviation between the vehicle speed and the target deceleration profile 10 is minimized by using the transfer function corrected by the resistance parameter G. Such an operation is performed by a sequential operation such as the least squares method. In this embodiment, two types of correction parameters, resistance parameter G and inertia parameter M, are used. By specifying the resistance parameter G first in step S201, one variable for sequential operation is set in step S203 (inertia parameter M). ) Only. As a result, the period and accuracy required for sequential calculation can be improved, so that accurate and responsive braking control can be realized even in a situation such as an emergency stop.

続いて制御部１２は、第１補正部１６及び第２補正部１８によってパラメータ算出部１９で算出された抵抗パラメータＧ及び慣性パラメータＭを用いて補正された伝達関数に基づいて第１段階の制動制御を実施する（ステップＳ２０５）。第１補正部１６及び第２補正部１８で補正された伝達関数から出力される制御信号Ｆは、ステップＳ２０１で求められた抵抗パラメータＧ及びステップＳ２０３で求められた慣性パラメータＭを用いて、上記（１）式から得られる。 Subsequently, the control unit 12 brakes in the first stage based on the transfer function corrected by the first correction unit 16 and the second correction unit 18 using the resistance parameter G and the inertia parameter M calculated by the parameter calculation unit 19. Control is carried out (step S205). The control signal F output from the transfer function corrected by the first correction unit 16 and the second correction unit 18 uses the resistance parameter G obtained in step S201 and the inertia parameter M obtained in step S203 as described above. Obtained from equation (1).

続いて車両制御装置１は、車両の速度が定速走行速度Ｖｃｃになったか否かを判定する（ステップＳ２０６）。すなわち、上述の制動制御が実施されることで車両が所定の定速走行状態に至ったか否かが判定される。 Subsequently, the vehicle control device 1 determines whether or not the speed of the vehicle has reached the constant speed traveling speed Vcc (step S206). That is, it is determined whether or not the vehicle has reached a predetermined constant speed traveling state by performing the above-mentioned braking control.

時刻ｔ１において車両の速度が定速走行速度Ｖｃｃになった場合（ステップＳ２０６：ＹＥＳ）、車両制御装置１は当該定速走行状態を維持する（ステップＳ２０７）。 When the speed of the vehicle reaches the constant speed traveling speed Vcc at time t1 (step S206: YES), the vehicle control device 1 maintains the constant speed traveling state (step S207).

定速状態が維持されている間、ステップＳ２０３で算出された慣性パラメータＭが道路状態判断値Ｍｔｈより小さいか否かが判定される（ステップＳ２０８）。慣性パラメータＭが道路状態判断値Ｍｔｈより小さい場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、最大減速度としてＡｍａｘ１（例えば－２．５ｍ／ｓ^２）が設定される（ステップＳ２０９）。一方、慣性パラメータＭが道路状態判断値Ｍｔｈ以上である場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、最大減速度としてＡｍａｘ２(例えば－１ｍ／ｓ^２)を設定する（ステップＳ２１０）。 While the constant speed state is maintained, it is determined whether or not the inertia parameter M calculated in step S203 is smaller than the road condition determination value Mth (step S208). When the inertia parameter M is smaller than the road condition determination value Mth (step S208: YES), Amax1 (for example, −2.5 m / s ² ) is set as the maximum deceleration (step S209). On the other hand, when the inertial parameter M is equal to or greater than the road condition determination value Mth (step S208: NO), Amax2 (for example, -1 m / s ² ) is set as the maximum deceleration (step S210).

続いて、制動距離算出部２０は、パラメータ算出部１９で算出された抵抗パラメータＧ及び慣性パラメータＭに基づいて車両の制動距離ｄ１を算出する（ステップＳ２１１）。このような制動距離の算出は、最大減速度ＡｍａｘがステップＳ２０９又はＳ２１０で設定された値になる制約条件のもとで行われる。 Subsequently, the braking distance calculation unit 20 calculates the braking distance d1 of the vehicle based on the resistance parameter G and the inertia parameter M calculated by the parameter calculation unit 19 (step S211). The calculation of such a braking distance is performed under the constraint condition that the maximum deceleration Amax becomes the value set in step S209 or S210.

