JP7172934B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、車両を制御するための車両制御装置に関する。
従来、車両が停車する際のショックを低減するために、制動力の低減制御を行う制御装置が知られている。特許文献１には、路面が勾配を有する場合でも車両のずり下がりを抑制するとともに停車ショックを低減するために、路面の勾配の大きさに基づいて制動力の増加率を決定する制御装置が開示されている。
従来の制御装置においては、車両の現在位置における路面の勾配の大きさに基づいて制動力の増加率を決定している。しかしながら、ブレーキ操作が行われた時点で車両が走行している位置における勾配の大きさと、車両が停車することが見込まれる位置における勾配の大きさとが同一であるとは限らない。このような場合、制動力の増加率が適切な値に設定されないという問題が生じていた。
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、車両が停車する際のショックを低減させることが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
本発明の車両制御装置は、車両の停車位置を予測する予測部と、前記予測部が予測した前記停車位置における路面の勾配量を特定する勾配特定部と、前記車両の重量を特定する重量特定部と、前記勾配特定部が特定した勾配量と前記車両の重量とに基づいて決定した変化速度で前記車両のブレーキの圧力を変化させることにより前記車両を制動する制動制御部と、を有する。
前記制動制御部は、例えば、前記勾配特定部が特定した前記勾配量が大きければ大きいほど前記変化速度を大きくする。
前記制動制御部は、前記重量特定部が特定した重量が大きければ大きいほど前記変化速度を大きくしてもよい。
前記勾配特定部は、前記車両が停車することを検出した時点における前記車両の現在位置から前記停車位置までの複数の地点における複数の勾配量を特定し、前記制動制御部は、前記複数の勾配量に基づいて前記変化速度を決定してもよい。
本発明によれば、車両が停車する際のショックを低減させることができるという効果を奏する。
［車両Ｔの概要］
図１は、本実施形態に係る車両Ｔ（自車両）の概要を説明するための図である。図１においては、商用車である車両Ｔが、先行車両Ｖの後方を走行している状態を示している。車両Ｔは、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）機能を有しており、先行車両Ｖの速度に追従して自車両の速度を制御しながら走行する。
図１は、本実施形態に係る車両Ｔ（自車両）の概要を説明するための図である。図１においては、商用車である車両Ｔが、先行車両Ｖの後方を走行している状態を示している。車両Ｔは、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）機能を有しており、先行車両Ｖの速度に追従して自車両の速度を制御しながら走行する。
図１（ａ）に示す状態において、先行車両Ｖが停車のための減速を開始したとする。車両Ｔは、先行車両Ｖが停車することを検出し、車両Ｔを停車させるために減速を開始する。この際、車両Ｔは、車両Ｔが停車する位置を予測する。
車両Ｔは、停車する位置を予測するために、まず、先行車両Ｖの車速及び減速度に基づいて、先行車両Ｖが停車するまでに要する距離を算出することにより、先行車両Ｖが停車する時点での先行車両Ｖの後端の位置を予測する。車両Ｔは、予測した先行車両Ｖの停車時の後端の位置に対して停車時の目標車間距離だけ手前の位置を車両Ｔが停車する時の車両Ｔの先端の位置であると仮定し、当該位置に基づいて、車両Ｔの所定の部位（例えば重心）の位置を停車位置として予測する。車両Ｔは、道路の勾配情報を含む地図情報を参照することにより、予測した停車位置における道路の勾配量を特定する。なお、車両Ｔの停車位置は、停車時に車両Ｔの重心の位置に限らず、車両Ｔの中央等の他の部位の位置であってもよい。
図１（ｂ）は、車両Ｔが予測した先行車両Ｖ及び車両Ｔの停車位置を示す図である。図１（ｂ）に示す例においては、車両Ｔが上り勾配がある位置で停車しており、車両Ｔは、図１（ｂ）に示す車両Ｔの停車位置における勾配量を特定する。
車両Ｔは、特定した勾配量と車両Ｔの重量とに基づいて、停車する直前のブレーキの圧力（以下、「ブレーキ圧」という。）の変化速度を決定する。具体的には、車両Ｔは、勾配量が大きければ大きいほどブレーキ圧を大きくする変化速度（すなわち増加率）を大きくする。また、車両Ｔは、重量が大きければ大きいほどブレーキ圧を大きくする変化速度を大きくする。
