JP7376893B2 - 車両の制動制御装置 - Google Patents
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Description
以下、車両の制動制御装置の第1実施形態を図1~図10に従って説明する。
図1には、本実施形態の制動制御装置20を備える車両制御システム10が図示されている。車両制御システム10は、車両統合制御装置11を備えている。車両統合制御装置11は、自動運転によって車両を走行させる際における各種の指令、及び、車載のアクチュエータに対する指令値を、アクチュエータの制御を司る他の制御装置に送信する。アクチュエータとしては、車両の制動力を調整する制動装置100、車両の駆動力を調整する駆動装置、及び、車輪の転舵角を調整する転舵装置などを挙げることができる。他の制御装置としては、制動装置100の制御を司る制動制御装置20、駆動装置の制御を司る駆動制御装置、及び、転舵装置の制御を司る転舵制御装置などを挙げることができる。
上半身変位量取得部232は、制動制御部21によって車両の制動力が調整される場合、監視対象乗員HMMの上半身の車両前方への変位量を上半身変位量ZUBとして取得する。
制動制御部21は、機能部として、運転者識別部211、読み出し部212、プロファイル作成部213及び操作部214を有している。
・車両制動時に上半身変位量ZUBがあまり大きくならない乗員は、上半身変位量ZUBが大きくなる乗員と比較し、車体減速度DVSが大きくならなかったり、車体減速度DVSの変化量が大きくならなかったりする制動特性を好む。
・車両制動時において上半身変位量ZUB及び頭部変位量ZHDの双方が大きくなる乗員は、上半身変位量ZUBが大きくなっても頭部変位量ZHDがあまり大きくならない乗員と比較し、車体減速度DVSが大きくなったり、車体減速度DVSの変化量が大きくなったりする制動特性を好む。
本件発明者は、乗員の制動の好みに関する指標である好み指標Yに影響を与える車両要因が、制動の開始位置X1、及び、制動期間中における車体減速度DVSの最大値X2であると推測した。そして、好み指標Yと、制動の開始位置X1と、車体減速度の最大値X2との関係は、以下の感性モデル式(式1)で表すことができる。この感性モデル式(式1)は、応答曲面法によって作成された近似式である。なお、好み指標Yは乗員の好みの度合いを数値化した指標であり、度合いが高いほど好み指標Yは大きくなる。また、感性モデル式(式1)における「b1」、「b2」、「b3」、「b4」などは、車両毎及び制動特性毎に設定される適合係数である。
第3制動特性BC3を好みとする乗員の感性に合わせた減速度プロファイルPFを作成する場合、感性モデル式(式1)の各項のうち、「X1」を含む項と、「X2」を含む項と、「X1・X2」を含む項とが重要であると本件発明者は判断した。そして、第3制動特性BC3を好みとする乗員の感性を定式化したものが、以下の関係式(式2)である。なお、関係式(式2)において、「B11」、「B12」、「B13」及び「B14」は第3制動特性BC3用の係数である。
第2制動特性BC2を好みとする乗員の感性に合わせた減速度プロファイルPFを作成する場合、感性モデル式(式1)の各項のうち、「X2」を含む項と、「X22」を含む項とが重要であると本件発明者は判断した。そして、第2制動特性BC2を好みとする乗員の感性を定式化したものが、以下の関係式(式3)である。なお、関係式(式3)において、「B21」、「B22」及び「B23」は第2制動特性BC2用の係数である。
第1制動特性BC1を好みとする乗員の感性に合わせた減速度プロファイルPFを作成する場合、感性モデル式(式1)の各項のうち、「X1」を含む項と、「X2」を含む項とが重要であると本件発明者は判断した。そして、第1制動特性BC1を好みとする乗員の感性を定式化したものが、以下の関係式(式4)である。なお、関係式(式4)において、「B31」、「B32」及び「B33」は第1制動特性BC1用の係数である。
