JP7264086B2 - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents
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Description
(道路1)所定の曲率より大きい曲率を有する道路(カーブ)。
(道路2)道路の脇に物体(例えば、他車両)が存在する道路。
車両の周辺状況に関する情報である車両周辺情報を取得するように構成された情報取得装置(18b、50、51、52)と、
運転支援作動状態がオン状態である場合に、前記車両の速度を制御する速度制御を少なくとも含む運転支援制御を実行するように構成された制御装置(10)と、
を備える。
前記制御装置は、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転支援作動状態を前記オン状態からオフ状態へと変更する要求である運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点から所定時間が経過した時点である運転切替時点にて、前記運転支援作動状態を前記オン状態から前記オフ状態へと変更するように構成されている。
前記制御装置は、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点での前記車両周辺情報に基いて判定された前記車両の前方の状況に応じて、前記運転切替時点での目標速度(Vtgt)を演算し、
前記速度制御に代えて、前記運転切替時点にて前記車両の速度が前記目標速度に一致するように前記車両を減速させる減速制御を実行し、
前記運転切替時点にて前記減速制御を終了させる
ように構成されている。
更に、前記制御装置は、前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点での前記車両の位置と、前記運転切替要求が発生した時点での前記画像データから認識される前記車両の進行方向に最遠の前記左区画線の端部との間の距離である第1距離(D1)、及び、前記運転切替要求が発生した時点での前記車両の位置と、前記運転切替要求が発生した時点での前記画像データから認識される前記車両の前記進行方向に最遠の前記右区画線の端部との間の距離である第2距離(D2)を演算し、
前記第1距離と前記第2距離とのうちの小さい方の距離を距離パラメータ(Da)として選択し、
前記距離パラメータを用いて前記目標速度(Vtgt)を演算する
ように構成されている。
更に、前記制御装置は、
前記運転支援作動状態がオン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点まで使用されていた前記目標走行ラインを特定区画線側にずらすことにより前記目標走行ラインを設定し、
前記車両が前記目標走行ラインに沿って走行するように前記操舵制御を実行する
ように構成されている。前記特定区画線は、前記第1距離及び前記第2距離のうちの大きい方の距離に対応する区画線である。
前記運転支援作動状態がオン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
運転者が前記車両の運転操作を行うことが可能な状態である運転可能状態であるか否かを判定し、
前記運転者が前記運転可能状態でないと判定した場合の前記目標速度を、前記運転者が前記運転可能状態であると判定した場合に比べて小さく設定する
ように構成されている。
前記運転支援作動状態がオン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記車両の前方の路面状態が、予め想定されるドライ路面状態に比べて前記車両の車輪が滑り易い状態である特定路面状態であるか否かを判定し、
前記路面状態が前記特定路面状態であると判定した場合の前記目標速度を、前記路面状態が前記特定路面状態でないと判定した場合に比べて小さく設定する
ように構成されている。
前記情報取得装置が、車両の周辺状況に関する情報である車両周辺情報を取得する情報取得ステップと、
前記制御装置が、運転支援作動状態がオン状態である場合に、前記車両の速度を制御する速度制御を少なくとも含む運転支援制御を実行する制御ステップと、
を含む。
前記制御ステップは、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転支援作動状態を前記オン状態からオフ状態へと変更する要求である運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点から所定時間後の運転切替時点にて、前記運転支援作動状態を前記オン状態から前記オフ状態へと変更するステップを含む。
