JP7198829B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両の駐車制御を行う車両制御装置に関する。

従来から走行開始位置から停車位置までの車両の走行を支援する走行支援システムに関する発明が知られている（下記特許文献１を参照。）。特許文献１に記載された走行支援システムは、開始位置情報取得部と、停車位置情報取得部と、走行経路設定部と、距離演算部と、走行距離情報取得部と、残距離演算部と、判定部と、速度制御部と、を備える（同文献、請求項１等を参照。）。

開始位置情報取得部は、車両の走行開始位置を示す開始位置情報を取得する。停車位置情報取得部は、車両を停車させる停車位置を示す停車位置情報を継続して取得する。走行経路設定部は、開始位置情報および停車位置情報に基づいて走行開始位置から停車位置までの走行経路を設定する。距離演算部は、走行経路に沿った走行開始位置から停車位置までの距離を継続して演算する。

走行距離情報取得部は、車両が走行開始位置から停車位置までの走行中に、実際に走行した距離を示す走行距離情報を継続して取得する。残距離演算部は、距離演算部により演算された距離と、走行距離情報とに基づいて、車両の現在の位置から停車位置までの距離である残距離を継続して演算する。判定部は、残距離が、車両の減速を開始する予め設定された減速開始距離以下であるか否かを継続して判定する。速度制御部は、残距離が減速開始距離以下となった場合に車両の速度を減速させる。

このような構成により、車両が走行を開始した後、停車位置が変更された場合であっても、車両の現在の位置から停車位置までの距離である残距離を継続して演算することができる。そして、その残距離の演算結果と予め設定された減速開始距離との大小関係によりブレーキやアクセルを適切に制御することより、乗員に違和感や恐怖感を与えないようにすることができる。したがって、この走行支援システムによれば、車両の乗員の乗り心地を損なわずに、変更後の停車位置に車両を停車させることが可能となる（同文献、第０００９段落等を参照）。

特開２０１８－２０５９０号公報

前記従来の走行支援システムにおいて、速度制御部は、加速度指令値から速度目標値としての速度指令値を生成する（特許文献１、第００３２段落等を参照）。しかしながら、この従来の走行支援システムでは、同文献の図２に示されるように、加速度指令値が不連続のステップ状に変化する。そのため、車両の減速時に乗員に作用する慣性力による衝撃が大きくなり、駐車制御時の車両の乗り心地が悪化するおそれがある。

本開示は、駐車制御時の車両の乗り心地を改善することができる車両制御装置を提供する。

本開示の一態様は、車両の位置と該車両の目標停止位置との距離を計測する距離計測部と、前記車両の減速時の加加速度の目標値の時間変化である加加速度プロファイルに基づいて前記車両の減速時の加速度の目標値の時間変化である加速度プロファイルを前記距離に応じて設定する加速度設定部と、を備える車両制御装置である。

本開示によれば、駐車制御時の車両の乗り心地を改善することができる車両制御装置を提供することができる。

本開示の一実施形態に係る車両制御装置が搭載された車両の概略構成図。 図１に示す車両に搭載された車両制御装置の機能ブロック図。 図２に示す車両制御装置による車両の駐車制御の一例を示す平面図。 図２に示す加速度設定部における加加速度プロファイルの一例を示すグラフ。 図３に示す車両の加速度、速度、および距離の時間変化を示すグラフ。 図２に示す車両制御装置による車両の駐車制御の一例を示すフロー図。 図２に示す車両制御装置による車両の駐車制御の別の一例を示す平面図。 図７に示す例における車両制御装置による車両の駐車制御のフロー図。 図７に示す車両の加速度、速度、および距離の時間変化を示すグラフ。

以下、図面を参照して本開示に係る車両制御装置の実施形態を説明する。

図１は、本開示の一実施形態に係る車両制御装置１０が搭載された車両１００の概略構成図である。車両１００は、たとえば、走行用動力源としての筒内噴射式ガソリンエンジン１と、そのエンジン１に接離可能な自動変速機２とを備えている。

なお、図１は、車両制御装置１０が搭載される車両１００の一例を示すものであり、車両１００の構成を限定するものではない。たとえば、車両１００は、エンジン１に代えて、モータ、または、エンジンおよびモータを走行用動力源としてもよい。また、車両１００は、自動変速機２に代えて無段変速機（ＣＶＴ）を採用してもよい。

車両１００は、たとえば、プロペラシャフト３、ディファレンシャルギア４、ドライブシャフト５、四つの車輪６、車輪速センサ２１を有する液圧式のブレーキ７、および電動パワーステアリング８などを備えた一般的な構成の後輪駆動車である。

車両１００は、車両制御装置１０を備えている。車両制御装置１０は、車両１００に搭載された装置、アクチュエータ、および機器類を制御する装置である。車両制御装置１０ならびに後述するセンサ類を含む装置、アクチュエータ、および機器類は、車内ＬＡＮやＣＡＮ通信を通じて信号およびデータの授受を行えるように構成されている。車両制御装置１０は、たとえば、電子制御ユニット（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）であり、駐車支援ＥＣＵおよび車両制御ＥＣＵである。