図8には、上記各関係式(式2),(式3),(式4)を基に、好み指標Yと、制動の開始位置X1と、車体減速度の最大値X2との関係を示すグラフの一例が図示されている。本実施形態では、第3制動特性BC3が読み出された場合の減速度プロファイルPFの作成処理では、関係式(式2)において好み指標Yが最も大きくなる際の制動の開始位置X1及び車体減速度の最大値X2が導出される。そして、導出された開始位置X1から制動が開始され、車体減速度DVSが最大値X2まで増大するような減速度プロファイルPFが作成される。
はじめのステップS21において、運転者識別部211によって、第1カメラ61によって撮像されている運転者を識別する識別処理が実行される。続いて、ステップS22において、読み出し部212によって、当該運転者に対応する情報が記憶部27に記憶されているか否かの判定が行われる。すなわち、読み出し部212は、ステップS21で取得された運転者の特徴と同じ特徴を有する乗員に対応する情報が記憶部27に記憶されているか否かを判定する。そして、同じ特徴を有する乗員に対応する情報が記憶部27に記憶されている場合、読み出し部212は、運転者に対応する情報が記憶部27に記憶されているとの判定をなす。一方、同じ特徴を有する乗員に対応する情報が記憶部27に記憶されていない場合、読み出し部212は、運転者に対応する情報が記憶部27に記憶されているとの判定をなさない。
(1)制動力の付与によって車両が減速するときにおける監視対象乗員HMMの制動時姿勢変化情報を基に、監視対象乗員HMMがどのような制動特性を好むかが判断される。本実施形態では、制動時姿勢変化情報として、上半身変位量ZUB及び頭部変位量ZHDが取得される。そして、監視対象乗員HMMの好みであると設定された制動特性と、監視対象乗員HMMの特徴とが関連付けて記憶部27に記憶される。
次に、車両の制動制御装置の第2実施形態を図11~図17に従って説明する。以下の説明においては、第1実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第1実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
当該取得処理では、制動力の付与によって車両が減速するときに、図12(a)に示すような頭部基準位置を基準とする頭部HDの傾きの推移が監視される。そして、車両の減速の終了後に、取得した頭部HDの傾きの推移を基に、単位時間あたりの頭部HDの傾きの減少量が減少速度ZVHDとして算出される。図12(b)には、減少速度ZVHDの推移が示されている。そして、減少速度ZVHDの最大値が、頭部後方変位速度ZVHDmとして取得される。
当該取得処理では、制動力の付与によって車両が減速するときに、図13に示すような上半身基準位置を基準とする上半身UBの傾きの推移が監視される。図13では、タイミングt21が車両減速の開始時点であり、タイミングt22が、上半身UBの傾きが最大となる時点である。そのため、タイミングt21からタイミングt22までの時間が、上半身変位時間ZTUBとして取得される。
当該好み設定処理では、上半身変位量ZUBが判定上半身変位量ZUBTh未満である場合、頭部後方変位速度ZVHDmが判定頭部後方変位速度ZVHDmTh未満であるときには、乗員の好む制動特性として第1制動特性BC1が設定される。すなわち、制動力の付与によって車両が減速する期間中において、上半身UBの傾きが判定上半身変位量ZUBTh以上にならず、且つ上記減少速度ZVHDが判定頭部後方変位速度ZVHDmTh以上にならないときには、乗員の好む制動特性として第1制動特性BC1が設定される。
図17に示すように、第4制動特性BC4が記憶部27から読み出された際に作成される減速度プロファイルを「減速度プロファイルPFA1」とした場合、当該作成処理では、以下の条件(A)及び(B)のうちの少なくとも一方を満たすように減速度プロファイルPFA1が作成される。
(A)車体減速度DVSの最大値が、第1制動特性BC1を記憶部27から読み出して車両の制動力を制御する際における車体減速度DVSの最大値と、第2制動特性BC2を記憶部27から読み出して車両の制動力を制御する際における車体減速度DVSの最大値との間の値となること。
