JP7772059B2 - 制動制御方法及び制動制御装置 - Google Patents

制動制御方法及び制動制御装置

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Description

本発明は、制動制御方法及び制動制御装置に関するものである。
制動制御装置は、自車両が停止予定位置に到達する前に車速を減速させてから、自車両を停止予定位置に停止させるように制動アクチュエータを制御する。特許文献1に記載される制動制御装置は、自車両が停止予定位置に到達する前の減速度を、自車両の車速、乗車人数、天候等の条件に応じて制御する。
特開2005-297621号公報
しかしながら、特許文献1の制動制御装置は、停止予定位置の下流側に移動物が検出されたか否かに応じた減速度で車速の制御することができない。
本発明が解決しようとする課題は、停止予定位置で自車両を停止させるときに、停止予定位置の下流側の所定領域で移動物が検出されたか否かに応じた減速度に基づいて、車速の制御をする制動制御方法及び制動制御装置を提供することである。
本発明は、停止予定位置で自車両を停止させる制動制御において、停止予定位置の下流側の所定領域に移動物が検出されたか否かを判定し、所定領域に移動物が検出されたと判定した場合は、制動制御における減速度を低下させる位置を、所定領域で移動物が検出されていないと判定した場合よりも停止予定位置に対して上流側の位置に変更し、所定領域で移動物が検出されたと判定した場合と、所定領域で移動物が検出されていないと判定した場合とで同じ停止予定位置を取得することによって、上記課題を解決する。
本発明によれば、停止予定位置の下流側の所定領域で移動物が検出されたか否かに応じた減速度に基づいて、車速を制御することができる。
本発明の実施形態に係る制動制御装置の構成を示すブロック図である。 図1に示す制動制御装置を備える自車両と検出物との位置関係の例を示す図である。 図1に示す制動制御装置によって制御される車速の減速度の例を示すグラフである。 図1に示す制動制御装置によって算出される仮想交差時間の例を示すグラフである。 図1に示す制動制御装置によって実行される制動制御方法の手順を示すフローチャートである。 図1に示す制動制御装置によって制御される車速の減速度の別の例を示すグラフである。 図1に示す制動制御装置によって制御される車速の減速度の別の例を示すグラフである。 図1に示す制動制御装置によって制御される車速の減速度の別の例を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1に示すように、自車両1は、制動制御装置100、制動アクチュエータ101、検出装置102及び入力装置103を有する。制動制御装置100は、制動アクチュエータ101を自律的に制御する。制動制御装置100は、制動アクチュエータ101を制御することにより、自車両1のブレーキ動作を制御する。これにより、制動制御装置100は、自車両1の減速を開始させたり、減速中の自車両の減速度を制御したりすることができる。
検出装置102は、例えば、車外カメラ、又はレーダである。検出装置102は、検出物の存在を検出することができる。検出物は、移動可能な物体であり、例えば、歩行者、自転車、車椅子、動物、他車両などである。また、検出装置102は、路面に表示された停止線を検出することができる。また、検出装置102は、信号機及び信号機が発する信号色を検出することができる。
入力装置103は、自車両1の乗員が指令を入力することができるユーザインターフェースである。入力装置103は、例えば、タッチパネル式のディスプレイである。また、入力装置103はマイクであってもよい。入力装置103がマイクである場合は、自車両1の乗員は、入力装置103に、指令を音声で入力する。
次に、制動制御装置100の構成について、図1~5を用いて、詳細に説明する。
図1に示すように、制動制御装置100は、自車両1の制動アクチュエータ101を制御するプロセッサ10を備える。プロセッサ10は、自車両の運転を制御するためのプログラムを格納したROM(Read Only Memory)と、このROMに格納されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、アクセス可能な記憶装置として機能するRAM(Random Access Memory)とから構成される。なお、動作回路としては、CPU(Central Processing Unit)に代えて又はこれとともに、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などを用いることができる。プロセッサ10は、走行状態取得部11、停止予定位置取得部12、車速プロファイル生成部13、移動物検出判定部15、記憶部16及び制動制御部30を備える。走行状態取得部11、停止予定位置取得部12、車速プロファイル生成部13、移動物検出判定部15、記憶部16及び制動制御部30は、プロセッサ10の各機能を実現するためのプログラムを実行する。
なお、図1において、制動制御装置100は自車両1に搭載されているが、これに限定されず、制動制御装置100は、自車両1を遠隔で操作する装置であってもよい。