車両１００は、センサとして、たとえば、複数の車輪速センサ２１と、複数の単眼カメラ２２と、複数のソナー２３とを備えている。車輪速センサ２１は、車輪の回転に応じてパルス波形を生成し、車両制御装置１０へ送信する。複数の単眼カメラ２２および複数のソナー２３は、たとえば、車両１００の前部、後部、および側部に配置され、車両の周囲の障害物や道路の情報を検知する外界認識センサである。

また、車両１００は、たとえば、ブレーキペダル、アクセルペダル、およびステアリングホイールの操作量（操舵角）をそれぞれ検知する操作量検知センサとして、センサ２４，２５，２６を有している。なお、車両１００は、外界認識センサとして、上記のセンサ以外に、たとえばステレオカメラやＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging; Laser Imaging Detection and Ranging）などのセンサを備えてもよい。また、車両１００は、乗員の有無を検知する着座センサを備えてもよい。

車両制御装置１０は、上記各種のセンサから車両１００の外部の情報や車両１００の各部のブレーキペダル、アクセルペダル、およびステアリングホイールの操作量などを取得する。車両制御装置１０は、取得した情報に基づいて、先行車追従や白線中央維持、車線逸脱防止、自動駐車等の制御を実現するための指令値を、エンジン１、自動変速機２、ブレーキ７、および電動パワーステアリング８等へ送信する。

車両１００は、たとえば、表示装置３０を備えている。表示装置３０は、たとえば、タッチパネルを備えた液晶表示装置であり、車両制御装置１０によって画像を表示して乗員に情報を通知する画像情報出力装置である。また、表示装置３０は、タッチパネルを備えることで、車両１００の乗員が車両制御装置１０に対して情報を入力する情報入力装置としても機能する。

また、車両１００は、たとえば、図示を省略するマイクおよびスピーカを備えている。
マイクは、車両１００の乗員が車両制御装置１０に音声で情報を入力するための音声情報入力装置である。また、スピーカは、車両制御装置１０によって車両１００の乗員に電子音や音声で情報を通知する音声情報出力装置である。

図２は、本実施形態の車両制御装置１０の機能ブロック図である。図３は、図２に示す車両制御装置１０による駐車制御の一例を示す平面図である。

車両制御装置１０の各部は、たとえば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、メモリ等の記憶装置、記憶装置に記憶されたコンピュータプログラム、データや信号の送受信を行う入出力部などを備えたコンピュータユニットによって構成されている。詳細については後述するが、本実施形態の車両制御装置１０は、以下の構成を特徴としている。本実施形態において、車両１００の目標経路Ｒｔは、たとえば、後輪の車軸の中心の軌跡として示している。

本実施形態の車両制御装置１０は、距離計測部１４と、加速度設定部１５と、を備えている。距離計測部１４は、車両１００の現在の位置Ｐと、車両１００の目標停止位置Ｐ２（Ｐ１）との距離Ｄ１（Ｄ２）を計測する。加速度設定部１５は、加加速度プロファイル１５ａに基づいて、加速度プロファイルを距離Ｄ１（Ｄ２）に応じて設定する。ここで、加加速度プロファイル１５ａは、車両１００の減速時の加加速度の目標値の時間変化であり、加速度プロファイルは、車両１００の減速時の加速度の目標値の時間変化である。

以下、車両制御装置１０の各部の構成をより詳細に説明する。車両制御装置１０は、前述の距離計測部１４と加速度設定部１５に加えて、たとえば、認識部１１と、停止位置算出部１２と、経路生成部１３と、走行制御部１６と、を備えている。

認識部１１は、車両１００の周囲の障害物を認識する。より具体的には、認識部１１は、たとえば、車両１００の単眼カメラ２２やソナー２３から入力される信号に基づいて、車両１００の周囲の障害物や道路情報を認識する。認識部１１によって認識される障害物は、たとえば、車両１００の周囲の他の車両や歩行者などの移動体、車両１００の周囲の駐車車両、縁石、ガードレール、壁、柱、ポール、道路標識などを含む。また、認識部１１によって認識される道路情報は、たとえば、道路形状、道路標示、駐車枠Ｆ、車両１００が駐車可能なスペースなどを含む。

停止位置算出部１２は、たとえば、認識部１１の認識結果および経路生成部１３によって生成された目標経路Ｒｔに基づいて、車両１００の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２を算出する。より具体的には、停止位置算出部１２は、たとえば、認識部１１によって認識された車両１００を駐車可能なスペースにおいて、車両１００の駐車位置である目標停止位置Ｐ１を算出する。

また、停止位置算出部１２は、たとえば、経路生成部１３によって生成された目標経路Ｒｔの切り返し位置である目標停止位置Ｐ２を算出する。切り返し位置とは、目標経路Ｒｔにおける前進経路と後進経路との接続位置、または、前進経路と後進経路の境界となる位置である。なお、目標経路Ｒｔの前進経路は、車両１００が前進する経路であり、目標経路Ｒｔの後進経路は、車両１００が後進する経路である。また、停止位置算出部１２は、認識部１１の認識結果に基づいて、障害物Ｏとの衝突を回避する停止位置Ｐ３（図７を参照。）を算出することができる。