車両Ｔがこのように動作することで、車両Ｔが停車する位置に勾配があり、かつ重量が大きい場合に、車両Ｔが停車する位置が平坦であり、かつ重量が小さい場合よりも、ブレーキ圧の変化速度が大きくなりブレーキが強く作動する。その結果、車両Ｔが停車する位置に勾配があり、かつ重量が大きい場合に、車両Ｔが確実に停車することができるとともに、車両Ｔが停車する位置が平坦であり、かつ重量が小さい場合に、ブレーキの作動に伴う揺り戻しを抑制することができる。
以下、車両Ｔの構成及び動作について詳細に説明する。
以下、車両Ｔの構成及び動作について詳細に説明する。
［車両Ｔの構成］
図２は、車両Ｔの構成を示す図である。車両Ｔは、車両制御装置１と、周辺センサ部２と、重量センサ３と、エンジン４とを有する。
図２は、車両Ｔの構成を示す図である。車両Ｔは、車両制御装置１と、周辺センサ部２と、重量センサ３と、エンジン４とを有する。
車両制御装置１は、上述の各種の動作を実現するために車両Ｔの各部を制御する装置であり、例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。車両制御装置１は、記憶部１１と制御部１２とを有する。制御部１２は、走行制御部１２１と、予測部１２２と、勾配特定部１２３と、重量特定部１２４と、制動制御部１２５とを有する。車両制御装置１の詳細については後述する。
周辺センサ部２は、例えばレーダー又はカメラを有しており、車両Ｔの周辺の状況を検出する。周辺センサ部２は、例えば先行車両Ｖの速度、加速度及び減速度を検出する。周辺センサ部２は、信号機、停止線、歩行者又は障害物等のように、車両Ｔの走行に影響を与える他の状況を検出してもよい。周辺センサ部２は、検出した状況を示すデータを走行制御部１２１及び予測部１２２に入力する。
重量センサ３は、車両Ｔの重量を検出する。重量センサ３は、検出した重量を示すデータを重量特定部１２４に入力する。
［車両制御装置１の構成］
記憶部１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体を有する。記憶部１１は、例えば制御部１２が実行するプログラムを記憶している。記憶部１１は、周辺センサ部２及び重量センサ３から入力された各種のデータを一時的に記憶してもよい。また、記憶部１１は、例えば複数の勾配量とブレーキ圧の変化速度とを関連付けたルックアップテーブル等の関係データを記憶する。記憶部１１は、複数の車両Ｔの重量それぞれに対応するブレーキ圧の変化速度を記憶してもよい。記憶部１１は、勾配量と車両Ｔの重量との複数の組み合わせそれぞれに対応するブレーキ圧の変化速度を記憶してもよい。
記憶部１１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体を有する。記憶部１１は、例えば制御部１２が実行するプログラムを記憶している。記憶部１１は、周辺センサ部２及び重量センサ３から入力された各種のデータを一時的に記憶してもよい。また、記憶部１１は、例えば複数の勾配量とブレーキ圧の変化速度とを関連付けたルックアップテーブル等の関係データを記憶する。記憶部１１は、複数の車両Ｔの重量それぞれに対応するブレーキ圧の変化速度を記憶してもよい。記憶部１１は、勾配量と車両Ｔの重量との複数の組み合わせそれぞれに対応するブレーキ圧の変化速度を記憶してもよい。
制御部１２は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有しており、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、走行制御部１２１、予測部１２２、勾配特定部１２３、重量特定部１２４及び制動制御部１２５として機能する。
走行制御部１２１は、エンジン４を制御することにより車両Ｔの車速を制御する。走行制御部１２１は、例えば周辺センサ部２から通知された先行車両Ｖの速度、加速度及び減速度に基づいて車両Ｔの目標車速を決定し、目標車速で車両Ｔが走行するようにエンジン４を制御する。走行制御部１２１は、先行車両Ｖの速度、加速度及び減速度以外の外部の状況を示す情報にさらに基づいて目標車速を決定してもよい。走行制御部１２１は、例えば周辺センサ部２が信号機、停止線、歩行者又は障害物等を検出した場合に、信号機、停止線、歩行者又は障害物等の手前の位置で停止できるように目標車速を決定する。