制動制御装置100の走行状態取得部11は、自車両1の車速Vc及び自車両位置Pvを取得する。走行状態取得部11は、自車両1に設けられた車速センサ(図示せず)から自車両1の車速Vcを取得する。また、走行状態取得部11は、GPSユニットにより複数の衛星通信から送信される電波を検出し、自車両の位置情報を周期的に取得する。また、走行状態取得部11は、GPSユニットにより取得した自車両の位置情報と、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサから取得した車速Vcとに基づいて、現在及び/又は将来の自車両位置Pvを取得する。
制動制御装置100の停止予定位置取得部12は、経路を走行する自車両1が停止する予定の停止予定位置Psを取得する。例えば、図2に示すように、検出装置102が検出した信号機Sの信号色が停止指示色(例えば赤)である場合、停止予定位置取得部12は、検出装置102が検出した停止線Lの所定距離だけ手前(進行方向の上流側)の位置を停止予定位置Psとして取得する。停止予定位置取得部12は、自車両1が停止したときに自車両1の前端が停止線Lを下流側に超えないように、停止予定位置Psを設定する。また、停止予定位置取得部12は、記憶部16に記憶された地図データベースに基づいて、停止予定位置Psを取得してもよい。
なお、図2における右側が下流側(自車両1の進行方向)であり、左側が上流側(自車両1の進行方向の反対方向)である。
制動制御装置100の車速プロファイル生成部13は、自車両1の車速Vc、自車両位置Pv及び停止予定位置Psに基づいて、自車両1が停止予定位置Psに至る経路上の位置に関する減速度を規定する車速プロファイルを生成する。車速プロファイルは、経路を走行する自車両1が停止予定位置Psに至るまでの位置と自車両1の車速の減速度により規定される。図3は、自車両位置Pvと停止予定位置Psとの距離(位置関係)に対する自車両1の減速度の推移により規定される車速プロファイルの一例を示す。図3の縦軸は、自車両1の減速度を示す。また、図3の横軸は、停止予定位置Psに対する自車両位置Pvの距離を示す。なお、破線のグラフは、停止予定位置Psの下流側の所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合、すなわち、車速プロファイルを変更する必要がないと判定された場合に用いられる第1の車速プロファイルの例を示す。なお、図3で示す所定領域Apは、停止予定位置Psよりも自車両1の進行方向(下流側)の領域であって、自車両1が走行する経路と交差する横断歩道Zを含む領域である。所定領域Apは、自車両1の速度、レーン数、交通量などに応じて適宜に設定できる。また、実線のグラフは、第2の車速プロファイルの例を示す。第2の車速プロファイルは、所定領域Apで移動物が検出されたと判定された場合、すなわち、車速プロファイルを変更する必要があると判定された場合に用いられる車速プロファイルである。第1の車速プロファイルは、基準となる車速プロファイルであり、第2の車速プロファイルは移動物の検出結果に応じて変更された第1の車速プロファイルとは異なる車速プロファイルである。車速プロファイルの変更処理の手順については、後述する。
車速プロファイルは、制動制御装置100が自車両1の車速を制御するために使用する複数のデータによって構成される。具体的には、図2、図3の破線のグラフ及び実線のグラフに示すように、車速プロファイルは、停止予定位置Psの上流側の減速開始位置Pb(Pb0,Pb1)を有する。減速開始位置Pbは、自車両1が減速を開始する位置である。減速開始位置Pbと停止予定位置Psとの間の区間は、制動制御装置100が自車両1の減速度を制御する制動区間Db(Db0,Db1)である。また、車速プロファイルは、停止予定位置Psの上流側かつ減速開始位置Pbの下流側に位置する基準減速度到達位置Paと、基準減速度到達位置Paの下流側かつ停止予定位置Psの上流側に位置する減速度低下位置Pdとを有する。基準減速度到達位置Paと減速度低下位置Pdとの間の区間は、基準減速度dV0が維持される基準減速度区間Dc(Dc0,Dc1)である。すなわち、自車両1は、基準減速度区間Dcにおいて基準減速度dV0で走行する。さらに、減速度低下位置Pd(Pd0,Pd1)と停止予定位置Psとの間の区間は、基準減速度dV0よりも低い減速度で制動制御を行う減速度低下区間Dd(Dd0,Dd1)である。すなわち、自車両1は、減速度低下区間Ddにおいて基準減速度dV0よりも低い減速度で走行する。また、減速度低下位置Pdは、減速度低下区間Ddの開始位置である。車速プロファイルに基づく自車両1の減速度は、基準減速度区間Dcでは所定の基準減速度dV0であり、減速度低下区間Ddでは基準減速度dV0よりも低い。より具体的には、車速プロファイルに基づく自車両1の減速度は、減速開始位置Pbから基準減速度到達位置Paまでの間で上昇し、基準減速度到達位置Paで基準減速度dV0に到達する。次に、自車両1の減速度dVは、基準減速度到達位置Paから減速度低下位置Pdまでの間(基準減速度区間Dc)で、一定の基準減速度dV0を維持する。なお、基準減速度区間Dcでは、減速度変化率は0(ゼロ)である。次に、自車両1の減速度dVは、減速度低下位置Pd(減速度低下区間Ddの開始位置)から停止予定位置Psまでの間(減速度低下区間Dd)で、一定の減速度変化率で低下する。そして、自車両1の減速度dVは、停止予定位置Psにおいて、0(ゼロ)になる。なお、図3に示す第1の車速プロファイル(破線のグラフ)における減速度低下位置Pd0と、第2の車速プロファイル(実線のグラフ)における減速度低下位置Pd1とは異なる位置である。減速度低下位置Pd1は、減速度低下位置Pd0よりも停止予定位置Psから相対的に上流側の位置である。すなわち、減速度低下位置Pd1は、減速度低下位置Pd0よりも停止予定位置Psからの距離が相対的に長い。