経路生成部１３は、車両１００の駐車開始位置Ｐ０から目標停止位置Ｐ１，Ｐ２までの目標経路Ｒｔを生成する。より具体的には、経路生成部１３は、認識部１１の認識結果に基づいて、車両１００の駐車開始位置Ｐ０から車両１００を駐車可能な目標停止位置Ｐ１までの目標経路Ｒｔを生成する。目標経路Ｒｔは、たとえば、車両１００の前進と後進が切り替わる切り返し位置として目標停止位置Ｐ２を有している。なお、たとえば、車両１００を前進させて目標停止位置Ｐ１に駐車する場合や、車両１００を後進のみで駐車する場合には、目標経路Ｒｔは、切り返し位置である目標停止位置Ｐ２を有しなくてもよい。

距離計測部１４は、車両１００の位置Ｐと車両１００の目標停止位置Ｐ１，Ｐ２との距離ｄを計測する。より具体的には、距離計測部１４は、たとえば、経路生成部１３によって生成された目標経路Ｒｔを走行する車両１００の現在の位置Ｐを、単眼カメラ２２や車輪速センサ２１などから入力された情報に基づいて算出する。さらに、距離計測部１４は、たとえば、車両１００の現在の位置Ｐと、目標停止位置Ｐ１，Ｐ２とに基づいて、目標経路Ｒｔに沿う目標停止位置Ｐ１，Ｐ２までの距離ｄすなわち残距離を、所定の周期でリアルタイムに算出する。

加速度設定部１５は、たとえば、加加速度プロファイル１５ａと、マップ１５ｄと、演算部１５ｅと、を備えている。加速度設定部１５は、前述のように、加加速度プロファイル１５ａに基づいて、車両１００の減速時の加速度プロファイルを、距離計測部１４によって算出された距離Ｄ１，Ｄ２に応じて設定する。

図４は、上から、加加速度プロファイル１５ａ、加速度プロファイル１５ｂ、および速度プロファイル１５ｃの一例を示すグラフである。図４の各グラフでは、比較のために、本実施形態のプロファイルを実線で示し、従来の走行支援システムにおけるプロファイルを破線で示している。図４の一番上に示すように、加加速度プロファイル１５ａは、たとえば、縦軸を加加速度、横軸を時間として、車両１００の減速時の加加速度の目標値の時間変化を表す波形である。

加加速度プロファイル１５ａは、たとえば、加加速度の目標値が正の一定値Ｃｐとなる区間Ｓｐを有している。また、加加速度プロファイル１５ａは、たとえば、加加速度の目標値が負の一定値Ｃｎとなる区間Ｓｎを有している。さらに、加加速度プロファイル１５ａは、たとえば、加加速度の目標値が０となる区間Ｓｚを有している。また、加加速度プロファイル１５ａは、たとえば、正の一定値Ｃｐの絶対値と負の一定値Ｃｎの絶対値が等しくなっている。

加速度設定部１５は、このような加加速度プロファイル１５ａに基づいて、車両１００の減速時の加速度プロファイル１５ｂを、距離計測部１４によって算出された車両１００の駐車開始位置Ｐ０と目標停止位置Ｐ１，Ｐ２との間の距離Ｄ１，Ｄ２に応じて設定する。図４に示す例において、加速度設定部１５が加加速度プロファイル１５ａに基づいて設定する加速度プロファイル１５ｂは、連続である。より詳細には、加速度設定部１５が設定する加速度プロファイル１５ｂは、たとえば、速度が減少し始める制動開始時の前後で連続である。また、加速度設定部１５が設定する加速度プロファイル１５ｂは、たとえば、速度が０になる制動終了時の前後で連続である。

ここで、比較のために破線で示す従来の走行支援システムの加速度プロファイルは、ステップ状の波形を有している。すなわち、この従来の加速度プロファイルは、速度が減少し始める制動開始時の前後で不連続である。また、この従来の加速度プロファイルは、速度が０になる制動終了時の前後で不連続である。この従来の走行支援システムにおいて、車両の加加速度は、図４の一番上のグラフに破線で示すように、制動開始時に負の無限大（－∞）となり、制動終了時に正の無限大（＋∞）となる。

すなわち、従来の走行支援システムの加速度プロファイルは、加加速度プロファイルに基づくプロファイルではなく、加加速度プロファイルから独立したステップ状のプロファイルである。車両の加速度プロファイルがこのようなステップ状のプロファイルである場合、車両の駐車制御時に乗員に作用する加速度が過大になり、乗員が慣性力による強い衝撃を受け、車両の乗り心地が悪化するおそれがある。

なお、加加速度プロファイル１５ａは、図４に示す例に限定されない。たとえば、後述する目標経路Ｒｔの加速区間Ｚａにおいて、加加速度プロファイル１５ａは、加速区間Ｚａの開始後に正の一定値Ｃｐとなり、加速区間Ｚａの終了前に負の一定値Ｃｎとなるプロファイルであってもよい。また、後述する目標経路Ｒｔの減速区間Ｚｄでは、加加速度プロファイル１５ａは、たとえば、減速開始直後から一定の時間にわたって負の一定値Ｃｎとなり、その後、一定の時間にわたってゼロ（０）になり、その後、一定時間にわたって正の一定値Ｃｐとなるプロファイルであってもよい。