続いて目標停車地点設定部２２は、ステップＳ１０３で検索された複数の停車地点候補から、ステップＳ２１１で算出された制動距離ｄ１に基づいて目標停車地点を設定する。目標停車地点設定部２２による目標地点の選択は、まずステップＳ１０３で検索された複数の停車地点候補から、車両の現在地点から最も近い停車候補地点が選択される（ステップＳ２１２）。ここで車両の現在地点は、位置情報取得部１５で取得される車両の位置情報（例えばＧＰＳ情報など）によって特定される。 Subsequently, the target stop point setting unit 22 sets the target stop point based on the braking distance d1 calculated in step S211 from the plurality of stop point candidates searched in step S103. In the selection of the target point by the target stop point setting unit 22, first, the nearest stop candidate point from the current position of the vehicle is selected from the plurality of stop point candidates searched in step S103 (step S212). Here, the current position of the vehicle is specified by the position information (for example, GPS information) of the vehicle acquired by the position information acquisition unit 15.

続いてステップＳ２１２で選択された停車地点候補に対して、車両の現在地点からの距離ｄを算出し（ステップＳ２１３）、当該距離ｄがステップＳ２１１で推定された制動距離ｄ1より大きいかが判定される（ステップＳ２１４）。距離ｄが制動距離ｄ１より大きい場合（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、目標停車地点設定部２２は、十分なマージンを含む制動距離を確保できるためステップＳ２１３で選択された停車候補地点を目標停車地点として設定する（ステップＳ２１５）。 Subsequently, the distance d from the current position of the vehicle is calculated for the stop point candidate selected in step S212 (step S213), and it is determined whether the distance d is larger than the braking distance d1 estimated in step S211. (Step S214). When the distance d is larger than the braking distance d1 (step S214: YES), the target stop point setting unit 22 sets the stop candidate point selected in step S213 as the target stop point because the braking distance including a sufficient margin can be secured. (Step S215).

一方、距離ｄが制動距離ｄ１以下である場合（ステップＳ２１４：ＮＯ）、十分なマージンを含む制動距離を確保できないため、ステップＳ１０３で設定された複数の停車地点候補から、車両の現在地点に対して次に近い停車地点候補を選択し直し（ステップＳ２１６）、ステップＳ２１４の判定を再度実施する。これにより、目標停車地点設定部２２は、制動距離を十分に確保できる範囲で、車両の現在地点から最も近い停車地点候補を目標停車地点として設定できる。 On the other hand, when the distance d is equal to or less than the braking distance d1 (step S214: NO), the braking distance including a sufficient margin cannot be secured. Then, the next stop candidate is selected again (step S216), and the determination in step S214 is performed again. As a result, the target stop point setting unit 22 can set the stop point candidate closest to the current position of the vehicle as the target stop point within a range in which the braking distance can be sufficiently secured.

続いて車両の現在位置から目標地点までの距離ｄを監視することにより、当該距離ｄが制動距離ｄ１になったか否かを判定する（ステップＳ２１７）。時刻ｔ２において距離ｄが制動距離ｄ１になった場合（ステップＳ２１７：ＹＥＳ）、車両が制動開始位置に到達したと判断し、車両の走行状態（路面の勾配や摩擦係数）が変化していないか否かが判定される（ステップＳ２１８）。車両の走行状態が定速走行状態から変化していない場合（ステップＳ２１８：ＹＥＳ）、制御部１２は、ステップＳ２０１で求められた抵抗パラメータＧに基づいて制動開始位置から第２段階の制動制御を実施する（ステップＳ２１９）。これにより、時刻ｔ２からの第２段階の制動制御では、減速開始した直後から（タイムラグを伴うことなく）抵抗パラメータＧに基づいた制動制御を実施できるため、目標停車地点に精度よく停車させることができる。 Subsequently, by monitoring the distance d from the current position of the vehicle to the target point, it is determined whether or not the distance d has reached the braking distance d1 (step S217). When the distance d becomes the braking distance d1 at time t2 (step S217: YES), it is determined that the vehicle has reached the braking start position, and whether the traveling state of the vehicle (road surface gradient or friction coefficient) has changed. Whether or not it is determined (step S218). When the traveling state of the vehicle has not changed from the constant speed traveling state (step S218: YES), the control unit 12 performs the braking control of the second stage from the braking start position based on the resistance parameter G obtained in step S201. It is carried out (step S219). As a result, in the braking control of the second stage from the time t2, the braking control based on the resistance parameter G can be performed immediately after the start of deceleration (without a time lag), so that the vehicle can be stopped accurately at the target stop point. can.