さらに、図1に示すように、車速プロファイル生成部13は、第1又は第2の車速プロファイルを含む制御指令を制動制御部30に出力する。
さらに、制動制御装置100の移動物検出判定部15は、少なくとも検出物Mの検出物位置Pmに基づいて、所定領域Apで移動物が検出されたか否かを判定する。すなわち、移動物検出判定部15は、検出物Mが移動物であるか否かを判定する。移動物とは、所定領域Apで検出された移動可能な検出物のうち、自車両1が停止予定位置Psに到達するタイミングで自車両1の前方に移動する、又は、自車両1の前方に存在する可能性が所定の確率よりも高いものをいう。
移動物検出判定部15は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合に、車速プロファイル生成部13が生成した車速プロファイルを変更する必要があると判定する。移動物検出判定部15は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合(車速プロファイルを変更する必要があると判定した場合)は、車速プロファイルを変更する指令を車速プロファイル生成部13に出力する。移動物検出判定部15は、自車両予測軌道取得部17、検出物状態取得部18、検出物予測軌道取得部19、交差判定部20、交差位置取得部21、仮想交差時間算出部22、閾値時間設定部23及び仮想交差時間判定部24を有する。移動物検出判定部15の各構成の詳細な説明は、後述する。
また、制動制御装置100の記憶部16は、自車両1の過去の運転履歴を記憶する。記憶部16に記憶された運転履歴は、ドライバが手動で自車両1を運転しているときの自車両1の車速の履歴を含む。すなわち、記憶部16に記憶された運転履歴は、ドライバが手動で自車両1を運転しているときに、自車両1が停止予定位置Psで停止する前に自車両1の減速度dVがどのように変化したかを示す履歴情報を含む。なお、運転履歴は、ドライバの顔認証情報などの識別情報に紐づけられていてもよい。また、記憶部16には、地図情報が記憶されていてもよい。なお、図1に示す記憶部16は、制動制御装置100のプロセッサ10に設けられているが、これに限定されず、プロセッサ10と通信可能な別の装置、又は、サーバに設けられていてもよい。
また、制動制御装置100の制動制御部30は、車速プロファイル生成部13が生成した車速プロファイルに従って、制動アクチュエータ101を制御する。これにより、制動制御部30は、車速プロファイルに規定された減速度に従って、自車両1が減速するように、自車両1の車速Vcを制御する。なお、実際に車速プロファイルに基づいて制御される自車両1の車速Vc及び減速度dVは、車速プロファイルに規定された車速Vc及び減速度dVと一致するとは限られず、自車両1の走行環境や路面の状況などの影響を受けた値となる。
次に、図1に示す移動物検出判定部15の各構成について、詳細に説明する。
図2に示すように、移動物検出判定部15の自車両予測軌道取得部17は、自車両1が走行すると予測される経路である自車両予測軌道Rvを取得する。自車両予測軌道Rvは、目的地の位置情報、設定されたルート情報、レーン情報等に基づいて設定される軌道である。
移動物検出判定部15の検出物状態取得部18は、停止予定位置Psの下流側の所定領域Apで検出された検出物Mの状態を取得する。すなわち、検出物状態取得部18は、検出装置102が検出したデータから、検出物Mの検出物位置Pm、検出物Mの移動方向Hm及び検出物Mの移動速度Vmを取得する。検出物状態取得部18は、走行経路に設けられたカメラなどの検出装置と通信を行って、検出物Mの状態に関するデータを取得してもよい。
移動物検出判定部15の検出物予測軌道取得部19は、検出物Mの検出物位置Pm、移動方向及び移動速度Vmに基づいて、自車両1が停止予定位置Psに到達するまでの検出物Mの検出物予測軌道Rmを取得する。また、検出装置102が横断歩道Zを検出した場合は、検出物予測軌道取得部19は、検出物Mである歩行者が横断歩道Zに沿って移動すると仮定して、検出物予測軌道Rmを取得してもよい。また、検出装置102が検出物Mの移動方向に障害物を検出した場合は、検出物予測軌道取得部19は、検出物Mが障害物を迂回して移動すると仮定して、検出物予測軌道Rmを取得してもよい。
移動物検出判定部15の交差判定部20は、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差するか否かを判定する。具体的には、図2に示すように、検出物予測軌道取得部19は、自車両予測軌道Rvを含む自車両予測軌道エリアAtを設定する。図2の例において、自車両予測軌道エリアAtは、車線に沿って直線状に延びる帯状の領域である。自車両予測軌道エリアAtの幅は、自車両1の車幅よりも広く、自車両1が走行する車線の幅よりも狭い。検出物予測軌道取得部19は、検出物予測軌道Rmに基づいて、検出物Mが検出されてから自車両1が停止予定位置Psに到達するまでの間に、検出物Mが自車両予測軌道エリアAtに入ることがあるか否かを判定する。そして、検出物予測軌道取得部19は、検出物Mが検出されてから自車両1が停止予定位置Psに到達するまでの間に、検出物Mが自車両予測軌道エリアAtに入ることがあると判定した場合は、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差すると判定する。なお、検出物予測軌道取得部19は、自車両予測軌道エリアAtを設定せずに、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差するか否かを判定してもよい。