加速度設定部１５は、たとえば、車両１００の駐車開始位置Ｐ０と、目標停止位置Ｐ１，Ｐ２と、加加速度プロファイル１５ａとの関係を記録したマップ１５ｄを備えている。この場合、加速度設定部１５は、たとえば、車両１００の駐車開始位置Ｐ０と、停止位置算出部１２によって算出した目標停止位置Ｐ１，Ｐ２に対応する加加速度プロファイル１５ａをマップ１５ｄから導出する。そして、加速度設定部１５は、マップ１５ｄから導出した加加速度プロファイル１５ａに基づき、車両１００の駐車開始位置Ｐ０と目標停止位置Ｐ１，Ｐ２との距離Ｄ１，Ｄ２に応じて、加速度プロファイル１５ｂを設定することができる。

また、加速度設定部１５は、たとえば、加速度プロファイル１５ｂを算出する演算部１５ｅを備えている。この場合、加速度設定部１５は、たとえば、演算部１５ｅによって加加速度プロファイル１５ａを算出し、さらにその加加速度プロファイル１５ａを用いて演算部１５ｅによって算出した加速度プロファイル１５ｂを設定することができる。また、加速度設定部１５は、たとえば、急停止を要する緊急時に加加速度プロファイル１５ａから独立した緊急加速度プロファイル１５ｚを設定するように構成されている。

走行制御部１６は、たとえば各種のアクチュエータを制御することで、エンジン１、自動変速機２、ブレーキ７、電動パワーステアリング８等を制御して、車両１００を加速度プロファイル１５ｂおよび目標経路Ｒｔに従って走行させる。走行制御部１６は、たとえば、加速度設定部１５によって設定された加速度プロファイル１５ｂに基づいて車両１００の速度プロファイル１５ｃを算出する。この速度プロファイル１５ｃの積分値が、車両１００の走行距離となる。走行制御部１６は、たとえば、速度プロファイル１５ｃを積分することで、目標経路Ｒｔにおける加速区間Ｚａ、定速区間Ｚｃ、減速区間Ｚｄ（図５を参照。）を算出し、減速区間Ｚｄの開始位置において車両１００の制動を開始する。

以下、本実施形態の車両制御装置１０の動作について説明する。

図５は、図３に示す車両１００の駐車制御の一例における車両１００の加速度および速度と、車両１００の位置Ｐから目標停止位置Ｐ１または目標停止位置Ｐ２までの距離ｄの時間変化を示すグラフである。

たとえば、乗員が車両１００を運転して駐車スペースを探しているとする。このとき、車両制御装置１０は、たとえば、単眼カメラ２２、ソナー２３、および認識部１１によって、車両１００の周囲の駐車可能なスペースを認識する。さらに、車両制御装置１０は、認識した駐車可能なスペースを、たとえば、車両制御装置１０の周囲の道路情報に重畳させて表示装置３０に表示する。

車両１００の乗員は、たとえば、表示装置３０に表示された駐車可能なスペースを確認し、図３に示すように、車両１００を駐車開始位置Ｐ０に停止させる。すると、車両制御装置１０は、たとえば、停止位置算出部１２によって、駐車可能なスペースにおける車両１００の駐車位置である目標停止位置Ｐ１を算出する。また、車両制御装置１０は、たとえば、経路生成部１３によって、駐車開始位置Ｐ０から目標停止位置Ｐ１までの目標経路Ｒｔを生成する。

また、車両制御装置１０は、たとえば、停止位置算出部１２によって、目標経路Ｒｔの切り返し位置である目標停止位置Ｐ２を算出する。また、車両制御装置１０は、たとえば、加速度設定部１５によって、車両１００の加加速度の目標値の時間変化である加加速度プロファイル１５ａに基づき、図５に示すように、車両１００の加速度の目標値の時間変化である加速度プロファイル１５ｂを設定する。

このとき、加速度設定部１５は、たとえば、駐車開始位置Ｐ０から目標停止位置Ｐ２までの距離Ｄ１と、目標停止位置Ｐ２から目標停止位置Ｐ１までの距離Ｄ２に応じて、それぞれ、加速度プロファイル１５ｂを設定する。より具体的には、加速度設定部１５は、駐車開始位置Ｐ０から目標経路Ｒｔの切り返し位置である目標停止位置Ｐ２までの前進経路に加速度プロファイル１５ｂを設定する。また、加速度設定部１５は、目標経路Ｒｔの切り返し位置である目標停止位置Ｐ２から駐車位置である目標停止位置Ｐ１までの後進経路に加速度プロファイル１５ｂを設定する。

その後、車両１００の乗員が、たとえば、表示装置３０のタッチパネルを操作して自動駐車制御を選択し、ブレーキ７を解放することで、車両制御装置１０による車両１００の自動駐車制御が開始される。すると、走行制御部１６は、加速度設定部１５によって設定された加速度プロファイル１５ｂに基づいて、速度プロファイル１５ｃを算出する。そして、走行制御部１６は、エンジン１、自動変速機２、ブレーキ７、電動パワーステアリング８を制御して、車両１００を加加速度プロファイル１５ａおよび目標経路Ｒｔに従って走行させる。

