JP7133752B2 - 走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行制御装置に関する。

特許文献１には、車両の自動走行を支援する走行制御装置が開示されている。この走行支援装置では、時間の経過によって変化する車両の目標位置と実位置との偏差が小さくなるように操作量が算出される。そして、当該操作量に基づいて車両の駆動装置や制動装置を制御することによって、車両の車速を制御することができる。

また、この走行制御装置では、実位置が目標位置に追随していないと判断した場合に、目標位置を維持して実位置と目標位置との乖離が大きくなることを抑制している。これによって、車両の車輪が段差を乗り上げた場合などのように車両の車速が一時的に低下した場合に、操作量が過大となることが抑制されるため、車両が急加速することを抑制できる。

特開２０１６‐７８７４４号公報

目標位置と実位置との偏差に応じた操作量に基づいて駆動装置や制動装置が制御されている場合に、例えば車両の運転者による制動操作によって車両の速度を変更する要求が同走行制御装置に入力されることがある。このような場合、当該要求が優先され、車両の速度が変更される。特許文献１に開示されている走行制御装置では、上記操作量に基づいて駆動装置や制動装置が制御されている状況下で当該要求が生じた場合について考慮されていない。

上記課題を解決するための走行制御装置は、車両を目標地点まで移動させる際に、車両の速度である実車速の目標である目標車速を制御することによって車両の自動走行を支援する走行制御装置であって、前記実車速と前記目標地点と、に基づいて車両が前記目標地点に到達するまでの前記目標車速の推移を設定する設定処理を実行する設定部と、前記実車速が前記目標車速に追随するように前記車両の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する操作量を算出する操作量算出部と、を備え、前記設定部は、前記自動走行の実行中に前記車両の車速を変化させる要求が生じ、当該要求に基づいて前記実車速が変化した場合、前記要求が解消された時の前記実車速と、前記要求が解消された時の車両の位置から前記目標地点までの残距離と、に基づいて前記目標車速の推移を再設定する再設定処理を実行することをその要旨とする。

車両を目標地点まで移動させる自動走行が実行されている最中に車両の車速を変化させる要求が生じ、当該要求に基づいて実車速が変化した場合と、当該要求が生じなかった場合とでは、実車速の推移が相違する。そのため、当該要求が解消されたあとでも、上記要求の発生前に設定された上記目標車速の推移に基づいた目標車速を用いて操作量を算出し、この操作量に基づいて駆動装置や制動装置を駆動させた場合、車両を目標地点まで移動させる自動走行に支障をきたす虞がある。

この点、上記構成によれば、車両の車速を変化させる要求が解消されると、再設定処理の実行によって、当該要求が解消された時の実車速と、当該要求が解消された時の車両の位置から目標地点までの残距離と、に基づいて目標車速の推移が再設定される。すると、再設定された目標車速の推移に基づいた目標車速を用いて操作量が算出されるようになる。そして、このような操作量に基づいて駆動装置や制動装置を駆動されることによって、自動走行の途中で上記要求が生じた場合であっても車両を目標地点まで移動させることが可能となる。

上記走行制御装置の一例では、前記設定部は、前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が規定距離よりも長い場合、前記再設定処理では、規定の第１制限車速を上限とする車両の走行が行われたあとに当該車両を減速させるように、前記目標車速の推移を再設定する。一方で、前記設定部は、前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が前記規定距離以下であり、前記実車速が規定の車速閾値よりも小さい場合、前記再設定処理では、前記第１制限車速よりも小さい第２制限車速を上限とする車両の走行が行われたあとに当該車両を減速させるように、前記目標車速の推移を再設定する。

上記走行制御装置の一例では、前記設定部は、前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が前記規定距離以下であり、前記実車速が前記車速閾値よりも小さい場合、前記再設定処理では、前記車両の車速を前記第２制限車速で維持させたあとで当該車両を減速させる前記目標車速の推移を再設定する。

上記走行制御装置の一例では、前記操作量算出部は、前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が前記規定距離以下であり、前記実車速が前記車速閾値よりも小さい場合、前記実車速が前記第２制限車速に達するまでの間、前記目標車速を前記第２制限車速とし、当該目標車速と前記実車速との差分が大きいほど車両の加減速度が大きくなるように前記操作量を算出する。

上記走行制御装置の一例では、前記設定部は、前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が前記規定距離以下であり、前記実車速が前記車速閾値以上である場合、前記再設定処理では、車両を加速させないように、前記目標車速の推移を再設定する。

上記走行制御装置の一例では、前記設定部は、前記残距離が大きいほど前記車速閾値を大きくする閾値設定処理を実行する。
上記走行制御装置において前記要求としては、前記車両の運転者による操作によって生じる要求を採用することができる。

走行制御装置の一実施形態と、同走行制御装置が適用される車両の概略構成を示す図。 同走行制御装置で実行される自動走行制御の処理ルーチンを示すフローチャート。 同走行制御装置で実行される割り込み処理の処理ルーチンを示すフローチャート。 同走行制御装置で実行される速度プロファイル再設定処理の処理ルーチンを示すフローチャート。 速度プロファイル再設定処理に用いられる車速閾値と残距離との関係を示すマップ。 第１態様によって再設定される速度プロファイルを示す図。 第２態様によって再設定される速度プロファイルを示す図。 第２態様によって再設定される速度プロファイルの他の例を示す図。 第３態様によって再設定される速度プロファイルを示す図。 同走行制御装置によって速度プロファイルが再設定された場合のタイミングチャート。