移動物検出判定部15の交差位置取得部21は、図2に示すように、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとの交差位置Pxを取得する。交差位置取得部21は、検出物予測軌道Rmに基づいて、検出物Mが自車両予測軌道エリアAtに入ると予測される位置を、交差位置Pxとして取得する。交差位置取得部21は、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差する点を、交差位置Pxとして取得してもよい。
移動物検出判定部15の仮想交差時間算出部22は、車速プロファイル生成部13が生成した車速プロファイルに基づいて、停止予定位置Psの上流側の複数の仮想位置Pkと交差位置Pxとの仮想交差距離Dxを、各々の仮想位置Pkに対応する仮想車速Vkで除算した仮想交差時間Tkを算出する。換言すれば、仮想交差時間Tkは、図2に示すように、仮想位置Pkにおいて仮想自車両1’が車速プロファイルに従った仮想車速Vkで走行していると仮定し、かつ、仮想自車両1’が仮想位置Pkを通過後、仮想車速Vkを維持して走行したと仮定した場合に、仮想自車両1’が、仮想位置Pkから交差位置Pxに到るまでにかかる時間である。すなわち、仮想交差時間Tkは、以下の式(1)により、算出される。
図4は、仮想交差距離Dxと仮想交差時間Tkとの関係を示すグラフである。図4の縦軸は、仮想交差時間Tkを示す。すなわち、図4は、減速開始位置Pbと停止予定位置Psとの間で連続的に取得された複数の仮想位置Pkについて算出された仮想交差時間Tkを示すグラフである。なお、破線のグラフは、停止予定位置Psの下流側の所定領域Apで移動物が検出されていないと判定されたとき(車速プロファイルを変更する必要がないと判定された場合)に、車両が第1の車速プロファイルに従って走行した場合の仮想交差時間Tkの例を示す。また、実線のグラフは、所定領域Apで移動物が検出されたと判定されたとき(車速プロファイルを変更する必要があると判定された場合)に、車速プロファイル生成部13が生成する変更後の第2の車速プロファイルに基づいて算出された仮想交差時間Tkの例を示す。
移動物検出判定部15の閾値時間設定部23は、図4に示すように、車速プロファイルの変更の要否を判定するための仮想交差時間Tkの閾値時間Tk0を設定する。仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0よりも短くなる場合、自車両1の乗員は、「交差位置Pxに近づく速度が高すぎる」という違和感を覚える。一方、仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0以上である場合は、自車両1の乗員は違和感を覚えない。閾値時間設定部23は、自車両1に設けられた入力装置103に入力された指令に応じて、閾値時間Tk0を設定する。例えば、閾値時間設定部23は、乗員が入力装置103を介して選択したモードに応じて、閾値時間Tk0を設定する。具体的には、乗員が、通常のモードよりも早いタイミングで自車両1の減速を開始するモードを選択した場合は、閾値時間Tk0の値を通常のモードに比べて高くなるように設定する。また、乗員が、通常のモードよりも高い減速度で自車両1を減速させるモードを選択した場合は、閾値時間Tk0の値を通常のモードに比べて高くなるように設定する。
また、閾値時間設定部23は、記憶部16に記憶された運転履歴に基づいて、閾値時間Tk0を設定してもよい。例えば、閾値時間設定部23は、過去の運転履歴に基づいて、基準となる減速開始タイミングよりも早いタイミングで減速が開始される傾向があると判断した場合は、閾値時間Tk0の値を予め定められた基準の値よりも高くなるように設定する。また、閾値時間設定部23は、過去の運転履歴に基づいて、基準となる減速度よりも高い減速度で自車両1が減速される傾向にあると判断した場合は、閾値時間Tk0の値を予め定められた基準の値よりも高くなるように設定する。また、閾値時間設定部23は、運転履歴に基づき、検出物Mの属性(大人であるか子供であるか、人間であるか動物であるか、歩行者であるか自転車であるか、など)に対する減速パターンを学習した学習済みモデルを用いて、検出物Mの属性に対応した閾値時間Tk0を設定してもよい。
また、閾値時間設定部23は、検出物Mの大きさ、形状及び挙動の少なくともいずれか1つに応じて、閾値時間Tk0を設定してもよい。例えば、閾値時間設定部23は、検出装置102が検出した検出物Mである歩行者の身長が所定値以下である場合は、検出物Mが子供であると判断し、閾値時間Tk0の値を、検出物Mが大人の歩行者である場合よりも高くなるように設定する。また、閾値時間設定部23は、検出装置102が検出した検出物Mである歩行者が、通常の大人の歩行者に比べて大きな動作で挙動していると判断した場合は、検出物Mが子供であると判断し、閾値時間Tk0の値を、検出物Mが大人の歩行者である場合よりも高くなるように設定する。また、閾値時間設定部23は、検出物Mの形状に応じて、検出物Mの属性(大人であるか子供であるか、人間であるか動物であるか、歩行者であるか自転車であるか、など)を判断して、閾値時間Tk0を設定してもよい。