これにより、車両１００は、図５に示すように、目標経路Ｒｔの加速区間Ｚａにおいて、加加速度プロファイル１５ａに基づく連続的な加速度プロファイル１５ｂで加速され、二次曲線的な滑らかな速度プロファイル１５ｃで加速される。より具体的には、車両１００の加速時の加速度プロファイル１５ｂは、たとえば、加速開始の前後で微分可能かつ連続している関数として表すことができる。

これにより、車両１００が駐車開始位置Ｐ０から滑らかに発進し、車両１００の加速時に乗員に作用する慣性力が低減され、駐車制御時の車両１００の乗り心地が改善する。その後、車両制御装置１０は、目標経路Ｒｔの定速区間Ｚｃにおいて定速走行させる。なお、目標経路Ｒｔは、駐車開始位置Ｐ０から目標停止位置Ｐ２までの距離Ｄ１が短い場合、定速区間Ｚｃを有しない場合がある。

一方、従来の走行支援システムは、図４に破線で示すように、ステップ状で不連続の加速度プロファイルを有している。より具体的には、従来の走行支援システムの加速度プロファイルは、加速開始の前後で微分不能でかつ不連続の関数として表すことができる。そのため、従来の走行支援システムは、車両の加速開始時に、加加速度が正の無限大（＋∞）となり、加速度がステップ状に増加する。そのため、乗員に作用する慣性力が瞬間的に増加することによる衝撃が大きくなり、駐車制御時の車両の乗り心地が悪化するおそれがある。

図６は、本実施形態の車両制御装置１０による車両１００の駐車制御の一例を示すフロー図である。なお、図６は、車両１００が、図５に示す目標経路Ｒｔの定速区間Ｚｃから減速区間Ｚｄへ移行するときのフローを示している。

ステップＳ１０１において、たとえば、車両１００が目標経路Ｒｔの切り返し位置である目標停止位置Ｐ２の手前の前進経路を前進しているとする。この場合、車両制御装置１０は、距離計測部１４により、車両１００の現在の位置Ｐから、目標停止位置Ｐ２までの距離ｄ、すなわち、目標停止位置Ｐ２までの残距離を計測する。

また、ステップＳ１０１において、車両１００が目標経路Ｒｔの切り返し位置である目標停止位置Ｐ２の先の後進経路を後進しているとする。この場合、車両制御装置１０は、ステップＳ１０１において、距離計測部１４により、車両１００の現在の位置Ｐから、駐車位置である目標停止位置Ｐ１までの距離ｄ、すなわち、目標停止位置Ｐ１までの残距離を計測する。

さらに、ステップＳ１０１において、車両制御装置１０は、たとえば走行制御部１６により、距離ｄが減速開始距離以下か否かを判定する。ここで、減速開始距離は、たとえば、目標経路Ｒｔの前進経路においては目標停止位置Ｐ２の手前の減速区間Ｚｄの距離であり、目標経路Ｒｔの後進経路においては目標停止位置Ｐ１の手前の減速区間Ｚｄの距離である。

ステップＳ１０１において、たとえば走行制御部１６により、距離ｄが減速開始距離より大、すなわち、距離ｄが減速開始距離以下ではない（ＮＯ）、と判定されると、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２において、車両制御装置１０は、走行制御部１６によって車両１００を定速走行させ、ステップＳ１０１へ戻る。

一方、ステップＳ１０１において、たとえば走行制御部１６により、距離ｄが減速開始距離以下である（ＹＥＳ）、と判定されると、ステップＳ１０３へ進む。ステップＳ１０３において、車両制御装置１０は、走行制御部１６によって車両１００を減速させ、車両１００を目標停止位置Ｐ１，Ｐ２に停止させる。

ここで、本実施形態の車両制御装置１０は、前述のように、車両１００の位置Ｐと目標停止位置Ｐ１，Ｐ２との距離ｄを計測する距離計測部１４を備えている。また、車両制御装置１０は、車両１００の減速時の加加速度の目標値の時間変化である加加速度プロファイル１５ａに基づき、車両１００の減速時の加速度の目標値の時間変化である加速度プロファイル１５ｂを距離ｄに応じて設定する加速度設定部１５を備えている。

この構成により、車両１００は、目標経路Ｒｔにおける目標停止位置Ｐ１，Ｐ２の手前の減速区間Ｚｄにおいて、図４に示すように、加加速度プロファイル１５ａに基づく連続的な加速度プロファイル１５ｂで減速される。

これにより、車両１００は、図５に示すように、目標経路Ｒｔの減速区間Ｚｄにおいて、加加速度プロファイル１５ａに基づく連続的な加速度プロファイル１５ｂで減速され、二次曲線的な滑らかな速度プロファイル１５ｃで減速される。より具体的には、車両１００の減速時の加速度プロファイル１５ｂは、たとえば、車両１００の停止すなわち減速終了の前後で微分可能かつ連続している関数として表すことができる。これにより、車両制御装置１０は、車両１００の制動開始時と制動終了時に乗員に作用する慣性力を緩やかに増減させて衝撃を緩和し、駐車制御時の車両１００の乗り心地を改善することができる。