以下、走行制御装置の一実施形態である走行制御装置１０について、図１～図１０を参照して説明する。
図１には、車両に搭載される走行制御装置１０を示している。走行制御装置１０には、車両が備える監視装置４１からの検出信号が入力される。監視装置４１は、例えば車両に搭載されている撮影装置やミリ波レーダー装置によって構成されている。監視装置４１は、車両の周囲の情報を取得して、車両の周囲の障害物と車両との相対距離を算出する。走行制御装置１０には、車両が備える車速検出系４２からの検出信号が入力される。車速検出系４２は、車両の各車輪の速度に基づいて車両の車体速度を算出する。走行制御装置１０には、車両のブレーキペダルの操作量を検出する制動操作量センサ４３から信号が入力されるようになっている。

また、当該車両には、制動ＥＣＵ２１と駆動ＥＣＵ２２が搭載されている。制動ＥＣＵ２１及び駆動ＥＣＵ２２は、走行制御装置１０と各種の情報を送受信可能となっている。制動ＥＣＵ２１は、車両の制動装置３１の駆動を制御する。駆動ＥＣＵ２２は、車両の駆動装置３２の駆動を制御する。

走行制御装置１０は、目標地点ＬＥを設定し、目標地点ＬＥまで車両を移動させて目標地点ＬＥで車両を停止させるような車両の自動走行を支援する自動走行制御を実行する。そして、走行制御装置１０は、自動走行制御の実行に必要な機能部として検出部１１と、設定部１２と、操作量算出部１３と、車速制御部１４とを備えている。

検出部１１は、車速検出系４２から入力された車体速度を実車速Ｖｓとして取得する。検出部１１は、制動操作量センサ４３からの検出信号に基づいて車両の運転者の制動操作の有無を検出する。検出部１１は、監視装置４１から入力される信号に基づいて車両の実位置に相当するパラメータを算出する。また、検出部１１は、実位置から自動走行制御における目標地点ＬＥまでの距離を残距離Ｌｒとして算出する。

なお、検出部１１は、車速検出系４２から入力された信号に基づいて車輪の回転量を検出して、当該回転量に基づいて所定期間における車両の走行距離を算出することもできる。

設定部１２は、自動走行制御に用いられる速度プロファイルを設定する設定処理を実行する。速度プロファイルとは、時間の経過に伴う目標車速の推移のことである。また、設定部１２は、速度プロファイルの再設定の条件が成立したときに、目標地点ＬＥに向けて車両が移動している最中に速度プロファイルを再設定する再設定処理を実行する。

操作量算出部１３は、実車速Ｖｓが目標車速に追随するように車両の制動装置３１及び駆動装置３２の少なくとも一方を制御するための操作量Ｘを算出する。例えば車両を加速させる場合、操作量算出部１３は、駆動装置３２に対する操作量Ｘを算出する。また、例えば車両を減速させる場合、操作量算出部１３は、制動装置３１に対する操作量Ｘを算出する。また、目標車速に実車速Ｖｓを接近させるために、操作量算出部１３は、制動装置３１に対する操作量Ｘと、駆動装置３２に対する操作量Ｘとの双方を算出することもある。

操作量算出部１３は、操作量Ｘを算出するに際し、目標車速と、単位時間あたりの車両の目標車速の変化量とに基づくＦ／Ｆ制御と、目標車速と実車速Ｖｓとの偏差を入力とするＦ／Ｂ制御とを実施する。「Ｆ／Ｆ制御」とはフィードフォワード制御のことであり、「Ｆ／Ｂ制御」とはフィードバック制御のことである。そして、操作量算出部１３は、Ｆ／Ｆ制御によって算出された制御量と、Ｆ／Ｂ制御によって算出された制御量との和を操作量Ｘとして算出する。ただし、詳しくは後述するが、Ｆ／Ｂ制御の実行が禁止されている場合、操作量算出部１３は、Ｆ／Ｆ制御によって算出された制御量を操作量Ｘとする。

車速制御部１４は、操作量算出部１３によって算出された操作量Ｘを制動ＥＣＵ２１及び駆動ＥＣＵ２２の少なくとも一方に出力する。
図２を参照して、走行制御装置１０で実行される自動走行制御の処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、車両の運転者による自動走行制御の開始操作に基づいて実行が開始される。

本処理ルーチンが実行されると、まずステップＳ１０１において、検出部１１によって車両の実位置から自動走行制御における目標地点ＬＥまでの残距離Ｌｒが算出される。残距離Ｌｒが算出されると、処理がステップＳ１０２に移行される。ステップＳ１０２では、検出部１１によって実車速Ｖｓが取得される。次のステップＳ１０３では、設定部１２によって速度プロファイルの設定処理が実行される。

設定部１２によって実行される速度プロファイルの設定処理について説明する。
走行制御装置１０で実行される自動走行制御は、車両の走行モードを複数備えている。複数の走行モードは、加速モードと定速モードと減速モードとを含む。加速モードでは、制限車速を上限として車両を加速させる。定速モードでは、車速が制限車速に維持される。減速モードでは、車速が制限車速から「０ｋｍ／ｈ」まで減速される。なお、ステップＳ１０３において実行される設定処理では、制限車速として基本制限車速Ｖｔが選択される。

速度プロファイルの設定処理では、基本制限車速Ｖｔを上限として車両を加速させる間に車両が走行する距離を基本加速距離Ｌａとして、加速モードにおける目標車速の推移が設定される。また、車速を基本制限車速Ｖｔに維持して車両を走行させる距離を基本定速距離Ｌｃとして、定速モードにおける目標車速の推移が設定される。また、車速を基本制限車速Ｖｔから「０ｋｍ／ｈ」まで低下させる間に車両が走行する距離を基本減速距離Ｌｄとして、減速モードにおける目標車速の推移が設定される。

基本加速距離Ｌａと基本定速距離Ｌｃと基本減速距離Ｌｄは、基本加速距離Ｌａと基本定速距離Ｌｃと基本減速距離Ｌｄとの和が残距離Ｌｒとなるように算出される。基本加速距離Ｌａと基本定速距離Ｌｃと基本減速距離Ｌｄは、以下に示す関係式（式１）、関係式（式２）、関係式（式３）を用いて算出することができる。

