JP7186206B2 - 車両制御装置、車両制御方法、およびプログラム - Google Patents
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Description
(1):この発明の一態様に係る車両制御装置は、車両と車線との位置関係を取得する取得部と、前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部と、所定の場合に前記上限値を調整する上限値調整部であって、前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子の状態変化に応じて前記上限値の変化速度を切り替える上限値調整部と、を備えるものである。
(3)の態様によれば、急激に車線内走行制御の度合いを復帰させることで乗員の意図しない車両の挙動が発生するのを抑制することができる。
(5)または(6)の態様によれば、乗員に違和感を与えない車線内走行制御の停止(フェードアウト)を実現することができる。
[構成]
図1は、第1実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム1の構成図である。車両システム1が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。
以下、車線内走行制御について説明する。車線内走行制御部142は、車線内走行イベントが起動すると、目標軌道を車線中心に沿って設定し、目標速度を法定速度などの設定速度に設定する。ここでいう車線には、白線等の道路区画線で区画される領域の他、片側一車線の道路などにおいて路肩や中央分離帯で区画される領域が含まれてよい。また、車線には、道路区画線が無い、あるいはかすれて十分に認識できない場合において、過去に認識されていた道路区画線の位置や自車両Mの進行方向にある物標の位置等に基づいて仮想的に設定される想定車線が含まれてよい。速度制御部164は、目標速度で自車両Mが走行するように走行駆動力出力装置200またはブレーキ装置210を制御する。操舵制御部166は、自車両Mの位置と目標軌道との乖離度合いに基づいて目標操舵角θ#を決定し、決定した目標操舵角θ#に基づいてアシストモータ224に与える制御量(電流、デューティ比など)を決定し、ステアリング装置220のステアリングECU230に出力する。例えば、操舵制御部166は、目標軌道の旋回度合いに応じたフィードフォワード制御と、自車両Mの位置と目標軌道との乖離度合い(偏差)をゼロに近付けるためのPID制御、PI制御、P制御などのフィードバック制御との組み合わせによって目標操舵角θ#を決定する。これに代えて(または、加えて)、車線内走行制御部142は、操舵制御部166に、自車両Mの位置が道路区画線に接近するのに応じて道路区画線から遠ざかる方向に目標操舵角θ#を決定させてもよい。ステアリングECU230は、操舵制御部166から与えられた制御量に従ってアシストモータ224を駆動する。上限値調整部144は、ステアリングトルクセンサ222の検出値STに基づいて、後述するシステム目標トルクT2#の上限値UT#を調整する。
上限値調整部144は、ステアリングホイール82に対して閾値を超える入力があった場合、上限値UT#を規定値UT1よりも低下させる。例えば、上限値調整部144は、例えば、ステアリングホイール82に対して加えられた力(ステアリングトルクセンサ222の検出値ST)が閾値Th1を超えて大きくなる程、上限値UT#の低下量を大きくする。ステアリングホイール82に対する入力は、上記のようにトルクによって認識(測定)されるのに限られない。例えば、ステアリングホイール82の変位量がステアリングホイール82に対する入力として認識(測定)されてもよい。
以下、上限値UT#を調整する際の上限値UT#の時間的変化について説明する。上限値調整部144は、例えば図5に示す特性に基づいて上限値UT#を変化させる目標値を決定するのであるが、直ちに目標値まで上限値UT#を変化させるのではなく、時間の経過と共に徐々に上限値UT#を変化させて目標値に至らしめる。この場合において、上限値調整部144は、ステアリングホイール82の状態変化に応じて上限値UT#の変化速度を切り替える。
上限値調整部144は、車線内走行制御部142が車線内走行制御を停止することを決定した場合にも、ステアリングトルクセンサ222の検出値STに関わらず、時間の経過と共に徐々に上限値UT#を変化させて目標値に至らしめ、ステアリングホイール82の状態変化に応じて上限値UT#の変化速度を切り替える。車線内走行制御部142は、何らかの理由で自車両Mが車線を逸脱した(例えば、少なくとも一つの車輪が道路区画線を越えて隣接車線に進入した)、乗員のステアリングホイール82の操作、スイッチ操作などによって手動運転に切り替わったなどの場合に、車線内走行制御を停止する。この場合において、上限値調整部144は、上限値UT#を徐々に低下させることでシステムの介入度合いを減らし、自然な手動運転への移行(車線内走行制御のフェードアウト)を実現する。上限値調整部144は、ステアリングホイール82が車線内走行制御によらず変位(回転)し始めたタイミングよりも前の期間における上限値UT#の低下速度を、そのタイミングよりも後の期間における上限値UT#の低下速度よりも大きくする。上限値調整部144は、車両の乗員によるステアリングホイール82の把持状態を示すステアリング把持センサ84からの信号に基づいて、乗員がステアリングホイール82を把持しているか否かを認識し、認識の結果に基づいて上限値UT#の調整方法を切り替えてもよい。以下、これについて説明する。
上限値の調整(3)と同様に、上限値調整部144は、自車両Mがカーブを走行しているときに車線内走行制御部142が車線内走行制御を停止することを決定した場合、時間の経過と共に徐々に上限値UT#を低下させ、カーブによる遠心力が上限値UT#と釣り合うタイミングよりも後の期間における上限値UT#の低下速度を、そのタイミングよりも前の期間に比して小さくする。自車両Mがカーブを走行していることは、第2地図情報62とGNSS受信機51による測位結果を照合したり、カメラ10の画像における白線部分の形状を解析したり、加速度センサにより検出される横方向の加速度を参照したりして検知することができる。また、カーブによる遠心力も同様に、上記の各種情報に基づいて算出または推定することができる。「カーブによる遠心力が上限値UT#と釣り合う」とは、正確には「上限値UT#を出力することで生じる横方向加速度が遠心力と釣り合う」という意味である。この場合の動作は、図9において、時刻t5で「カーブによる遠心力が上限値UT#と釣り合った」と置換したものと同様になる。