一方、従来の走行支援システムにおいて、車両の加加速度は、図４に破線で示すように、車両の制動開始時に負の無限大（－∞）となり、車両の制動中に０となり、車両の制動終了時すなわち停止時に正の無限大（＋∞）となる。これにより、従来の走行支援システムの加速度プロファイルは、車両の制動開始の前後と制動終了の前後で、微分不能でかつ不連続なステップ状の関数となる。そのため、従来の走行支援システムは、車両１００の制動開始時と制動終了時に、乗員に作用する慣性力が瞬間的かつ急激に増減することによる衝撃が大きくなり、駐車制御時の車両の乗り心地が悪化するおそれがある。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５が備える加加速度プロファイル１５ａは、加加速度の目標値が正の一定値Ｃｐとなる区間Ｓｐを有している。
これにより、目標停止位置Ｐ１，Ｐ２の手前で車両１００の負の加速度を緩やかに増加させて０に近づけることができ、車両１００の停止時に乗員に作用する慣性力が低減され、駐車制御時の車両１００の乗り心地が改善する。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５が備える加加速度プロファイル１５ａは、加加速度の目標値が負の一定値Ｃｎとなる区間Ｓｎを有している。
これにより、減速区間Ｚｄの開始後、すなわち減速開始後に、負の加速度を緩やかに減少させて極小値に近づけることができ、車両１００の減速開始時に乗員に作用する慣性力が低減され、駐車制御時の車両１００の乗り心地が改善する。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５が備える加加速度プロファイル１５ａは、加加速度の目標値が０となる区間Ｓｚを有している。これにより、たとえば、減速区間Ｚｄの中間部、すなわち、車両１００の減速開始後、車両１００の停止前に、車両１００を定加速度で減速させることができる。したがって、減速区間Ｚｄの長さに応じて、車両１００の乗り心地を悪化させることなく、目標停止位置Ｐ１，Ｐ２に正確に車両１００を停止させることができる。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５が備える加加速度プロファイル１５ａは、正の一定値Ｃｐの絶対値と負の一定値Ｃｎの絶対値が等しい。これにより、加速度プロファイル１５ｂにおいて、加速度の増加時の時間変化率の絶対値と、加速度の減少時の時間変化率の絶対値を等しくすることができ、駐車制御時の車両１００の乗り心地を向上させることができる。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５が設定する加速度プロファイル１５ｂは、連続である。これにより、車両制御装置１０は、車両１００の駐車制御時に乗員に作用する慣性力を緩やかに増減させて衝撃を緩和し、駐車制御時の車両１００の乗り心地を改善することができる。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５が設定する加速度プロファイル１５ｂは、制動開始時の前後で連続である。これにより、車両制御装置１０は、車両１００の制動開始時に乗員に作用する慣性力を緩やかに増加させて衝撃を緩和し、駐車制御時の車両１００の乗り心地を改善することができる。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５は、たとえば、車両１００の駐車開始位置Ｐ０と、目標停止位置Ｐ１，Ｐ２と、加加速度プロファイル１５ａとの関係を記録したマップ１５ｄを備えている。そして、加速度設定部１５は、たとえば、マップ１５ｄに基づいて加速度プロファイル１５ｂを設定するように構成されている。
この構成により、加速度設定部１５の演算量を低減して、迅速に加速度プロファイル１５ｂを設定することが可能になる。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５は、たとえば、加速度プロファイル１５ｂを算出する演算部１５ｅを備え、その演算部１５ｅによって算出した加速度プロファイル１５ｂを設定するように構成されている。この構成により、加速度設定部１５は、たとえば、車両１００の駐車開始位置Ｐ０と、目標停止位置Ｐ１，Ｐ２と、加加速度プロファイル１５ａとに基づいて、演算部１５ｅによって加速度プロファイル１５ｂを算出し、加速度プロファイル１５ｂを設定することが可能になる。

また、本実施形態の車両制御装置１０は、車両１００の駐車開始位置Ｐ０から目標停止位置Ｐ１，Ｐ２までの目標経路Ｒｔを生成する経路生成部１３を備えている。さらに、車両制御装置１０は、たとえば、車両１００を加速度プロファイル１５ｂおよび目標経路Ｒｔに従って走行させる走行制御部１６と、を備えている。そして、走行制御部１６は、目標経路Ｒｔにおける加速区間Ｚａ、定速区間Ｚｃ、減速区間Ｚｄを算出し、減速区間Ｚｄの開始位置において制動を開始するように構成されている。

この構成により、加速度プロファイル１５ｂに従って、車両１００を目標経路Ｒｔの加速区間Ｚａで緩やかに加速させ、定速区間Ｚｃで定速走行させ、減速区間Ｚｄで緩やかに減速させ、車両１００の乗り心地を改善することができる。

図７は、図２に示す車両制御装置１０による車両１００の駐車制御の別の一例を示す平面図である。図８は、図７に示す例における車両制御装置１０による車両１００の駐車制御のフロー図である。図９は、図７に示す車両１００の加速度および速度と、車両１００の位置Ｐから目標停止位置Ｐ１または障害物Ｏまでの距離ｄの時間変化を示すグラフである。

図７に示す例では、図３に示す例と同様に、車両１００を駐車開始位置Ｐ０に停止させる。すると、車両制御装置１０は、図３に示す例と同様に、目標停止位置Ｐ１、目標経路Ｒｔ、および目標停止位置Ｐ２を算出し、加加速度プロファイル１５ａに基づいて、図５に示すように、加速度プロファイル１５ｂを設定する。