関係式（式１）、関係式（式２）、関係式（式３）に示すように、基本制限車速Ｖｔと実車速Ｖｓと基準加速度Ｇとに基づいて、基本加速距離Ｌａ及び基本減速距離Ｌｄが算出される。すなわち、基本加速距離Ｌａは、実車速Ｖｓが小さいほど長くなる。そして、残距離Ｌｒと基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとに基づいて、基本定速距離Ｌｃが算出される。

以上のようにして、ステップＳ１０３において、設定部１２によって速度プロファイルが設定されると、処理がステップＳ１０４に移行される。
ステップＳ１０４では、車速制御が開始される。すなわち、操作量算出部１３による操作量Ｘの算出が開始され、且つ、車速制御部１４による操作量Ｘの制動ＥＣＵ２１や駆動ＥＣＵ２２への出力が開始される。その後、本処理ルーチンは終了される。

操作量Ｘが制動ＥＣＵ２１や駆動ＥＣＵ２２に入力されるようになると、入力された操作量Ｘに基づいて制動ＥＣＵ２１が制動装置３１を駆動させたり、入力された操作量Ｘに基づいて駆動ＥＣＵ２２が駆動装置３２を駆動させたりする。これによって、実車速Ｖｓが目標車速に追随するように車両が走行する。

なお、ステップＳ１０４において開始される車速制御は、車両が目標地点ＬＥに到達して残距離Ｌｒが「０」となり、車両が停止すると終了される。或いは車速制御は、車両の運転者による中断操作によって終了されることもある。

図３を参照して、車速制御の実行中に実行される割り込み処理の処理ルーチンについて説明する。この処理ルーチンは、車速制御の実行中に繰り返して実行される。
本処理ルーチンが実行されると、まずステップＳ２０１において、制動操作が検出されたか否かが検出部１１によって判定される。制動操作が検出された場合、車速を変化させる要求が生じたと判断することができる。一方、制動操作が検出されていない場合、当該要求が生じていないと判断することができる。制動操作が検出されない場合（Ｓ２０１：ＮＯ）、本処理ルーチンが一旦終了される。

一方、制動操作が検出された場合（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０２に移行される。ステップＳ２０２では、Ｆ／Ｂ制御の実行停止が操作量算出部１３に指示される。このようにＦ／Ｂ制御の実行が停止されると、操作量算出部１３では、Ｆ／Ｆ制御によって算出された制御量が操作量Ｘとして導出されるようになる。そして、Ｆ／Ｂ制御が停止されると、処理がステップＳ２０３に移行される。

ステップＳ２０３では、ステップＳ２０１において検出された要求が解消されているか否か、すなわち制動操作が解除されているか否かが検出部１１によって判定される。制動操作が継続されている場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、ステップＳ２０３の処理が繰り返し実行される。

一方、制動操作が解除されている場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０４に移行される。ステップＳ２０４では、検出部１１によって残距離Ｌｒが算出される。すなわち、要求が解消された時の車両の実位置から目標地点ＬＥまでの距離が残距離Ｌｒとして算出される。続いて処理がステップＳ２０５に移行され、検出部１１によって、要求が解消された時の実車速Ｖｓが取得される。続いて処理がステップＳ２０６に移行される。ステップＳ２０６では、後述する速度プロファイルの再設定処理が設定部１２によって実行される。次のステップＳ２０７では、Ｆ／Ｂ制御の実行の再開が操作量算出部１３に指示される。このようにＦ／Ｂ制御の実行が再開されると、操作量算出部１３では、Ｆ／Ｆ制御によって算出された制御量と、Ｆ／Ｂ制御によって算出された制御量との和が操作量Ｘとして算出されるようになる。Ｆ／Ｂ制御が再開された後、本処理ルーチンが一旦終了される。

図４を参照して、設定部１２が実行する速度プロファイルの再設定処理の処理ルーチンについて説明する。本処理ルーチンは、図３に示した割り込み処理におけるステップＳ２０６の処理に続いて実行される。

本処理ルーチンが実行されると、まずステップＳ３０１において、基本加速距離Ｌａと基本定速距離Ｌｃと基本減速距離Ｌｄとが設定部１２によって算出される。ここでは、ステップＳ１０３における処理と同様の算出方法が用いられる。基本加速距離Ｌａと基本定速距離Ｌｃと基本減速距離Ｌｄが算出されると、処理がステップＳ３０２に移行される。

ステップＳ３０２では、残距離Ｌｒが基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和よりも大きいか否かが設定部１２によって判定される。すなわち、本実施形態では、基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和が、「規定距離」の一例に相当する。残距離Ｌｒが基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和よりも大きい場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０３に移行される。ステップＳ３０３では、速度プロファイルの再設定が第１態様において実行される。すなわち、残距離Ｌｒが規定距離よりも長いときに、第１態様で速度プロファイルの再設定が行われる。再設定にかかる第１態様の詳細は後述する。速度プロファイルが再設定されると、本処理ルーチンが終了される。

一方、ステップＳ３０２において残距離Ｌｒが基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和以下である場合（Ｓ３０２：ＮＯ）、処理がステップＳ３０４に移行される。ステップＳ３０４では、設定部１２によって、車速閾値ＶｓＴが設定される。車速閾値ＶｓＴは、制動操作の解消時点での実車速Ｖｓが大きいか否かを判断するための値である。車速閾値ＶｓＴは、残距離Ｌｒと車速閾値ＶｓＴとの関係が記録されたマップを用いて算出される。このマップの一例が図５に示されている。図５に示すように、残距離Ｌｒが「ｄ」よりも小さい範囲では、車速閾値ＶｓＴは、規定値ＶｓＴ０として設定される。残距離Ｌｒが「ｄ」以上となる範囲では、車速閾値ＶｓＴは、残距離Ｌｒが大きいほど大きい値として設定される。すなわち、ステップＳ３０４の処理が、「閾値設定処理」の一例に相当する。車速閾値ＶｓＴが設定されると、処理がステップＳ３０５に移行される。