前記制御ステップは、更に、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点での前記車両周辺情報に基いて判定された前記車両の前方の状況に応じて、前記運転切替時点での目標速度(Vtgt)を演算するステップと、
前記速度制御に代えて、前記運転切替時点にて前記車両の速度が前記目標速度に一致するように前記車両を減速させる減速制御を実行するステップと、
前記運転切替時点にて前記減速制御を終了させるステップと
を含む。
(構成)
第1実施形態に係る車両制御装置(以下、「第1装置」と称呼される場合がある。)は、図1に示したように、車両VAに適用される。車両制御装置は、運転支援ECU10、エンジンECU20、ブレーキECU30、ステアリングECU40、ナビゲーションECU50、及び、表示ECU60を備えている。これらのECUは、マイクロコンピュータを主要部として備える電気制御装置(Electric Control Unit)であり、CAN(Controller Area Network)を介して相互に情報を送信可能及び受信可能に接続されている。
ブレーキペダル操作量センサ12は、ブレーキペダル12aの操作量を検出し、ブレーキペダル操作量BPを表す信号を出力するようになっている。
車速センサ15は、車両VAの走行速度(車速)を検出し、車速SPDを表す信号を出力するようになっている。
運転支援ECU10は、運転支援制御の一態様として、ACCを実行するように構成されている(例えば、特開2014-148293号公報、特開2006-315491号公報、及び、特許第4172434号明細書等を参照。)。
運転支援ECU10は、運転支援作動状態がオン状態である場合、運転支援作動状態をオン状態からオフ状態へと変更することを要求する運転切替要求が発生したか否かを判定する。運転切替要求は、所定の異常を検知したことにより発生する第1要求と、運転者による操作スイッチ70の操作に応じて発生する第2要求とを含む。所定の異常は、運転支援システム異常を意味し、各種センサ11乃至18の異常、報知装置の異常、エンジンアクチュエータ21の異常、ブレーキアクチュエータ31の異常、並びに、ステアリング機構の構成部品(例えば、モータ42)の異常の少なくとも1つを含む。運転支援ECU10は、図示しないルーチンにより所定の異常が発生しているか否かを監視している。
(条件A):運転者が、以下の状態1及び状態2の何れかの状態である。
(条件B):運転者が、以下の状態3である。
(状態2):運転者がブレーキペダル12aを操作した、又は、運転者がブレーキペダル12aに足を載せている。なお、運転支援ECU10は、ブレーキペダル操作量センサ12からの信号及びドライバモニタカメラ16の第2カメラ16bからの信号に基いて、運転者が状態2であるか否かを判定できる。
(状態3):運転者の視線が車両VAの前方方向に向いている。なお、運転支援ECU10は、第1カメラ16aからの信号に基いて運転者が状態3であるか否かを判定できる。
上述したように、従来の車両制御装置は、運転切替時点まで定速走行制御を実行するので、運転切替時点にて運転者が希望する速度よりも速い速度で車両VAが走行している可能性がある。これにより、運転者が不安を覚える可能性がある。
(状況1):車両VAが見通しの良い道路(直線の走行レーン)を走行している。
(状況2):車両VAが比較的小さい速度で走行している。
上記の状況1及び状況2においては、車両VAを減速させる必要性が小さい。従って、運転支援ECU10は、運転切替要求が発生した時点の車速SPDを維持するようにエンジンアクチュエータ21及び/又はブレーキアクチュエータ31を制御する(即ち、定速走行制御を実行する)。
次に、運転支援ECU10のCPU(単に「CPU」と称呼する場合がある。)の作動について説明する。CPUは、所定時間が経過するごとに、図7に示した「運転支援開始/終了判定ルーチン」を実行するようになっている。
(条件1):操作スイッチ70の操作により運転支援作動状態をオン状態にすることが選択されている。
(条件2):車速SPDが所定の車速以上である。
ステップ707:CPUは、現時点が移行期間中であることを示すために、移行フラグX2の値を「1」に設定する。
ステップ715:CPUは、「運転支援作動状態がオフ状態に切り替えられたこと」を表すメッセージをディスプレイ61に表示するとともに、当該メッセージをスピーカ62に発話させる。
これにより、後述する図8のルーチンのステップ801にてCPUが「No」と判定するので、ACCが終了される。