一方、車両の走行状態が定速走行状態から変化している場合（ステップＳ２１８：ＮＯ）、制御部１２は、ステップＳ２０１で求められた抵抗パラメータＧに代えて、デフォルト値（ゼロ）の抵抗パラメータＧに基づいて、第２段階の制動制御を実施する（ステップＳ２２０）。これにより、車両の走行状態が変化した場合には、ステップＳ２１９よりは精度が低下するものの、目標停車地点に対して適切な停車制御が可能となる。 On the other hand, when the traveling state of the vehicle has changed from the constant speed traveling state (step S218: NO), the control unit 12 replaces the resistance parameter G obtained in step S201 with the default resistance parameter (zero). Based on G, the braking control of the second stage is carried out (step S220). As a result, when the traveling state of the vehicle changes, although the accuracy is lower than that of step S219, appropriate stop control for the target stop point becomes possible.

＜第２制動制御＞
続いてステップＳ１０６で実施される第２制動制御の具体的内容について説明する。図５は第２制動制御のフローチャートであり、図６は第２制動制御の実施時における車両移動距離及び車両速度の時間的変化の一例を示すグラフである。 <Second braking control>
Subsequently, the specific contents of the second braking control carried out in step S106 will be described. FIG. 5 is a flowchart of the second braking control, and FIG. 6 is a graph showing an example of temporal changes in the vehicle moving distance and the vehicle speed when the second braking control is performed.

ステップＳ１０６の第２制動制御が時刻ｔ０で開始すると、車両制御装置１は、時刻ｔ０から慣性走行（自由減速）を実施し（ステップＳ３００）、パラメータ算出部１９は、慣性走行中の車両の速度変化に基づいて、抵抗パラメータＧを算出する（ステップＳ３０１）。このとき車両の走行路面の勾配情報が記録される（ステップＳ３０２）。 When the second braking control in step S106 starts at time t0, the vehicle control device 1 performs inertial running (free deceleration) from time t0 (step S300), and the parameter calculation unit 19 determines the speed of the vehicle during inertial running. The resistance parameter G is calculated based on the change (step S301). At this time, the gradient information of the traveling road surface of the vehicle is recorded (step S302).

続いてパラメータ算出部１９は、先に求められた抵抗パラメータＧを車両モデルに入力し、車両速度Ｖの車両モデルによる演算値と実測値とを比較することにより慣性パラメータＭを算出する（ステップＳ３０３）。 Subsequently, the parameter calculation unit 19 inputs the previously obtained resistance parameter G into the vehicle model, and calculates the inertia parameter M by comparing the calculated value of the vehicle speed V by the vehicle model with the actually measured value (step S303). ).

続いて車両制御装置１は、慣性走行を行う車両の速度が定速走行速度Ｖｃｃになったか否かを判定する（ステップＳ３０４）。すなわち、上述の制動制御が実施されることで車両が所定の定速走行状態に至ったか否かが判定される。 Subsequently, the vehicle control device 1 determines whether or not the speed of the vehicle performing inertial traveling has reached the constant speed traveling speed Vcc (step S304). That is, it is determined whether or not the vehicle has reached a predetermined constant speed traveling state by performing the above-mentioned braking control.