ステップＳ３０５では、実車速Ｖｓが車速閾値ＶｓＴよりも小さいか否かが判定される。実車速Ｖｓが車速閾値ＶｓＴよりも小さい場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０６に移行される。ステップＳ３０６では、速度プロファイルの再設定が第２態様において実行される。すなわち、残距離Ｌｒが規定距離以下であり、実車速Ｖｓが車速閾値ＶｓＴよりも小さい場合、第２態様で速度プロファイルの再設定が行われる。再設定にかかる第２態様の詳細は後述する。速度プロファイルが再設定されると、本処理ルーチンが終了される。

一方、ステップＳ３０５において、実車速Ｖｓが車速閾値ＶｓＴ以上である場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、処理がステップＳ３０７に移行される。ステップＳ３０７では、速度プロファイルの再設定が第３態様において実行される。すなわち、残距離Ｌｒが規定距離以下であり、実車速Ｖｓが車速閾値ＶｓＴ以上である場合、第３態様で速度プロファイルの再設定が行われる。再設定にかかる第３態様の詳細は後述する。速度プロファイルが再設定されると、本処理ルーチンが終了される。

図６を参照して、速度プロファイルの再設定処理における第１態様を説明する。
第１態様にかかる再設定処理では、制限車速として第１制限車速Ｖｔ１が選択される。本実施形態では、第１制限車速Ｖｔ１は基本制限車速Ｖｔと等しい値である。そして、実車速Ｖｓと第１制限車速Ｖｔ１と基準加速度Ｇと残距離Ｌｒとに基づいて、各走行モードにおける目標車速の推移が設定される。

具体的には、設定部１２によって、次のように目標車速の推移が設定される。車両を第１制限車速Ｖｔ１まで加速させる間に車両が走行する距離を第１加速距離Ｌａ１として、加速モードにおける目標車速の推移が設定される。また、車速を第１制限車速Ｖｔ１に維持して車両を走行させる距離を第１定速距離Ｌｃ１として、定速モードにおける目標車速の推移が設定される。また、車速を第１制限車速Ｖｔ１から減速させながら車両を走行させる距離を第１減速距離Ｌｄ１として、減速モードにおける目標車速の推移が設定される。

第１加速距離Ｌａ１と第１定速距離Ｌｃ１と第１減速距離Ｌｄ１は、以下に示す関係式（式４）、関係式（式５）、関係式（式６）を用いて算出することができる。

第１加速距離Ｌａ１と第１定速距離Ｌｃ１と第１減速距離Ｌｄ１は、第１加速距離Ｌａ１と第１定速距離Ｌｃ１と第１減速距離Ｌｄ１との和が残距離Ｌｒとなるように算出される。

図６には、第１態様によって再設定される速度プロファイルの例を示している。この速度プロファイルでは、制動操作が解消されるタイミングｔ１１からタイミングｔ１２までの期間が、目標車速を第１制限車速Ｖｔ１まで上昇させる加速モードが実施される期間となる。そして、タイミングｔ１２からタイミングｔ１３までの期間が、目標車速を第１制限車速Ｖｔ１で維持する定速モードが実施される期間である。最後に、タイミングｔ１３からタイミングｔ１４までの期間が、目標車速を第１制限車速Ｖｔ１から「０ｋｍ／ｈ」まで低下させる減速モードの期間である。

なお、図６において、加速モードが実施されるタイミングｔ１１からタイミングｔ１２までの期間における目標車速の積分値が第１加速距離Ｌａ１に相当する。定速モードが実施されるタイミングｔ１２からタイミングｔ１３までの期間における目標車速の積分値が第１定速距離Ｌｃ１に相当する。減速モードが実施されるタイミングｔ１３からタイミングｔ１４までの期間における目標車速の積分値が第１減速距離Ｌｄ１に相当する。

図７を参照して、速度プロファイルの再設定処理における第２態様を説明する。
第２態様にかかる再設定処理では、制限車速として、第１制限車速Ｖｔ１よりも小さい値の第２制限車速Ｖｔ２が選択される。実車速Ｖｓと第２制限車速Ｖｔ２と基準加速度Ｇと残距離Ｌｒとに基づいて、各走行モードにおける目標車速の推移が設定される。

具体的には、設定部１２によって、次のように目標車速の推移が設定される。車両を第２制限車速Ｖｔ２まで加速させる間に車両が走行する距離を第２加速距離Ｌａ２として、加速モードにおける目標車速の推移が設定される。また、車速を第２制限車速Ｖｔ２に維持して車両を走行させる距離を第２定速距離Ｌｃ２として、定速モードにおける目標車速の推移が設定される。また、車速を第２制限車速Ｖｔ２から減速させながら車両を走行させる距離を第２減速距離Ｌｄ２として、減速モードにおける目標車速の推移が設定される。

第２加速距離Ｌａ２と第２定速距離Ｌｃ２と第２減速距離Ｌｄ２は、以下に示す関係式（式７）、関係式（式８）、関係式（式９）を用いて算出することができる。

第２加速距離Ｌａ２と第２定速距離Ｌｃ２と第２減速距離Ｌｄ２は、第２加速距離Ｌａ２と第２定速距離Ｌｃ２と第２減速距離Ｌｄ２との和が残距離Ｌｒとなるように算出される。