ステップ904:CPUは、前述したように距離パラメータDaを設定する。具体的には、CPUは、車線情報(カメラセンサ18bにより取得された画像データ)に基いて第1距離D1及び第2距離D2を演算し、第1距離D1及び第2距離D2のうちの小さい方を距離パラメータDaとして設定する。なお、画像データに基いて左白線WL1及び右白線WL2の何れも認識できない場合、CPUは、デフォルト距離Ddefを距離パラメータDaとして設定する。
ステップ905:CPUは、前述のように式1に従って目標速度Vtgtを演算する。
CPUは、図9のルーチンのステップ905にて、以下の式2に従って目標速度Vtgtを演算してもよい。式2において、αは、目標速度Vtgtの全体に対するゲインであり、βは、減速度Gsに対するゲインである。α及びβは以下に述べるように設定(変更)される。
CPUは、距離パラメータDを引数として有する減速度マップMc(Da)を用いて、特定制御用の目標加速度Gtgt’を求めてもよい。減速度マップMc(Da)は、距離パラメータDaと負の加速度である目標加速度Gtgt’との関係が規定されている。この構成によれば、第1装置は、距離パラメータDaに応じて車両VAを減速させることができる。なお、減速度マップMc(Da)において、距離パラメータDaが所定の距離閾値より大きい場合、目標加速度Gtgt’は「0」に設定されていてもよい。更に別の例において、CPUは、距離パラメータDと、運転者状態パラメータEa及び路面状態パラメータRaの少なくとも一つを引数として有する減速度マップMc(Da,Ea,Ra)を用いて、特定制御用の目標加速度Gtgt’を求めてもよい。パラメータEaは、移行期間において運転者がすでに運転可能状態になっている場合に「1」に設定される。パラメータEaは、移行期間において運転者が運転可能状態になっていない場合に「0」に設定される。パラメータRaは、路面状態が特定路面状態である場合に「1」に設定される。パラメータRaは、路面状態が特定路面状態でない場合に「0」に設定される。
運転支援ECU10は、画像データ以外の情報に基いて車両周辺情報を取得し、当該車両周辺情報に基いて左白線WL1の端部Eg1及び右白線WL2の端部Eg2を推定してもよい。運転支援ECU10は、ナビゲーションECU50を介して、地図情報、及び、地図上での車両VAの位置を取得する。地図情報は、車両VAの周囲の区画線に関する情報(走行レーンを規定する左白線WL1の位置及び右白線WL2の位置)、及び、車両VAの周囲に存在する建物に関する情報等を含む。図10に示すように、運転支援ECU10は、車両VAの現在の位置から運転者又はカメラセンサ18bによって認識可能な範囲Rgを地図上において設定する。そして、運転支援ECU10は、左白線WL1及び右白線WL2と、車両VAの周囲に存在する立体物との関係から、左白線WL1の端部Eg1及び右白線WL2の端部Eg2を推定する。図10に示す例においては、走行レーンLn3の左側に存在する建物1001により、左白線WL1の網掛け部分WL1aが車両VAの現在の位置から認識できないと推定できる。従って、運転支援ECU10は、網掛け部分WL1aの直前の位置を左白線WL1の端部Eg1として決定する。更に、右白線WL2を遮る物体は存在しないので、運転支援ECU10は、範囲Rgと右白線WL2の接点の位置を右白線WL2の端部Eg2として決定する。
第1距離D1及び第2距離D2の算出方法は、上述の例に限定されない。画像データの左白線WL1の車両VAに最も近い側の端部(最接近端部)を「車両VAの現在位置」とみなし、運転支援ECU10は、その最接近端部と左白線WL1の端部Eg1との間の直線距離(又は、左白線WL1に沿った曲線距離)を第1距離D1として演算してもよい。運転支援ECU10は、同様の方法で第2距離D2を演算してもよい。
移行期間中に追従対象車両が急減速して車間距離が目標車間距離Dsetを大きく下回った場合、運転支援ECU10は、目標加速度Gtgt’よりも大きさが大きい減速度で車両VAを減速してもよい。
第1装置の構成は、ACCに限らず、車両の速度を予め設定された目標速度に一致させるように車両の速度を変更する自動運転制御(ACCよりも高い自動運転レベルの制御)を実行する車両制御装置にも適用可能である。
次に、第2実施形態に係る車両制御装置(以下、「第2装置」と称呼される場合がある。)について説明する。第2装置の運転支援ECU10は、ACCに加えて、車両VAの操舵角を制御する操舵制御を実行できる点において第1装置と異なる。このような操舵制御は、運転支援制御の一態様であり、レーン・キーピング・アシスト・コントロール(以下、単に「LKA」と称呼する。)とも称呼される。本例において、運転支援ECU10は、操作スイッチ70の操作によって運転支援作動状態がオン状態に設定されると、ACC及びLKAを実行するように構成される。