(B)車体減速度DVSの変化量の最大値が、第1制動特性BC1を記憶部27から読み出して車両の制動力を制御する際における車体減速度DVSの変化量の最大値と、第2制動特性BC2を記憶部27から読み出して車両の制動力を制御する際における車体減速度DVSの変化量の最大値との間の値となること。
(C)車体減速度DVSの最大値が、第2制動特性BC2を記憶部27から読み出して車両の制動力を制御する際における車体減速度DVSの最大値と、第3制動特性BC3を記憶部27から読み出して車両の制動力を制御する際における車体減速度DVSの最大値との間の値となること。
(D)車体減速度DVSの変化量の最大値が、第2制動特性BC2を記憶部27から読み出して車両の制動力を制御する際における車体減速度DVSの変化量の最大値と、第3制動特性BC3を記憶部27から読み出して車両の制動力を制御する際における車体減速度DVSの変化量の最大値との間の値となること。
(6)本実施形態では、上半身変位量ZUB及び頭部変位量ZHDに加え、頭部後方変位速度ZVHDmを用い、乗員の好む制動特性が判断される。具体的には、上半身変位量ZUBが判定上半身変位量ZUBTh未満であっても、頭部後方変位速度ZVHDmが判定頭部後方変位速度ZVHDmTh以上であるときには、乗員の好む制動特性として、第1制動特性BC1とは別の制動特性が設定される。そのため、乗員の好む制動特性が第1制動特性BC1であるか否かの判断精度を高くできる。
次に、車両の制動制御装置の第3実施形態を図18及び図19に従って説明する。以下の説明においては、第1実施形態と相違している部分について主に説明するものとし、第1実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図19に示すように、写像データDMPを生成する際には、コンピュータである適合装置500が用いられる。適合装置500には、サンプルとなる乗員の頭部変位量時系列データDHD及び上半身変位量時系列データDUBが入力される。また、適合装置500には、サンプルとなる乗員が好む制動特性が教師データDTEとして入力される。このように複数のサンプルの頭部変位量時系列データDHD及び上半身変位量時系列データDUBと、複数のサンプルの教師データとにより、機械学習が行われる。こうした機械学習により、写像データDMPが生成される。
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上記各実施形態は、以下のように変更して実施することができる。上記各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。
・上記第1実施形態では、頭部変位量ZHD及び上半身変位量ZUBの双方を用いて監視対象乗員HMMの好む制動特性を判断するようにしている。しかし、当該判断に際して頭部変位量ZHDを用いるのであれば、上半身変位量ZUBを用いなくてもよい。また、当該判断に際して上半身変位量ZUBを用いるのであれば、頭部変位量ZHDを用いなくてもよい。
Claims (12)
- 車両の乗員の特徴を取得する乗員特徴取得部と、
前記車両の自動運転による制動力の付与によって前記車両が減速するときにおける乗員の姿勢の変化に関する情報である制動時姿勢変化情報を取得する姿勢変化情報取得部と、
前記制動時姿勢変化情報を基に、前記乗員の好む前記車両の制動特性を設定する制動好み設定部と、
前記乗員の好む前記車両の制動特性として設定された前記制動特性と、当該乗員の特徴とが関連付けて記憶される記憶部と、
車両制動時には、前記車両の運転席に着座している乗員の特徴に関連付けられている前記制動特性を前記記憶部から読み出し、当該制動特性に基づいて前記車両の制動力を制御する制動制御部と、を備える
車両の制動制御装置。 - 車両制動の開始時点における前記乗員の上半身の位置を上半身基準位置とした場合、