図７に示す実線は、第２態様によって再設定される速度プロファイルの一例である。この速度プロファイルでは、制動操作が解消されるタイミングｔ２１からタイミングｔ２２までの期間が、目標車速を第２制限車速Ｖｔ２まで上昇させる加速モードが実施される期間となる。そして、タイミングｔ２２からタイミングｔ２３までの期間が、目標車速を第２制限車速Ｖｔ２で維持する定速モードが実施される期間である。最後に、タイミングｔ２３からタイミングｔ２４までの期間が、目標車速を第２制限車速Ｖｔ２から「０ｋｍ／ｈ」まで低下させる減速モードの期間である。

なお、図７において、加速モードが実施されるタイミングｔ２１からタイミングｔ２２までの期間における目標車速の積分値が第２加速距離Ｌａ２に相当する。定速モードが実施されるタイミングｔ２２からタイミングｔ２３までの期間における目標車速の積分値が第２定速距離Ｌｃ２に相当する。減速モードが実施されるタイミングｔ２３からタイミングｔ２４までの期間における目標車速の積分値が第２減速距離Ｌｄ２に相当する。

また、図８には、第２態様において、第２定速距離Ｌｃ２の算出値が「０」になる場合に設定される速度プロファイルを示している。この速度プロファイルでは、図８に示すように、第２定速距離Ｌｃ２が「０」であるため定速モードが実施されない。すなわち、タイミングｔ３１からタイミングｔ３２間までの期間が、目標車速を第２制限車速Ｖｔ２まで上昇させる加速モードが実施される期間となる。そして、タイミングｔ３２からタイミングｔ３３までの期間が、目標車速を第２制限車速Ｖｔ２から「０ｋｍ／ｈ」まで低下させる減速モードの期間である。

図９を参照して、速度プロファイルの再設定処理における第３態様を説明する。
第３態様にかかる再設定処理では、自動走行制御において加速モードが実施されないように、目標車速の推移が設定される。すなわち、第３態様にかかる再設定処理では、実車速Ｖｓと基準加速度Ｇと残距離Ｌｒとに基づいて、定速モード及び減速モードにおける目標車速の推移が設定される。なお、定速モードでは、車速を変化させる要求が解除された時点における実車速Ｖｓの値が維持される。

具体的には、設定部１２によって、次のように目標車速の推移が設定される。車速を維持して車両を走行させる距離を第３定速距離Ｌｃ３として、定速モードにおける目標車速の推移が設定される。また、車速を低下させながら車両を走行させる距離を第３減速距離Ｌｄ３として、減速モードにおける目標車速の推移が設定される。

第３定速距離Ｌｃ３と第３減速距離Ｌｄ３は、以下に示す関係式（式１０）、関係式（式１１）を用いて算出することができる。

第３定速距離Ｌｃ３と第３減速距離Ｌｄ３は、第３定速距離Ｌｃ３と第３減速距離Ｌｄ３との和が残距離Ｌｒとなるように算出される。

図９には、第３態様によって再設定される速度プロファイルの例を示している。この速度プロファイルでは、制動操作が解消されるタイミングｔ４１からタイミングｔ４２までの期間が、タイミングｔ４１で検出された実車速Ｖｓで目標車速を維持する定速モードが実施される期間である。そして、タイミングｔ４２からタイミングｔ４３までの期間が、タイミングｔ４１で検出された実車速Ｖｓから「０ｋｍ／ｈ」まで目標車速を低下させる減速モードの期間である。

なお、図９において、定速モードが実施されるタイミングｔ４１からタイミングｔ４２までの期間における目標車速の積分値が第３定速距離Ｌｃ３に相当する。減速モードが実施されるタイミングｔ４２からタイミングｔ４３までの期間における目標車速の積分値が第３減速距離Ｌｄ３に相当する。

本実施形態の作用及び効果について説明する。
図３、図４、図６、図１０を参照して、設定処理によって設定された速度プロファイルに基づいて車両が目標地点ＬＥに向かって自動走行しているときに、車両を減速させる要求が発生した場合について説明する。

まず、図１０を用いて、再設定処理が実行される前に設定処理によって設定されている速度プロファイルについて説明する。この速度プロファイルは、タイミングｔ０における実車速Ｖｓと、タイミングｔ０での車両の位置から目標地点ＬＥまでの残距離Ｌｒとに基づいて設定されている。設定処理によって設定されている速度プロファイルに従って車両が走行した場合、図１０の（ａ）に実線で示すように、タイミングｔ０から走行開始した車両がタイミングｔ７において目標地点ＬＥに到達することが推測される。

設定処理によって設定されている速度プロファイルによれば、タイミングｔ０からタイミングｔ１までの期間が、図１０の（ｂ）に実線で示すように車速が基本制限車速Ｖｔまで増加される加速モードの期間となる。タイミングｔ１で走行モードが加速モードから定速モードに移行される。定速モードでは車速が基本制限車速Ｖｔで維持される。この定速モードは、タイミングｔ１からタイミングｔ５まで実施される。タイミングｔ５で走行モードが定速モードから減速モードに移行される。減速モードでは車速が基本制限車速Ｖｔから「０ｋｍ／ｈ」まで減速される。このような減速モードは、タイミングｔ７まで実施される。そして、タイミングｔ７において車両が目標地点ＬＥで停止する。

次に、速度プロファイルが再設定される場合の車両の走行距離及び車速の変化について説明する。ここでは、制動操作が解除される時点での残距離Ｌｒが基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和よりも大きい場合の例、すなわち速度プロファイルの再設定にかかる第１態様の例を説明する。

タイミングｔ０からタイミングｔ１までの期間では、上述した速度プロファイルに従って加速モードが実施される。そのため、加速モードによって目標車速が基本制限車速Ｖｔまで増加される。こうした目標車速の増加に追随するように実車速Ｖｓが増加される。そして、タイミングｔ１で走行モードが加速モードから定速モードに移行される。すると、目標車速が基本制限車速Ｖｔで維持されるようになる。