LKAは、区画線を活用して設定される目標走行ラインに沿って車両VAが走行するように、車両VAの操舵角を変更する制御である(例えば、特開2008-195402号公報、特開2009-190464号公報、特開2010-6279号公報、及び、特許第4349210号等を参照。)。
例えば、図4の状況において、運転切替要求が発生した時点にて、運転者は、現在の位置から左カーブの状況を認識し難い。運転切替時点以降において運転者は自身の運転操作で車両VAを走行させる。従って、運転切替時点にて、車両VAが、運転者が左カーブの状況を認識し易い位置を走行することが好ましい。
第2装置の運転支援ECU10のCPUは、図7乃至図9、並びに、図14のルーチンを実行するようになっている。但し、本実施形態において、ステップ702の運転支援制御の実行条件が第1実施形態と異なる。更に、ステップ710における判定条件が第1実施形態と異なる。以下、この相違点のみを記述する。
(条件1):操作スイッチ70の操作により運転支援作動状態をオン状態にすることが選択されている。
(条件2):車速SPDが所定の車速以上である。
(条件3):左白線WL1及び右白線WL2が検出されている。
(条件A):運転者が、上述した状態1及び状態2の何れかの状態である。
(条件B):運転者が、上述した状態3である。
(条件C):運転者が、以下の状態4である。
ステップ1405:CPUは、前述のように、LKA制御パラメータ(CL,dL,θL)を用いて目標操舵角θ*を演算する。
ステップ1406:CPUは、前述のように、操舵指令(目標操舵角θ*を含む)をステアリングECU40に送信することにより、操舵制御を実行する。
図15に示すように、車両VAが、2つの走行レーン(進行方向が同じ走行レーン)Ln3及びLn4が互いに隣接している道路を走行している。この場合、シフト距離Dofは、車両VAが隣りの走行レーンへ移動するような値に設定されてもよい。車両VAが走行レーンLn3を走行している場合、シフト距離Dofは、車両VAが隣接する走行レーンLn4へ移動するように設定されてもよい。この構成によれば、運転切替時点にて、車両VAが、運転者が左カーブの状況を認識し易い位置(左カーブにおける外側の走行レーンLn4内の位置)を走行する。
第2装置の構成は、LKAに限らず、所定の目標走行ラインに沿って車両が走行するように操舵角を自動的に変更する自動運転制御(LKAよりも高い自動運転レベルの制御)を実行する車両制御装置にも適用可能である。
第2装置は、運転支援作動状態をオン状態になった場合に、ACC及びLKAの両方を開始するが、ACCの作動状態及びLKAの作動状態が互いに独立してオン状態に変更できるように構成されてもよい。
Claims (6)
- 車両の周辺状況に関する情報である車両周辺情報を取得するように構成された情報取得装置と、
運転支援作動状態がオン状態である場合に、前記車両の速度を制御する速度制御を少なくとも含む運転支援制御を実行するように構成された制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転支援作動状態を前記オン状態からオフ状態へと変更する要求である運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点から所定時間が経過した時点である運転切替時点にて、前記運転支援作動状態を前記オン状態から前記オフ状態へと変更するように構成され、
前記制御装置は、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点での前記車両周辺情報に基いて判定された前記車両の前方の状況に応じて、前記運転切替時点での目標速度を演算し、
前記速度制御に代えて、前記運転切替時点にて前記車両の速度が前記目標速度に一致するように前記車両を減速させる減速制御を実行し、
前記運転切替時点にて前記減速制御を終了させる
ように構成された車両制御装置において、
前記情報取得装置は、前記車両周辺情報として、前記車両が走行している走行レーンを規定する左区画線及び右区画線を含む画像データを取得し、
前記制御装置は、前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点での前記車両の位置と、前記運転切替要求が発生した時点での前記画像データから認識される前記車両の進行方向に最遠の前記左区画線の端部との間の距離である第1距離、及び、前記運転切替要求が発生した時点での前記車両の位置と、前記運転切替要求が発生した時点での前記画像データから認識される前記車両の前記進行方向に最遠の前記右区画線の端部との間の距離である第2距離を演算し、
前記第1距離と前記第2距離とのうちの小さい方の距離を距離パラメータとして選択し、
前記距離パラメータを用いて前記目標速度を演算する
ように構成された