前記姿勢変化情報取得部は、制動力の付与によって前記車両が減速する際に、前記上半身基準位置を基準とする前記乗員の上半身の車両前方への変位量である上半身変位量を、前記制動時姿勢変化情報として取得し、
前記制動好み設定部は、前記上半身変位量を基に、前記乗員の好む前記制動特性を設定する
請求項1に記載の車両の制動制御装置。 - 車両制動の開始時点における前記乗員の頭部の位置を頭部基準位置とした場合、
前記姿勢変化情報取得部は、制動力の付与によって前記車両が減速する際に、前記頭部基準位置を基準とする前記乗員の頭部の車両前方への変位量である頭部変位量を、前記制動時姿勢変化情報として取得し、
前記制動好み設定部は、前記頭部変位量を基に、前記乗員の好む前記車両の制動特性を設定する
請求項1に記載の車両の制動制御装置。 - 前記制動好み設定部は、
制動力の付与によって前記車両が減速する期間中に取得された前記上半身変位量が判定上半身変位量以上にならないときには、前記乗員の好む前記車両の制動特性として第1制動特性を設定し、
当該上半身変位量が前記判定上半身変位量以上になるときには、前記乗員の好む前記車両の制動特性として前記第1制動特性とは別の制動特性を設定するようになっており、
前記制動制御部は、前記記憶部から前記第1制動特性を読み出したときには、前記第1制動特性とは別の制動特性を前記記憶部から読み出したときと比較し、制動期間中における前記車両の減速度の最大値、及び減速度の変化量の最大値のうちの少なくとも一方が小さくなるように、当該車両の制動力を制御する
請求項2に記載の車両の制動制御装置。 - 車両制動の開始時点における前記乗員の頭部の位置を頭部基準位置とした場合、
前記姿勢変化情報取得部は、制動力の付与によって前記車両が減速する際に、前記頭部基準位置を基準とする前記乗員の頭部の車両前方への変位量である頭部変位量を、前記制動時姿勢変化情報としてさらに取得し、
前記制動好み設定部は、制動力の付与によって前記車両が減速する期間中に取得された前記上半身変位量が前記判定上半身変位量以上になる場合、当該期間中に取得された前記頭部変位量が判定頭部変位量以上にならないときには前記乗員の好む前記車両の制動特性として第2制動特性を設定し、当該頭部変位量が前記判定頭部変位量以上になるときには前記乗員の好む前記車両の制動特性として第3制動特性を設定するようになっており、
前記制動制御部は、前記記憶部から前記第3制動特性を読み出したときには、前記記憶部から前記第3制動特性とは別の制動特性を読み出したときよりも制動開始から前記車両の車体速度が規定速度以下になるまでの当該車両の走行距離が短くなるように当該車両の制動力を制御する
請求項4に記載の車両の制動制御装置。 - 前記姿勢変化情報取得部は、制動力の付与によって前記車両が減速する際、前記乗員の頭部が車両前方に変位した後に当該頭部が車両後方に戻る速度である頭部後方変位速度を、前記制動時姿勢変化情報として取得し、
前記制動好み設定部は、
制動力の付与によって前記車両が減速する期間中に取得された前記上半身変位量が前記判定上半身変位量以上にならず、且つ当該期間中に取得された前記頭部後方変位速度が判定頭部後方変位速度以上にならないときには、前記乗員の好む前記車両の制動特性として前記第1制動特性を設定し、
当該上半身変位量が前記判定上半身変位量以上にならなくても当該頭部後方変位速度が前記判定頭部後方変位速度以上になるときには、前記乗員の好む前記車両の制動特性として前記第1制動特性とは別の制動特性を設定する
請求項5に記載の車両の制動制御装置。 - 前記制動好み設定部は、制動力の付与によって前記車両が減速する期間中に取得された前記上半身変位量が前記判定上半身変位量以上にならなくても、当該期間中に取得された前記頭部後方変位速度が前記判定頭部後方変位速度以上になるときには、前記乗員の好む前記車両の制動特性として第4制動特性を設定するようになっており、
前記制動制御部は、前記記憶部から前記第4制動特性を読み出したときには、
前記車両の減速度の最大値が、前記第1制動特性を前記記憶部から読み出して前記車両の制動力を制御する際における前記車両の減速度の最大値と、前記第2制動特性を前記記憶部から読み出して前記車両の制動力を制御する際における前記車両の減速度の最大値との間の値となること、及び、