予測部１２２は、車両Ｔの停車位置を予測する。予測部１２２は、例えば周辺センサ部２から通知された先行車両Ｖの速度、加速度及び減速度に基づいて先行車両Ｖが停車する位置を予測し、予測した先行車両Ｖの停車位置に対して停止時の目標車間距離だけ手前の位置を特定することにより、車両Ｔの停車位置を予測する。予測部１２２は、周辺センサ部２が信号機、停止線、歩行者又は障害物等を検出した場合に、信号機、停止線、歩行者又は障害物等の手前の位置を停車位置として予測してもよい。
勾配特定部１２３は、予測部１２２が予測した停車位置における路面の勾配量を特定する。勾配特定部１２３は、例えば記憶部１１に記憶された、道路の勾配を示す情報を含む地図情報を参照することにより、予測停車位置の勾配量を特定する。勾配特定部１２３は、周辺センサ部２から入力された周辺の状況を示すデータに基づいて予測停車位置の勾配量を特定してもよい。勾配特定部１２３は、特定した勾配量を制動制御部１２５に通知する。
重量特定部１２４は、重量センサ３から入力されたデータに基づいて車両Ｔの重量を特定する。重量特定部１２４は、特定した重量を制動制御部１２５に通知する。
制動制御部１２５は、ブレーキ５を制御することにより車両Ｔを制動する。制動制御部１２５は、車両Ｔが停止する際に、勾配特定部１２３が特定した勾配量に基づいて決定した変化速度でブレーキ５の圧力を変化させることにより車両Ｔを制動する。制動制御部１２５は、重量特定部１２４が特定した重量が大きければ大きいほどブレーキ圧の変化速度を大きくしてもよい。制動制御部１２５は、勾配特定部１２３が特定した勾配量と重量特定部１２４が特定した車両Ｔの重量とに基づいて決定した変化速度でブレーキ５の圧力を変化させることにより車両Ｔを制動してもよい。
図３は、制動制御部１２５の動作を説明するための図である。図３の横軸は時間を示しており、縦軸はブレーキ圧を示している。図３における破線は、第１勾配量の場合のブレーキ圧の変化を示しており、図３における一点鎖線は、第１勾配量よりも大きな第２勾配量の場合のブレーキ圧の変化を示している。
制動制御部１２５は、例えば図３に示すような記憶部１１に記憶された勾配量とブレーキ圧の変化速度との関係を示す関係データを参照することにより、勾配特定部１２３が特定した勾配量が大きければ大きいほどブレーキ圧の変化速度を大きくする。制動制御部１２５は、例えば、勾配量の絶対値が大きければ大きいほどブレーキ圧の変化速度を大きくする。制動制御部１２５は、車両Ｔの重量が大きければ大きいほどブレーキ圧の変化速度を大きくしてもよい。制動制御部１２５がこのように動作することで、勾配がある道路において車両Ｔが適切な位置で停止しつつ、揺り戻しを抑制することができる。
また、制動制御部１２５は、勾配量の絶対値と車両Ｔの重量との組み合わせに対応する変化速度でブレーキ圧を変化させてもよい。制動制御部１２５は、例えば勾配量と重量とを乗算又は加算した値が大きければ大きいほどブレーキ圧の変化速度を大きくする。制動制御部１２５は、外部から入力された指示に基づいて、勾配量と重量とを乗算又は加算する際に勾配量及び重量にそれぞれ異なる重み付けをしてもよい。制動制御部１２５がこのように動作することで、例えば運転者の好みに応じた変化速度でブレーキ圧を変化させることができる。
［車両制御装置１の動作フローチャート］
図４は、車両制御装置１の動作フローチャートである。図４に示す動作フローチャートは、予測部１２２が車両Ｔの停車位置を予測した時点から開始している（ステップＳ１）。予測部１２２が停車位置を予測すると、勾配特定部１２３は、予測停車位置における勾配量を特定する（ステップＳ２）。また、重量特定部１２４は、車両Ｔの重量を特定する（ステップＳ３）。ステップＳ２の処理とステップＳ３の処理の順序は任意である。
図４は、車両制御装置１の動作フローチャートである。図４に示す動作フローチャートは、予測部１２２が車両Ｔの停車位置を予測した時点から開始している（ステップＳ１）。予測部１２２が停車位置を予測すると、勾配特定部１２３は、予測停車位置における勾配量を特定する（ステップＳ２）。また、重量特定部１２４は、車両Ｔの重量を特定する（ステップＳ３）。ステップＳ２の処理とステップＳ３の処理の順序は任意である。
続いて、制動制御部１２５は、ステップＳ２において特定された勾配量と、ステップＳ３において特定された重量とに基づいて、ブレーキ圧の変化速度を決定する（ステップＳ４）。制動制御部１２５は、決定した変化速度でブレーキ圧を変化させてブレーキ５を作動させることにより車両Ｔを停車させる。
［変形例］