車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記制御装置は、前記運転支援制御として、前記車両が所定の目標走行ラインに沿って走行するように前記車両の操舵角を制御する操舵制御を更に実行するように構成され、
前記制御装置は、
前記運転支援作動状態がオン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点まで使用されていた前記目標走行ラインを特定区画線側にずらすことにより前記目標走行ラインを設定し、
前記車両が前記目標走行ラインに沿って走行するように前記操舵制御を実行する
ように構成され、
前記特定区画線は、前記第1距離及び前記第2距離のうちの大きい方の距離に対応する区画線である
車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置において、
前記制御装置は、前記目標速度として、前記運転切替時点以降において運転者が前記車両を所定の減速度で減速させると仮定したとき、前記車両が前記運転切替要求が発生した時点の位置から前記距離パラメータだけ離れた位置に停止するような車速を設定するように構成された
車両制御装置。 - 情報取得装置と制御装置とを備える車両における制御方法であって、
前記情報取得装置が、前記車両が走行している走行レーンの状況に関する情報である車両周辺情報を取得する情報取得ステップと、
前記制御装置が、運転支援作動状態がオン状態である場合に、前記車両の速度を制御する速度制御を少なくとも含む運転支援制御を実行する制御ステップと、
を含み、
前記制御ステップは、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転支援作動状態を前記オン状態からオフ状態へと変更する要求である運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点から所定時間後の運転切替時点にて、前記運転支援作動状態を前記オン状態から前記オフ状態へと変更するステップを含み、
前記制御ステップは、更に、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点での前記車両周辺情報に基いて判定された前記車両の前方の状況に応じて、前記運転切替時点での目標速度を演算するステップと、
前記速度制御に代えて、前記運転切替時点にて前記車両の速度が前記目標速度に一致するように前記車両を減速させる減速制御を実行するステップと、
前記運転切替時点にて前記減速制御を終了させるステップと
を含む
制御方法において、
前記情報取得ステップは、前記車両周辺情報として、前記走行レーンを規定する左区画線及び右区画線を含む画像データを取得するステップを含み、
前記制御ステップは、
前記運転支援作動状態が前記オン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点での前記車両の位置と、前記運転切替要求が発生した時点での前記画像データから認識される前記車両の進行方向に最遠の前記左区画線の端部との間の距離である第1距離、及び、前記運転切替要求が発生した時点での前記車両の位置と、前記運転切替要求が発生した時点での前記画像データから認識される前記車両の前記進行方向に最遠の前記右区画線の端部との間の距離である第2距離を演算するステップと、
前記第1距離と前記第2距離とのうちの小さい方の距離を距離パラメータとして選択するステップと、
前記距離パラメータを用いて前記目標速度を演算するステップと
を含む
制御方法。 - 請求項4に記載の制御方法において、
前記制御ステップは、前記運転支援制御として、前記車両が所定の目標走行ラインに沿って走行するように前記車両の操舵角を制御する操舵制御を更に実行するステップを更に含み、
前記制御ステップは、
前記運転支援作動状態がオン状態であり、且つ、前記運転切替要求が発生した場合、
前記運転切替要求が発生した時点まで使用されていた前記目標走行ラインを特定区画線側にずらすことにより前記目標走行ラインを設定するステップと、
前記車両が前記目標走行ラインに沿って走行するように前記操舵制御を実行するステップと
を含み、
前記特定区画線は、前記第1距離及び前記第2距離のうちの大きい方の距離に対応する区画線である
制御方法。 - 請求項4に記載の制御方法において、
前記制御ステップは、前記目標速度として、前記運転切替時点以降において運転者が前記車両を所定の減速度で減速させると仮定したとき、前記車両が前記運転切替要求が発生した時点の位置から前記距離パラメータだけ離れた位置に停止するような車速を設定するステップを含む
制御方法。
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