なお、タイミングｔ１では、目標車速が基本制限車速Ｖｔと等しくなっているものの、実車速Ｖｓが目標車速（＝基本制限車速Ｖｔ）に未だ達していないこともある。このような場合、タイミングｔ１以降でも実車速Ｖｓが目標車速に達するまでの間、実車速Ｖｓの増加が継続されることとなる。

タイミングｔ２では、車両の運転者によるブレーキペダルの操作が開始される。すると、制動操作量センサ４３から走行制御装置１０に入力される信号が変化するため、図１０の（ｃ）に示すように検出部１１によって制動操作が検出される。すなわち、車両を減速させる要求が発生したと判定することができる。図３を用いて説明したように、このように制動操作が検出されると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、操作量算出部１３でのＦ／Ｂ制御の実行が停止される（Ｓ２０２）。このため、操作量算出部１３で算出される操作量Ｘは、Ｆ／Ｆ制御によって算出される制御量と等しくなる。そのため、図１０の（ｂ）に示すように、運転者の制動操作によって車両に対する制動力が大きくなった分、タイミングｔ２以降では、実線で示す目標車速は維持されているものの、一点鎖線で示す実車速Ｖｓが低下する。その結果、図１０の（ａ）に示すように、実線で示した速度プロファイルに基づく走行距離の目標値から、一点鎖線で示す実際の走行距離が乖離するようになる。すなわち、時間の経過によって変化する走行距離の目標値に対して実際の走行距離が追随しなくなり、自動走行制御の実施中に制動操作が行われない場合と比して、残距離Ｌｒの短縮速度が小さくなる。

そして、図１０に示す例では、タイミングｔ３で制動操作が解除される。すると、制動操作量センサ４３から走行制御装置１０に入力される信号が変化するため、図１０の（ｃ）に示すように検出部１１によって制動操作が検出されなくなる。すなわち、車両を減速させる要求が解消されたと判定することができる。走行制御装置１０では、図３を用いて説明したように、このように制動操作が解除されると（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、速度プロファイルの再設定処理が実行される（Ｓ２０６）。再設定処理によれば、図４を用いて説明したように、制動操作が解除されるタイミングｔ３時点での残距離Ｌｒが基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和よりも大きいため（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、第１態様によって速度プロファイルの再設定が行われる（Ｓ３０３）。そして、タイミングｔ３以降では、操作量算出部１３でのＦ／Ｂ制御の実行が再開される（Ｓ２０７）。すると、操作量算出部１３で算出される操作量Ｘは、Ｆ／Ｆ制御によって算出される制御量と、Ｆ／Ｂ制御によって算出される制御量との和と等しくなる。

図１０の（ｂ）では、第１態様によって再設定された速度プロファイルが二点鎖線で示されている。再設定された速度プロファイルによれば、タイミングｔ３からタイミングｔ４までの期間では、走行モードとして加速モードが実施される。タイミングｔ４で走行モードが加速モードから定速モードに移行され、タイミングｔ４からタイミングｔ６までの期間では走行モードとして定速モードが実施される。タイミングｔ６で走行モードが定速モードから減速モードに移行され、タイミングｔ６からタイミングｔ８までの期間では走行モードとして減速モードが実施される。こうして再設定された速度プロファイルに従って車両が走行した場合、タイミングｔ７よりも後の時期であるタイミングｔ８において、車両が目標地点ＬＥに到達することが予測される。

走行制御装置１０によれば、制動操作が解除された時の実車速Ｖｓと、制動操作が解除された時の残距離Ｌｒとに基づいて速度プロファイルが再設定される。すると、再設定された速度プロファイルに基づいた目標車速を用いて操作量Ｘが算出され、この操作量Ｘに基づいて駆動装置３２や制動装置３１の駆動が制御されることとなる。そのため、自動走行の途中で制動操作が行われたために車両が減速された場合であっても、車両を目標地点ＬＥまで移動させることができる。

また、走行制御装置１０によれば、速度プロファイルが再設定される前に残距離Ｌｒが算出される。このため、制動操作中における車両の走行距離が反映された残距離Ｌｒを用いて速度プロファイルを再設定することができる。これによって、目標地点ＬＥと車両が実際に停止する位置とのずれを小さくすることができる。

また、制動操作が解除された時に速度プロファイルが再設定され、再設定された速度プロファイルに基づいた目標車速と実車速Ｖｓとの偏差に基づいてＦ／Ｂ制御が実行される。このため、制動操作の開始前に設定された最初の速度プロファイルに基づく目標車速に対する実車速Ｖｓの偏差に基づいてＦ／Ｂ制御が実施される場合と比較し、操作量算出部１３によって算出される操作量Ｘが過大に算出されることを抑制できる。これによって、制動操作の解除後における車両の急加速を抑制できる。

走行制御装置１０によれば、制動操作のような車速を変化させる要求が解除された時点の残距離Ｌｒが基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和よりも大きい場合には（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、車速の上限が第１制限車速Ｖｔ１とされる第１態様によって速度プロファイルが再設定される（Ｓ３０３）。一方、残距離Ｌｒが基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和以下であり（Ｓ３０２：ＮＯ）、実車速Ｖｓが車速閾値ＶｓＴよりも小さい場合には（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、車速の上限が第２制限車速Ｖｔ２とされる第２態様によって速度プロファイルが再設定される（Ｓ３０６）。すなわち、残距離Ｌｒが大きい場合には、車速の上限を第１制限車速Ｖｔ１として加速モードが実施される。このように残距離Ｌｒが大きい場合には、残距離Ｌｒが大きくない場合よりも、目標地点ＬＥに向かう車両の最高車速を大きくすることができる。その結果、目標地点ＬＥまでの距離が長い場合において、車両が目標地点ＬＥに到達するまでの時間が長くなりすぎることを抑制できる。一方、目標地点ＬＥまでの距離が短い場合には、目標地点ＬＥに向かう車両の最高車速がそれほど大きくならない。すなわち、残距離Ｌｒが小さく目標地点ＬＥまでの距離が近い場合において車速の過度な上昇を避けることができる。