以下、第2実施形態について説明する。第1実施形態では、車両制御装置が、自動運転制御の一環として車線内走行制御を実施するものとしたが、第2実施形態では、車両制御装置が、手動運転をベースとした運転支援制御の一環として車線内走行制御を実施する。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両と車線との位置関係を取得し、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行い、
前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子に対して入力があったことに応じて、前記上限値を変更する、
ように構成されている、車両制御装置。
プログラムを記憶した記憶装置と、
ハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサが前記記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、
車両と車線との位置関係を取得し、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行い、
所定の場合に前記上限値を調整し、
前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子の状態変化に応じて前記上限値の変化速度を切り替える、
ように構成されている、車両制御装置。
12 レーダ装置
14 LIDAR
16 物体認識装置
82 ステアリングホイール
84 ステアリング把持センサ
100 自動運転制御装置
120 第1制御部
130 認識部
140 行動計画生成部
142 車線内走行制御部
144 上限値調整部
160 第2制御部
166 操舵制御部
220 ステアリング装置
222 ステアリングトルクセンサ
224 アシストモータ
226 操舵角センサ
230 ステアリングECU
300 運転支援装置
310 車線認識部
320 車線内走行制御部
330 上限値調整部
M 自車両
Claims (10)
- 車両と車線との位置関係を取得する取得部と、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行う制御部と、
所定の場合に前記上限値を調整する上限値調整部であって、前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子の変位に応じて前記上限値の変化速度を切り替える上限値調整部と、
を備える車両制御装置。 - 前記上限値調整部は、前記操作子に対して閾値を超える力が加えられた場合、前記上限値を規定値よりも低下させるものであり、前記操作子に対して加えられた力が所定度合いまで緩和された場合、前記上限値を前記規定値に戻す、
請求項1記載の車両制御装置。 - 前記上限値調整部は、前記上限値を前記規定値よりも低下させる際の前記上限値の低下速度を、前記上限値を前記規定値に戻す際の前記上限値の上昇速度よりも大きくする、
請求項2記載の車両制御装置。 - 前記上限値調整部は、前記制御部が前記車線内走行制御を停止する場合、前記上限値を規定値から低下させてゼロに近付ける、
請求項1から3のうちいずれか1項記載の車両制御装置。 - 前記上限値調整部は、前記制御部が前記車線内走行制御を停止する場合、前記操作子が車線内走行制御によらず変位し始めたタイミングよりも後の期間における前記上限値の低下速度を、前記タイミングよりも前の期間における前記上限値の低下速度よりも小さくする、
請求項4記載の車両制御装置。 - 前記上限値調整部は、前記車両の乗員による前記操作子の把持状態を示す情報を取得し、
前記乗員が前記操作子を把持しておらず、且つ前記制御部が前記車線内走行制御を停止する場合、前記操作子が車線内走行制御によらず変位し始めたタイミングよりも後の期間における前記上限値の低下速度を、前記タイミングよりも前の期間における前記上限値の低下速度よりも小さくし、
前記乗員が前記操作子を把持しており、且つ前記制御部が前記車線内走行制御を停止する場合、前記タイミングよりも後の期間における前記上限値の低下速度を、前記乗員が前記操作子を把持しておらず、且つ前記制御部が前記車線内走行制御を停止する場合に比して大きくする、
請求項4記載の車両制御装置。 - 前記上限値調整部は、前記操作子に対して閾値を超える力が加えられた場合、前記上限値を規定値よりも低下させ、前記制御部が前記車線内走行制御を停止する場合、前記上限値を前記規定値から低下させてゼロに近付けるものであり、前記操作子に対して閾値を超える力が加えられた場合の前記上限値の低下速度と、前記制御部が前記車線内走行制御を停止する場合の前記上限値の低下速度とを異ならせる、
請求項1から6のうちいずれか1項記載の車両制御装置。 - 前記上限値調整部は、前記車両がカーブを走行しているときに前記制御部が前記車線内走行制御を停止する場合、前記上限値を徐々に低下させ、前記カーブによる遠心力が前記上限値を出力することで生じる横方向加速度と釣り合うタイミングよりも後の期間における前記上限値の低下速度を、前記タイミングよりも前の期間に比して小さくする、
請求項1から7のうちいずれか1項記載の車両制御装置。 - 車両制御装置が、
車両と車線との位置関係を取得し、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行い、
所定の場合に前記上限値を調整し、
前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子の変位に応じて前記上限値の変化速度を切り替える、
車両制御方法。 - 車両制御装置のプロセッサに、
車両と車線との位置関係を取得させ、
前記位置関係に基づいて、前記車両の操舵装置に含まれるアクチュエータに、前記車両に車線内を走行させるための力を、上限値を超えない範囲で出力させる車線内走行制御を行わせ、
所定の場合に前記上限値を調整させ、
前記車両の乗員による操舵操作を受け付ける操作子の変位に応じて前記上限値の変化速度を切り替えさせる、
プログラム。
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