その後、図３に示す例と同様に、車両制御装置１０による車両１００の自動駐車制御が開始されると、走行制御部１６は、加速度設定部１５によって設定された加速度プロファイル１５ｂに基づいて、図５に示す速度プロファイル１５ｃを算出する。そして、走行制御部１６は、エンジン１、自動変速機２、ブレーキ７、電動パワーステアリング８を制御して、車両１００を加加速度プロファイル１５ａおよび目標経路Ｒｔに従って走行させる。そして、車両制御装置１０は、図８に示す駐車制御のフローを開始する。

ステップＳ２０１において、車両制御装置１０は、車両１００の位置Ｐから目標停止位置Ｐ１までの距離ｄよりも、車両１００の位置Ｐから障害物Ｏまでの距離である障害物距離が遠いか否かを判定する。なお、ステップＳ２０１において、認識部１１によって障害物Ｏが検出されていなければ、車両制御装置１０は、距離ｄが障害物距離以上である（ＮＯ）と判定し、ステップＳ２０２へ進む。

ステップＳ２０２において、車両制御装置１０は、走行制御部１６によって、車両１００を、目標経路Ｒｔの加速区間Ｚａで加加速度プロファイル１５ａに基づく連続的な加速度プロファイル１５ｂで加速させ、目標経路Ｒｔの定速区間Ｚｃで定速走行させる。さらに、ステップＳ２０２において、車両制御装置１０は、たとえば走行制御部１６により、距離ｄが減速開始距離以下か否かを判定する。

ステップＳ２０２において、距離ｄが減速開始距離以下ではない（ＮＯ）、と判定されると、ステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３において、車両制御装置１０は、走行制御部１６によって車両１００を定速走行させ、ステップＳ２０１へ戻る。

ステップＳ２０１において、車両１００の単眼カメラ２２またはソナー２３によって、図７に示す障害物Ｏが検知され、認識部１１によって障害物Ｏが認識されたとする。すると、車両制御装置１０は、たとえば、距離計測部１４によって車両１００の位置Ｐから障害物Ｏまでの距離ｄを算出する。そして、車両１００の位置Ｐから目標停止位置Ｐ１までの距離ｄよりも、車両１００の位置Ｐから障害物Ｏまでの距離である障害物距離が遠いか否かを判定する。車両制御装置１０は、障害物距離の方が距離ｄよりも遠い（ＮＯ）、すなわち車両１００が障害物Ｏに衝突しないと判定すると、ステップＳ２０２へ進む。

ステップＳ２０２において、たとえば走行制御部１６により、距離ｄが減速開始距離より大、すなわち、距離ｄが減速開始距離以下ではない（ＮＯ）、と判定されると、ステップＳ２０３へ進む。ステップＳ２０３において、車両制御装置１０は、走行制御部１６によって車両１００を定速走行させ、ステップＳ２０１へ戻る。

一方、ステップＳ２０２において、たとえば走行制御部１６により、距離ｄが減速開始距離以下である（ＹＥＳ）、と判定されると、ステップＳ２０４へ進む。ステップＳ２０４において、車両制御装置１０は、加速度設定部１５により、加加速度プロファイル１５ａに基づいて加速度プロファイル１５ｂを設定する。

走行制御部１６は、設定された加速度プロファイル１５ｂに従って、車両１００を減速させ、車両１００を目標停止位置Ｐ１に停止させる。これにより、図５に示す例と同様に、車両制御装置１０は、車両１００の制動開始時と制動終了時に乗員に作用する慣性力を緩やかに増減させて衝撃を緩和し、駐車制御時の車両１００の乗り心地を改善することができる。

また、ステップＳ２０１において、認識部１１によって障害物Ｏが認識され、車両制御装置１０によって、車両１００の位置Ｐから目標停止位置Ｐ１までの距離ｄよりも障害物距離の方が近い（ＹＥＳ）、すなわち車両１００が障害物Ｏに衝突するおそれがあると判定されると、ステップＳ２０５へ進む。ここで、図９の一番下のグラフに示す距離が、車両１００の位置Ｐから障害物Ｏまでの障害物距離に設定される。すなわち、距離が０になる位置は、車両１００と障害物Ｏとが接触する位置である。

ステップＳ２０５において、車両制御装置１０は、たとえば加速度設定部１５によって加加速度プロファイル１５ａの適用可否を、車両１００と障害物Ｏとの衝突回避の可否に基づいて判定する。車両制御装置１０は、加加速度プロファイル１５ａを適用して衝突回避が可能（ＹＥＳ）と判定するとステップＳ２０６へ進み、加加速度プロファイル１５ａを適用すると衝突回避が不能（ＮＯ）と判定すると、ステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０６において、車両制御装置１０は、加速度設定部１５により、加加速度プロファイル１５ａに基づいて加速度プロファイル１５ｂを設定する。走行制御部１６は、設定された加速度プロファイル１５ｂに従って車両１００を減速させ、車両１００を障害物Ｏの手前の停止位置Ｐ３に停止させる。これにより、図９に示すように、車両制御装置１０は、車両１００の制動開始時と制動終了時に乗員に作用する慣性力を緩やかに増減させて衝撃を緩和し、駐車制御時の車両１００の乗り心地を改善することができる。