以上の説明においては、車両Ｔが停車する予定の位置における道路の勾配量にのみ基づいてブレーキ圧の変化速度を決定するという場合を例示した。これに対して、車両Ｔにおいては、勾配特定部１２３が、車両Ｔ又は先行車両Ｖが停車することを検出した時点における車両Ｔの現在位置から予測停車位置までの複数の地点における複数の勾配量を特定し、制動制御部１２５が、勾配特定部１２３が特定した複数の勾配量に基づいて変化速度を決定してもよい。
以上の説明においては、車両Ｔが停車する予定の位置における道路の勾配量にのみ基づいてブレーキ圧の変化速度を決定するという場合を例示した。これに対して、車両Ｔにおいては、勾配特定部１２３が、車両Ｔ又は先行車両Ｖが停車することを検出した時点における車両Ｔの現在位置から予測停車位置までの複数の地点における複数の勾配量を特定し、制動制御部１２５が、勾配特定部１２３が特定した複数の勾配量に基づいて変化速度を決定してもよい。
勾配特定部１２３は、例えば予測停車位置の前後の所定の範囲における複数の勾配量を特定し、制動制御部１２５は、特定された複数の勾配量の平均値に基づいて変化速度を決定する。所定の範囲は、例えば、予測部１２２による予測停車位置の予測精度に基づいて決定される範囲であり、車両Ｔが停車すると予測される最も現在位置に近い位置から最も現在位置から遠い位置までの範囲である。制動制御部１２５は、複数の勾配量のうち、予測停車位置に近い位置の勾配量に、予測停車位置から遠い位置の勾配量よりも大きく重み付けをして算出した平均値に基づいて変化速度を決定してもよい。勾配特定部１２３及び制動制御部１２５がこのように動作することで、予測部１２２による予測に誤差がある場合の影響を軽減することが可能になる。
［車両制御装置１による効果］
以上説明したように、車両制御装置１においては、予測部１２２が車両Ｔの停車位置を予測し、制動制御部１２５は予測された停車位置における勾配量と車両Ｔの重量とに基づいて、車両Ｔを停車させる際のブレーキ圧の変化速度を決定する。車両制御装置１がこのように動作することで、勾配量が大きい場合又は車両Ｔの重量が大きい場合に確実に車両Ｔを停車させるとともに、勾配量が小さくかつ車両Ｔの重量が小さい場合の揺り戻しを抑制することが可能になる。
以上説明したように、車両制御装置１においては、予測部１２２が車両Ｔの停車位置を予測し、制動制御部１２５は予測された停車位置における勾配量と車両Ｔの重量とに基づいて、車両Ｔを停車させる際のブレーキ圧の変化速度を決定する。車両制御装置１がこのように動作することで、勾配量が大きい場合又は車両Ｔの重量が大きい場合に確実に車両Ｔを停車させるとともに、勾配量が小さくかつ車両Ｔの重量が小さい場合の揺り戻しを抑制することが可能になる。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。
１ 車両制御装置
２ 周辺センサ部
３ 重量センサ
４ エンジン
５ ブレーキ
１１ 記憶部
１２ 制御部
１２１ 走行制御部
１２２ 予測部
１２３ 勾配特定部
１２４ 重量特定部
１２５ 制動制御部
２ 周辺センサ部
３ 重量センサ
４ エンジン
５ ブレーキ
１１ 記憶部
１２ 制御部
１２１ 走行制御部
１２２ 予測部
１２３ 勾配特定部
１２４ 重量特定部
１２５ 制動制御部
Claims (4)
- 車両の停車位置を予測する予測部と、
前記予測部が予測した前記停車位置における路面の勾配量を特定する勾配特定部と、
前記車両の重量を特定する重量特定部と、
前記勾配特定部が特定した勾配量と前記車両の重量とに基づいて決定した変化速度で前記車両のブレーキの圧力を変化させることにより前記車両を制動する制動制御部と、
を有する車両制御装置。 - 前記制動制御部は、前記勾配特定部が特定した前記勾配量が大きければ大きいほど前記変化速度を大きくする、
請求項１に記載の車両制御装置。 - 前記制動制御部は、前記重量特定部が特定した重量が大きければ大きいほど前記変化速度を大きくする、
請求項１又は２に記載の車両制御装置。 - 前記勾配特定部は、前記車両が停車することを検出した時点における前記車両の現在位置から前記停車位置までの複数の地点における複数の勾配量を特定し、
前記制動制御部は、前記複数の勾配量に基づいて前記変化速度を決定する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の車両制御装置。
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|---|---|---|---|
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