また、閾値時間Tk0は、実験的に求められた値であってもよい。
次に、図1に示す移動物検出判定部15の仮想交差時間判定部24は、仮想交差時間算出部22が算出した仮想交差時間Tkが、閾値時間設定部23が設定した閾値時間Tk0よりも短くなるか否かを判定する。仮想交差時間判定部24は、仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0よりも短くなると判定した場合に、所定領域Apで移動物が検出されたと判定し、車速プロファイルを変更する必要があると判定する。例えば、図4の破線グラフでは、仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0よりも短くなる区間があるため、仮想交差時間判定部24は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定し、車速プロファイルを変更する必要があると判定する。一方、図4の実線グラフでは、全ての仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0以上であるため、仮想交差時間判定部24は、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定し、車速プロファイルを変更する必要がないと判定する。なお、移動物検出判定部15の仮想交差時間判定部24は、仮想交差時間Tkが最小値を取る仮想交差距離Dxに対応する仮想位置Pk0についてのみ仮想交差時間Tkを算出し、仮想位置Pk0での仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0よりも短いか否かを判定してもよい。
仮想交差時間判定部24は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、車速プロファイルを変更するための指令を車速プロファイル生成部13に出力する。仮想交差時間判定部24から指令を受け取った車速プロファイル生成部13は、全ての仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0以上となるように、車速プロファイルを変更する。具体的には、図3に示すように、車速プロファイル生成部13は、減速開始位置Pbを、変更前の減速開始位置Pb0よりも上流側の減速開始位置Pb1に変更する。また、車速プロファイル生成部13は、減速度低下位置Pdを、変更前の減速度低下位置Pd0よりも上流側の減速度低下位置Pd1に変更する。すなわち、「車速プロファイル生成部13が車速プロファイルを変更する」とは、車速プロファイル生成部13が、制動制御に用いる車速プロファイルを、図3の破線グラフで示される車速プロファイルに代えて、図3の実線グラフで示される車速プロファイルに設定することである。これにより、図4の仮想交差距離Dxに対する仮想交差時間Tkのグラフは、破線グラフから実線グラフに変更され、全ての仮想交差時間Tkは閾値時間Tk0よりも長くなる。
なお、変更前の減速開始位置Pb0及び変更前の減速度低下位置Pd0は、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合、すなわち、車速プロファイルを変更する必要がないと判定された場合の減速開始位置Pb及び減速度低下位置Pdである。
また、車速プロファイル生成部13が、図3に示すように減速度低下位置Pdを上流側にシフト(変更)することにより、変更された車速プロファイルの減速度低下区間Dd1における減速度の変化率である減速度変化率RdV1は、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合の減速度低下区間Dd0における減速度変化率RdV0よりも小さくなる。なお、基準とする減速度変化率RdV1は、予め定められた規定変化率である。具体的には、車速プロファイルが変更された場合の減速度変化率RdV1(規定変化率)は、「自車両1が停止するための十分な減速が実行されている」という感覚を乗員に与えることができる程度の減速度変化率となるように予め設定された規定値である。すなわち、移動物検出判定部15が所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、車速プロファイル生成部13は、減速度低下区間Ddの減速度変化率が所定の規定変化率である減速度変化率RdV1になるように、減速開始位置Pb1及び減速度低下位置Pd1を変更する。
次に、制動制御装置100のプロセッサ10によって実行される制動制御方法の手順を、図5に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップS1において、走行状態取得部11は、自車両1の車速V及び自車両位置Pvを取得する。次に、ステップS2において、停止予定位置取得部12は、停止予定位置Psを取得する。
次に、ステップS3において、車速プロファイル生成部13は、走行状態取得部11が取得した自車両1の車速V及び自車両位置Pvと、停止予定位置取得部12が取得した停止予定位置Psとに基づいて、車速プロファイルを生成する。