一方、急停止を要する緊急時であるステップＳ２０７において、車両制御装置１０は、加速度設定部１５により、図４に示すように、加加速度プロファイル１５ａから独立した緊急加速度プロファイル１５ｚを設定する。走行制御部１６は、設定された緊急加速度プロファイル１５ｚに従って車両１００を急停止させ、車両１００を障害物Ｏの手前の停止位置Ｐ３に停止させる。これにより、車両１００と障害物Ｏの衝突を回避することができる。

以上のように、本実施形態の車両制御装置１０は、車両１００の周囲の障害物Ｏを認識する認識部１１と、障害物Ｏとの衝突を回避する停止位置Ｐ３を算出する停止位置算出部１２とを備えている。そして、加速度設定部１５は、停止位置Ｐ３に基づいて制動開始時を設定するように構成されている。この構成により、停止位置Ｐ３と車両１００との距離ｄに応じて、車両１００の制動を開始し、車両１００の乗り心地を改善しつつ、車両１００との衝突を回避することができる。

また、本実施形態の車両制御装置１０において、加速度設定部１５は、たとえば、急停止を要する緊急時に加加速度プロファイル１５ａから独立した緊急加速度プロファイル１５ｚを設定するように構成されている。これにより、緊急時に乗り心地よりも安全を優先して車両１００を急停止させ、車両１００と障害物Ｏとの衝突を回避することができる。

また、本実施形態の車両制御装置１０は、たとえば経路生成部１３によって、図７に示すように、停止位置Ｐ３から目標停止位置Ｐ１まで目標経路Ｒｔに復帰する復帰経路Ｒｒを算出することができる。この場合、加速度設定部１５は、加加速度プロファイル１５ａに基づいて加速度プロファイル１５ｂを設定し、走行制御部１６は、車両１００を復帰経路Ｒｒおよび加速度プロファイル１５ｂに従って後進させる。

以上説明したように、本実施形態によれば、駐車制御時の車両１００の乗り心地を改善することができる車両制御装置１０を提供することができる。

以上、図面を用いて本開示に係る車両制御装置の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。

１０ 車両制御装置
１１ 認識部
１２ 停止位置算出部
１３ 経路生成部
１４ 距離計測部
１５ 加速度設定部
１５ａ 加加速度プロファイル
１５ｂ 加速度プロファイル
１５ｄ マップ
１５ｅ 演算部
１５ｚ 緊急加速度プロファイル
１６ 走行制御部
１００ 車両
Ｃｐ 正の一定値
Ｃｎ 負の一定値
ｄ 距離
Ｏ 障害物
Ｐ 位置
Ｐ０ 駐車開始位置
Ｐ１ 目標停止位置
Ｐ２ 目標停止位置
Ｐ３ 停止位置
Ｓｎ 区間
Ｓｐ 区間
Ｓｚ 区間
Ｒｔ 目標経路
Ｚａ 加速区間
Ｚｃ 定速区間
Ｚｄ 減速区間

Claims (11)

1. 車両の位置と該車両の目標停止位置との距離を計測する距離計測部と、
   前記車両の駐車開始位置、前記目標停止位置、および前記車両の減速時の加加速度の目標値の時間変化である加加速度プロファイルの関係を記録したマップを備える加速度設定部と、を備え、
   前記加速度設定部は、前記駐車開始位置と前記目標停止位置に対応して前記マップから導出した前記加加速度プロファイルに基づき、前記車両の減速時の加速度の目標値の時間変化である加速度プロファイルを前記駐車開始位置と前記目標停止位置との距離に応じて設定する、車両制御装置。
2. 前記加加速度プロファイルは、前記加加速度の目標値が正の一定値となる区間を有する、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記加加速度プロファイルは、前記加加速度の目標値が負の一定値となる区間を有する、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記加加速度プロファイルは、前記加加速度の目標値が０となる区間を有する、請求項２または請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記正の一定値の絶対値と前記負の一定値の絶対値が等しい、請求項３に記載の車両制御装置。
6. 前記加速度プロファイルは、連続である、請求項１に記載の車両制御装置。
7. 前記加速度プロファイルは、制動開始時の前後で連続である、請求項１に記載の車両制御装置。
8. 前記車両の周囲の障害物を認識する認識部と、前記障害物との衝突を回避する停止位置を算出する停止位置算出部とを備え、
   前記加速度設定部は、前記停止位置に基づいて制動開始時を設定する、請求項６または請求項７に記載の車両制御装置。
9. 前記車両の駐車開始位置から前記目標停止位置までの目標経路を生成する経路生成部と、
   前記車両を前記加速度プロファイルおよび前記目標経路に従って走行させる走行制御部と、を備え、
   前記走行制御部は、前記目標経路における加速区間、定速区間、減速区間を算出し、前記減速区間の開始位置において制動を開始する、請求項６または請求項７に記載の車両制御装置。
10. 前記加速度設定部は、前記加速度プロファイルを算出する演算部を備え、該演算部によって算出した加速度プロファイルを設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
11. 前記加速度設定部は、急停止を要する緊急時に前記加加速度プロファイルから独立した緊急加速度プロファイルを設定する、請求項１に記載の車両制御装置。

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