前記車両の減速度の変化量の最大値が、前記第1制動特性を前記記憶部から読み出して前記車両の制動力を制御する際における前記車両の減速度の変化量の最大値と、前記第2制動特性を前記記憶部から読み出して前記車両の制動力を制御する際における前記車両の減速度の変化量の最大値との間の値となること、
のうちの少なくとも一方が成立するように、前記車両の制動力を制御する
請求項6に記載の車両の制動制御装置。 - 前記姿勢変化情報取得部は、制動力の付与による前記車両の減速の開始時点から、前記上半身変位量が最大となる時点までに要する時間である上半身変位時間を、前記制動時姿勢変化情報として取得し、
前記制動好み設定部は、
制動力の付与によって前記車両が減速する期間中に取得された前記上半身変位量が前記判定上半身変位量以上になり、且つ当該期間中に取得された前記頭部変位量が前記判定頭部変位量以上にならない場合、
当該期間中に取得された前記上半身変位時間が判定上半身変位時間以上になるときには、前記乗員の好む前記車両の制動特性として前記第2制動特性を設定し、
当該上半身変位時間が前記判定上半身変位時間以上にならないときには、前記乗員の好む前記車両の制動特性として前記第2制動特性とは別の制動特性を設定する
請求項5~請求項7のうち何れか一項に記載の車両の制動制御装置。 - 前記制動好み設定部は、制動力の付与によって前記車両が減速する期間中に取得された前記上半身変位量が前記判定上半身変位量以上になり、且つ当該期間中に取得された前記頭部変位量が前記判定頭部変位量以上にならない場合、当該期間中に取得された前記上半身変位時間が前記判定上半身変位時間以上にならないときには、前記乗員の好む前記車両の制動特性として第5制動特性を設定するようになっており、
前記制動制御部は、前記記憶部から前記第5制動特性を読み出したときには、
前記車両の減速度の最大値が、前記第2制動特性を前記記憶部から読み出して前記車両の制動力を制御する際における前記車両の減速度の最大値と、前記第3制動特性を前記記憶部から読み出して前記車両の制動力を制御する際における前記車両の減速度の最大値との間の値となること、及び、
前記車両の減速度の変化量の最大値が、前記第2制動特性を前記記憶部から読み出して前記車両の制動力を制御する際における前記車両の減速度の変化量の最大値と、前記第3制動特性を前記記憶部から読み出して前記車両の制動力を制御する際における前記車両の減速度の変化量の最大値との間の値となること、
のうちの少なくとも一方が成立するように、前記車両の制動力を制御する
請求項8に記載の車両の制動制御装置。 - 前記姿勢変化情報取得部は、制動力の付与によって前記車両が減速する際における、前記乗員の上半身の車両前後方向における位置の時間的な推移を示すデータである上半身変位量時系列データ、及び、前記乗員の頭部の車両前後方向における位置の時間的な推移を示すデータである頭部変位量時系列データを、前記制動時姿勢変化情報として取得し、
前記制動好み設定部は、前記上半身変位量時系列データと前記頭部変位量時系列データとを入力とし、前記乗員の好む前記車両の制動特性を出力する写像を規定するデータである写像データを記憶する写像記憶部を含んでおり、
前記写像データは、機械学習によって学習済みのデータである
請求項1に記載の車両の制動制御装置。 - 前記乗員特徴取得部は、前記運転席以外の座席に着座している乗員の特徴を取得し、
前記姿勢変化情報取得部は、前記運転席以外の座席に着座している乗員の前記制動時姿勢変化情報を取得する
請求項1~請求項10のうち何れか一項に記載の車両の制動制御装置。 - 前記制動制御部は、前記運転席に着座している乗員の特徴に関連付けられている制動特性が前記記憶部に記憶されていない場合、所定の制動特性に基づいて前記車両の制動力を制御する
請求項1~請求項11のうち何れか一項に記載の車両の制動制御装置。
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