時刻ｔ１において車両の速度が定速走行速度Ｖｃｃになった場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、車両制御装置１は当該定速走行状態を維持する（ステップＳ３０５）。 When the speed of the vehicle becomes the constant speed traveling speed Vcc at time t1 (step S304: YES), the vehicle control device 1 maintains the constant speed traveling state (step S305).

ステップＳ３０６以降の処理は、第１制動制御におけるステップＳ２０８以降と同様である。すなわち、第１制動制御に比べて車両速度が低い状態で実施される第２制動制御は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの第１段階の制動制御が慣性走行による自由減速によって行われる点で、第１制動制御とは異なる。この場合も、慣性走行中に算出された抵抗パラメータＧ及び慣性パラメータＭによって時刻ｔ２以降の第２段階の制動制御時における伝達関数ｆ（ｘ）を補正することで、精度のよい停車制御が可能となる。 The processing after step S306 is the same as that after step S208 in the first braking control. That is, in the second braking control carried out in a state where the vehicle speed is lower than that of the first braking control, the first stage braking control from the time t0 to the time t1 is performed by free deceleration by inertial running. 1 It is different from braking control. In this case as well, accurate stop control is possible by correcting the transfer function f (x) at the time of the second stage braking control after the time t2 by the resistance parameter G and the inertia parameter M calculated during the inertial running. Will be.

以上説明したように本実施形態によれば、車両速度が所定値Ｖｃｃになるように減速しながら抵抗パラメータＧ及び慣性パラメータＭを求めることで、その後、目標停車地点に向けて減速する際に、抵抗パラメータＧ及び慣性パラメータＭによって減速プロファイルを補正し、精度のよい停車制御を行うことができる。このように車両の走行状態に応じた制動制御を実施することにより、目標停車地点に対して精度のよい停車が可能な車両制御装置を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, the resistance parameter G and the inertial parameter M are obtained while decelerating so that the vehicle speed becomes a predetermined value Vcc, and then when decelerating toward the target stop point, the vehicle speed is reduced. The deceleration profile can be corrected by the resistance parameter G and the inertia parameter M, and accurate vehicle stop control can be performed. By performing braking control according to the traveling state of the vehicle in this way, it is possible to provide a vehicle control device capable of accurately stopping the vehicle at the target stop point.

本発明の少なくとも一実施形態は、自動停止条件が成立した場合に、制動制御を実施することにより車両を自動的に停止させる車両制御装置に利用可能である。 At least one embodiment of the present invention can be used for a vehicle control device that automatically stops a vehicle by performing braking control when an automatic stop condition is satisfied.

１車両制御装置
２自動停止制御装置
４車両速度検出部
６車速センサ
８記憶部
１０目標減速プロファイル
１１地図情報
１２制御部
１３停車地点候補検索部
１５位置情報取得部
１６第１補正部
１８第２補正部
１９パラメータ算出部
２０制動距離算出部
２１手動解消スイッチ
２２目標停車地点設定部 1 Vehicle control device 2 Automatic stop control device 4 Vehicle speed detection unit 6 Vehicle speed sensor 8 Storage unit 10 Target deceleration profile 11 Map information 12 Control unit 13 Stop point candidate search unit 15 Position information acquisition unit 16 First correction unit 18 Second correction Part 19 Parameter calculation part 20 Braking distance calculation part 21 Manual cancellation switch 22 Target stop point setting part

Claims

A vehicle control device that automatically stops a vehicle by performing braking control when the automatic stop condition is satisfied.
A stop candidate search unit that searches for multiple stop candidates from map information,
A parameter calculation unit that calculates a resistance parameter related to the running resistance of the vehicle and an inertia parameter related to the inertia of the vehicle while decelerating so that the speed of the vehicle becomes a predetermined value.
A braking distance calculation unit that calculates the braking distance of the vehicle based on the resistance parameter and the inertia parameter.
A target stop point setting unit that sets a target stop point based on the braking distance from the plurality of stop point candidates, and a target stop point setting unit.
A control unit that performs the braking control so as to stop at the target stop point by decelerating from the braking start position set based on the braking distance according to the deceleration profile based on the resistance parameter and the inertia parameter.
A vehicle control device.