次に、ステップS4において、移動物検出判定部15は、検出装置102が検出した検出物Mの位置を取得し、検出物Mが停止予定位置Psの下流側に存在するか否かを判定する。停止予定位置Psの下流側に検出物Mが存在しないと判定された場合は、処理を終了する。
一方、ステップS4において、停止予定位置Psの下流側に検出物Mが存在すると判定された場合は、ステップS5において、移動物検出判定部15の自車両予測軌道取得部17は、自車両予測軌道Rvを取得する。
次に、ステップS6において、移動物検出判定部15の検出物状態取得部18は、検出物Mの検出物位置Pm、移動方向Hm及び移動速度Vmを取得する。次に、ステップS7において、移動物検出判定部15の検出物予測軌道取得部19は、検出物状態取得部18が取得した検出物Mの検出物位置Pm、移動方向Hm及び移動速度Vmに基づいて、検出物予測軌道を取得する。
次に、ステップS8において、移動物検出判定部15の交差判定部20は、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差するか否かを判定する。交差判定部20が自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差しないと判定した場合は、処理を終了する。
一方、ステップS8において、交差判定部20が自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差すると判定した場合は、ステップS9において、移動物検出判定部15の交差位置取得部21は、交差位置Pxを取得する。
次に、ステップS10において、移動物検出判定部15の仮想交差時間算出部22は、車速プロファイル生成部13が生成した車速プロファイルに基づいて、1つ又は複数の仮想位置Pkの各々について仮想交差時間Tkを算出する。
次に、ステップS11において、移動物検出判定部15の仮想交差時間判定部24は、仮想交差時間算出部22が算出した仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0よりも短くなるか否かを判定する。仮想交差時間判定部24が、仮想交差時間Tkは閾値時間Tk0よりも短くならないと判定した場合は、処理は終了する。
一方、ステップS11において、仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0よりも短くなると判定された場合は、ステップS12において、仮想交差時間判定部24は、所定領域Apで移動物が検出された(車速プロファイルの変更の必要がある)と判定する。
そして、ステップS13において、車速プロファイル生成部13は、車速プロファイルを変更する。その後、処理は終了する。
なお、ステップS13の後、処理はステップS10に戻ってもよい。すなわち、ステップS13において、仮想交差時間算出部22は、変更された車速プロファイルに基づいて、仮想交差時間Tkを算出してもよい。そして、再び、仮想交差時間判定部24は、仮想交差時間算出部22が算出した仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0よりも短くなるか否かを判定してもよい。
なお、図5の破線に示すように、ステップS4で、停止予定位置Psの下流側で検出物Mが検出されたと判定された場合には、ステップS5~S11が省略され、ステップS12において、移動物検出判定部15が、所定領域Apで移動物が検出された(車速プロファイルの変更が必要である)と判定してもよい。
また、図5の一点鎖線に示すように、ステップS8で、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差すると判定された場合には、ステップS9~S11が省略され、ステップS12において、移動物検出判定部15が、所定領域Apで移動物が検出された(車速プロファイルの変更が必要である)と判定してもよい。
以上より、本実施形態に係る制動制御装置100は、停止予定位置Psの下流側の所定領域Apで移動物が検出されたか否かを判定し、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、車速プロファイルの減速度低下区間Ddの開始位置(減速度低下位置Pd)を、現在、設定又は適用されている減速度低下位置Pd0から、相対的に上流側の減速度低下位置Pd1に変更する。すなわち、制動制御装置100は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、減速度低下区間Ddの開始位置(減速度低下位置Pd)を、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定した場合よりも上流側に変更する。減速度低下区間Ddの開始位置、すなわち、減速度低下位置Pdは減速度が緩和されるタイミングであり、乗員は車両の挙動からそのタイミングを感知する。減速度が緩和されることにより、乗員は、停止予定位置Psに停止するために必要な減速が行われていることを体感し、「もうすぐ停車する」ことを予測する。すなわち、制動制御装置100が、減速度低下位置Pdが上流側に変更された第2の車速プロファイルに従って車両を制動することにより、減速度を基準減速度dV0から低下させるタイミング、すなわち、乗員が「もうすぐ停車しそうである」と感じるタイミングを、変更前の第1の速度プロファイルが適用された制動制御と比べて早めることができる。従って、制動制御装置100は、停止予定位置の下流側の所定領域Apで移動物が検出されたか否かに応じて、移動物の存在を意識する乗員の感覚に合わせた減速度で車速制御を実行することができる。すなわち、本実施形態の制動制御装置100は、停止予定位置Psの下流側の移動物の有無にかかわらず一律に減速度を遷移させる制動制御に比べて、停止予定位置Psの下流側に移動物が存在する場合に乗員が感じる違和感を低減させることができる。