また、走行制御装置１０によれば、残距離Ｌｒが基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和以下であり（Ｓ３０２：ＮＯ）、実車速Ｖｓが車速閾値ＶｓＴ以上である場合には（Ｓ３０５：ＮＯ）、加速モードが実施されない第３態様によって速度プロファイルが再設定される（Ｓ３０７）。これによって、残距離Ｌｒが小さく、当該残距離Ｌｒを走行するために実車速Ｖｓが十分大きい場合には、車両が目標地点ＬＥに到達するまでの間に車速がさらに増大されることを抑制できる。

さらに、走行制御装置１０では、図５に示したように、残距離Ｌｒが「ｄ」よりも大きいほど大きい値として車速閾値ＶｓＴを設定している。これによって、速度プロファイルの再設定に際して、残距離Ｌｒの大きさに基づいて第２態様と第３態様とを使い分けることができる。すなわち、残距離Ｌｒが大きいほど車速閾値ＶｓＴが大きくされて、加速モードが実施される第２態様によって速度プロファイルが再設定されやすくなる。このため、残距離Ｌｒが大きい場合に第３態様が選択されることが抑制され、加速モードが実施されないがために車両が目標地点ＬＥに到達するまでの時間が長くなりすぎることを抑制できる。

ここで、制動操作のような車速を変化させる要求が解除された時点の残距離Ｌｒによらず、第１態様で速度プロファイルを再設定することも考えられる。この場合、残距離Ｌｒが小さい場合、加速モードや減速モードでは、実車速Ｖｓを目標車速に追随させることが困難となるように目標車速が推移する虞がある。この点、走行制御装置１０では、制動操作が解除された時の車両の状態に応じて、速度プロファイルの再設定態様を変更している。これによって、制動操作の解除後において、目標車速の急激な変化が抑制される分、目標車速への車速の追随性を向上することができる。そのため、車両が実際に停止する位置と目標地点ＬＥとの乖離を抑制できる。

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、図６～図９に示した速度プロファイルの設定例を記載しているが、速度プロファイルはこれに限られるものではない。車速を変化させる要求があったときに、要求が解消された時点で、当該時点の実車速と車両の位置からプロファイルを再設定するように構成すれば、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

・上記実施形態では、車速を変化させる要求として制動操作を例示している。車速を変化させる要求については制動操作に限られるものではない。例えばアクセルペダルの操作などの加速操作でもよい。この場合、図３におけるステップＳ２０１において、加速操作がなされているか否かを判定して、ステップＳ２０３において加速操作が解除されているか否かを判定する。そして、加速操作が解除されたタイミングで速度プロファイルを再設定すれば、上記実施形態と同様に、自動走行制御において、加速操作が行われている間の車速の変化と走行距離とを反映させて車両を目標地点ＬＥまで走行させることができる。

また、車速を変化させるような車両の操作は、ブレーキペダルやアクセルペダルのような車載装置の操作に限らない。例えば、走行制御装置としてスマートフォンやタブレット端末のような通信端末と通信可能なものが考えられる。このような走行制御装置によれば、駐車位置を目標地点ＬＥとして設定し、この目標地点ＬＥへの車両の自動走行を支援することができる。この場合も設定処理によって速度プロファイルを設定し、この速度プロファイルに沿った車両の自動走行が支援される。このように自動走行を走行制御装置が支援している最中に、ユーザによる通信端末の操作によって、車速を変化させる要求が通信端末から走行制御装置に入力されると、当該要求に基づいて車速が変化される。そして、当該要求が解除された時には、上記実施形態と同様に、その時点の実車速Ｖｓと残距離Ｌｒとに基づいて速度プロファイルを再設定するようにしてもよい。この場合であっても、再設定された速度プロファイルに沿った車両の自動走行を支援することによって、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、加減速を問わず車速を変化させる要求は、運転者による操作に限られるものでもない。例えば、車両の制御装置によって指示される車速を変化させる要求が自動走行制御の実行中に介入するのであれば、当該要求の発生と解消とに基づいて速度プロファイルを再設定するように構成することもできる。車速を変化させる要求であれば、その種類に限らず、上記実施形態と同様に当該要求が解除されたタイミングで速度プロファイルを再設定することで、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

・上記実施形態では、速度プロファイルの設定に規定の基準加速度Ｇを用いているが、加速モードにおける車両の加速度として、制限車速と実車速Ｖｓとの差に基づいて設定される代替加速度Ｇ＊を用いることもできる。

例えば図７を参照して説明すると、第２制限車速Ｖｔ２と実車速Ｖｓとの差に基づいて、当該差が大きいほど代替加速度Ｇ＊を大きく設定する。当該差が大きいとき、すなわちタイミングｔ２１における車速が実車速Ｖｓよりも小さい値「Ｖｓ１」であるとき、一点鎖線で示すように、単位時間当たりの車速の増加量が大きくされる。一方、当該差が小さいときは、すなわちタイミングｔ２１における車速が実車速Ｖｓよりも大きい値「Ｖｓ２」であるとき、二点鎖線で示すように、単位時間当たりの車速の増加量が小さくされる。

このように可変値である代替加速度Ｇ＊を採用することによって、制動操作が解除されたときの実車速Ｖｓが小さいとしても、車速が制限車速に到達する時期を早めることができる。これによって、車両が目標地点ＬＥに到達するまでの時間を短縮できる。