なお、制動制御装置100のプロセッサ10は、所定領域Apで検出物が検出された場合は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定し、車速プロファイルを変更する。「所定領域Apで検出物が検出された場合は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定する」には、所定領域Apで検出された検出物が所定の条件を充たす場合に、所定領域Apで移動物が検出されたと判定することも含まれる。これにより、制動制御装置100は、所定領域Apでの検出物の存在に応じて、車速プロファイルを生成することができる。
また、制動制御装置100は、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差すると判定された場合は、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとの交差位置Pxを取得する(図2参照)。そして、制動制御装置100は、車速プロファイルに基づいて、停止予定位置Psの上流側の1つ又は複数の仮想位置Pkと交差位置Pxとの距離Dxを、各々の仮想位置Pkに対応する仮想車速Vkで除算した仮想交差時間Tkを算出する。さらに、制動制御装置100は、少なくとも1つの仮想交差時間Tkが所定の閾値時間Tk0よりも短くなるか否かを判定し、仮想交差時間Tkが閾値時間Tk0よりも短くなると判定した場合に、所定領域Apで移動物が検出されたと判定し、車速プロファイルを変更する。これにより、制動制御装置100は、自車両1の乗員が「自車両1が移動物に接近する速度が高すぎる」と感じる場面を減らすことができる。従って、制動制御装置100は、自車両1を停止予定位置Psで停止させる前に、停止予定位置Psの下流側の検出物Mの状態に応じて、乗員の感覚に合わせた減速度で車速制御を実行することができる。
また、制動制御装置100は、自車両1の自車両予測軌道Rvを含む自車両予測軌道エリアAtを設定する。そして、制動制御装置100は、検出物予測軌道Rmに基づいて、検出物Mが検出されてから自車両1が停止予定位置Psに到達するまでの間に、検出物Mが自車両予測軌道エリアAtに入ることがあるか否かを判定する。さらに、制動制御装置100は、検出物Mが自車両予測軌道エリアAtに入ることがあると予測される場合に、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差すると判定する。これにより、制動制御装置100は、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが正確に交差、又は、重複しない場合であっても、自車両予測軌道Rvと検出物予測軌道Rmとが交差する可能性の有無を判断することができる。
また、制動制御装置100は、自車両1に設けられた入力装置103に入力された指令に基づいて、閾値時間Tk0を設定することができる。これにより、制動制御装置100は、自車両1を停止予定位置Psで停止させる前に、自車両1の乗員の好みに合わせた減速度で車速制御を実行することができる。
また、制動制御装置100は、記憶部16に記憶された運転履歴に基づいて、閾値時間Tk0を設定することもできる。これにより、制動制御装置100は、自車両1を停止予定位置Psで停止させる前に、自動的に自車両1の過去の運転の傾向に合わせた減速度で車速制御を実行することができる。
また、制動制御装置100は、検出物Mの大きさ、形状及び挙動の少なくともいずれか1つに基づいて、閾値時間Tk0を設定することができる。これにより、制動制御装置100は、検出物Mの大きさ(高さ及び/又は横幅)、検出物Mの形状及び挙動パターンのうちのいずれか1つ以上に基づいて、検出物Mの属性(例えば、検出物Mが大人の歩行者であるか、又は子供の歩行者であるか)を判断し、検出物Mの属性に応じて、車速制御を実行することができる。従って、制動制御装置100は、自車両1を停止予定位置Psで停止させる前に、停止予定位置Psの下流側の検出物Mの属性に応じて、乗員の感覚に合わせた減速度で車速制御を実行することができる。
また、制動制御装置100は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、そうでない場合よりも減速開始位置Pbの位置を上流側に変更する。すなわち、図3に示すように、制動制御装置100は、車速プロファイルの変更前の減速開始位置Pb0を、より上流側の減速開始位置Pb1に変更する。これにより、制動制御装置100は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、より早いタイミングで自車両1が減速を開始するように車速プロファイルを変更する。従って、制動制御装置100は、自車両1を停止予定位置Psで停止させる前に、停止予定位置Ps付近の歩行者の存在や挙動を監視する乗員の感覚に合わせた減速度で車速制御を実行することができる。