・上記実施形態では、車速閾値ＶｓＴの設定について、図５に示す関係が記録されたマップを用いた。車速閾値ＶｓＴは、図５に示したように残距離Ｌｒが「ｄ」よりも小さい範囲で一定の値として設定することに限らず、残距離Ｌｒの全範囲において残距離Ｌｒが大きくなるほど車速閾値ＶｓＴが大きく設定される関係が記録されたマップを用いることもできる。また、残距離Ｌｒが大きくなるほど段階的に大きくされるように車速閾値ＶｓＴを設定することもできる。

・上記実施形態では、残距離Ｌｒと車速閾値ＶｓＴとの関係に基づいて車速閾値ＶｓＴを設定しているが、車速閾値ＶｓＴとしては予め定められた規定の閾値を用いることもできる。

・上記実施形態では、車速を変化させる要求が発生した場合、操作量算出部１３によるＦ／Ｂ制御の実施が停止される。しかし、当該要求に応じて車速を変化させることができるのであれば、当該要求が発生しているときに操作量算出部１３によるＦ／Ｂ制御の実施を停止させなくてもよい。例えば、Ｆ／Ｂ制御によって算出された制御量と上限値とのうちの小さい方の値と、Ｆ／Ｆ制御によって算出された制御量との和を操作量Ｘとして算出するようにしてもよい。

・上記実施形態では、基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和を規定距離としている。しかし、規定距離は、基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄとの和に応じた値であればよく、当該和と等しい値に限らない。例えば、基本加速距離Ｌａと基本減速距離Ｌｄと所定のオフセット値との和を規定距離としてもよい。この場合、オフセット値は、基本加速距離Ｌａ及び基本減速距離Ｌｄよりも短い値となる。例えば、オフセット値は、基本加速距離Ｌａ及び基本減速距離Ｌｄのうちの小さい方の値の半分未満の値であることが好ましい。

・上記実施形態では、基本加速距離Ｌａの算出に使用される基準加速度Ｇと、基本減速距離Ｌｄの算出に使用される基準加速度Ｇとは互いに同じ値としている。しかし、基本加速距離Ｌａの算出に使用される基準加速度Ｇと、基本減速距離Ｌｄの算出に使用される基準加速度Ｇとを互いに異ならせるようにしてもよい。

・上記実施形態では、車両の位置を検出するために監視装置４１からの入力信号を用いている。これに替えて、ＧＰＳから取得した位置情報に基づいて車両の実位置を取得することもできる。

・上記実施形態では、監視装置４１からの入力信号に基づいて車両の実位置を取得しているが、これに替えて、目標地点ＬＥまでの距離と走行距離とに基づいて、車両の実位置を推定することもできる。

１０…走行制御装置、１１…検出部、１２…設定部、１３…操作量算出部、１４…車速制御部、２１…制動ＥＣＵ、２２…駆動ＥＣＵ、３１…制動装置、３２…駆動装置、４１…監視装置、４２…車速検出系、４３…制動操作量センサ。

Claims (6)

1. 車両を目標地点まで移動させる際に、車両の速度である実車速の目標である目標車速を制御することによって車両の自動走行を支援する走行制御装置であって、
   前記実車速と前記目標地点と、に基づいて車両が前記目標地点に到達するまでの前記目標車速の推移を設定する設定処理を実行する設定部と、
   前記実車速が前記目標車速に追随するように前記車両の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する操作量を算出する操作量算出部と、を備え、
   前記設定部は、
   前記自動走行の実行中に前記車両の車速を変化させる要求が生じ、当該要求に基づいて前記実車速が変化した場合、
   前記要求が解消された時の前記実車速と、前記要求が解消された時の車両の位置から前記目標地点までの残距離と、に基づいて前記目標車速の推移を再設定する再設定処理を実行するようになっており、
   前記設定部は、
   前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が規定距離よりも長い場合、前記再設定処理では、規定の第１制限車速を上限とする車両の走行が行われたあとに当該車両を減速させるように、前記目標車速の推移を再設定し、
   前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が前記規定距離以下であり、前記実車速が規定の車速閾値よりも小さい場合、前記再設定処理では、前記第１制限車速よりも小さい第２制限車速を上限とする車両の走行が行われたあとに当該車両を減速させるように、前記目標車速の推移を再設定する
   走行制御装置。
2. 前記設定部は、
   前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が前記規定距離以下であり、前記実車速が前記車速閾値よりも小さい場合、
   前記再設定処理では、前記車両の車速を前記第２制限車速で維持させたあとで当該車両を減速させる前記目標車速の推移を再設定する
   請求項１に記載の走行制御装置。
3. 前記操作量算出部は、
   前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が前記規定距離以下であり、前記実車速が前記車速閾値よりも小さい場合、
   前記実車速が前記第２制限車速に達するまでの間、前記目標車速を前記第２制限車速とし、当該目標車速と前記実車速との差分が大きいほど車両の加減速度が大きくなるように前記操作量を算出する
   請求項１又は２に記載の走行制御装置。
4. 前記設定部は、
   前記自動走行の実行中に生じた前記要求が解消された時に、前記残距離が前記規定距離以下であり、前記実車速が前記車速閾値以上である場合、
   前記再設定処理では、車両を加速させないように、前記目標車速の推移を再設定する
   請求項１～３のいずれか一項に記載の走行制御装置。
5. 前記設定部は、前記残距離が大きいほど前記車速閾値を大きくする閾値設定処理を実行する
   請求項１～４のいずれか一項に記載の走行制御装置。
6. 前記要求は、前記車両の運転者による操作によって生じる
   請求項１～５のいずれか一項に記載の走行制御装置。

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