また、制動制御装置100は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、減速度低下区間Dd1の減速度変化率RdV1を、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定した場合の減速度低下区間Dd0の減速度変化率RdV0よりも小さくなるように車速プロファイルを変更する。これにより、制動制御装置100は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合よりも、減速度の変化を緩やかにすることができ、相対的に低い減速度で緩やかに歩行者に接近する走行を実現できるので、「自車両1が停止するための十分な減速が実行されている」という感覚を乗員に与えることができる。これにより、制動制御装置100は、自車両1を停止予定位置Psで停止させる前に、移動物の存在を認識している乗員の感覚に合わせた車速制御を実行することができる。
また、制動制御装置100は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、減速度低下区間Ddの減速度変化率が所定の規定変化率である減速度変化率RdV1になるように車速プロファイルを変更する。これにより、制動制御装置100は、予め定めた規定変化率に合わせて、より効率よく、車速プロファイルの減速開始位置Pb1、減速度低下位置Pd1及び基準減速度dV0を変更することができる。
また、制動制御装置100が変更する車速プロファイルは、図3に示す例に限定されない。
例えば、制動制御装置100の車速プロファイル生成部13は、図6~8の実線のグラフに示すように変更された第2の車速プロファイルを生成してもよい。なお、以下の説明において、図6~8に示す破線のグラフは、図3に示す破線のグラフと同様に、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合の第1の車速プロファイルを示している。
図6に示す例では、移動物検出判定部15が所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合に、車速プロファイル生成部13は、減速度低下位置Pd及び基準減速度dV0を変更する。なお、減速開始位置Pbは変更されていない。具体的には、車速プロファイル生成部13は、基準減速度dV0を、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合の基準減速度dV01よりも高い基準減速度dV02に変更する。また、減速度低下位置Pdに関しては、車速プロファイル生成部13は、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合の減速度低下位置Pd0を、相対的に上流側の減速度低下位置Pd2に変更する。なお、減速度低下位置Pd2と停止予定位置Psとの間の減速度低下区間Dd2において、減速度変化率は、規定変化率RdV1であり、第1の車速プロファイルの減速度変化率RdV0よりも小さい。
図6に示すように、制動制御装置100は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、減速開始位置Pbを変更せず、基準減速度dV0を、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合よりも高く変更する。これにより、制動制御装置100は、自車両1の減速の開始タイミングを変更せずに、減速度低下位置Pdを、所定領域Apで移動物が検出されていないと判定された場合の減速度低下位置Pd0の上流側の減速度低下位置Pd2に変更することができる。従って、制動制御装置100は、自車両1の後続車への影響を最小限に抑えながら、移動物の存在を認識している乗員の感覚に合わせた減速度で車速制御を実行して、停止予定位置Psの上流側で自車両1を減速させることができる。
また、図7に示す例では、移動物検出判定部15が所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合に、車速プロファイル生成部13は、まず、減速開始位置Pb0を変更しないと仮定して、減速度変化率を規定変化率RdV1にするために設定されるべき予測基準減速度RV02を算出する。そして、車速プロファイル生成部13は、予測基準減速度RV02が所定の閾値減速度dV03より高いか否かを判定する。さらに、車速プロファイル生成部13は、予測基準減速度RV02が所定の閾値減速度dV03より高いと判定した場合に、基準減速度dV0を閾値減速度dV3に設定する。また、車速プロファイル生成部13は、減速度低下区間Dd3の減速度変化率が規定変化率RdV1になるように、減速開始位置Pbを、変更前の減速開始位置Pb0の上流側の減速開始位置Pb3に変更する。なお、閾値減速度dV03は、自車両1の車速変化が後続車に影響を与え過ぎない程度、すなわち、後続車から見て急減速とならない程度の減速度の上限値である。閾値減速度dV03は、実験的に予め設定される。
図7の実線のグラフに示すように車速プロファイルを変更することにより、制動制御装置100は、基準減速度dV0を既定の閾値減速度dV03以下とし、かつ、自車両1の減速を開始するタイミングを早め過ぎずに、減速度低下位置Pdを、減速度低下位置Pd0の上流側の減速度低下位置Pd3に変更することができる。また、制動制御装置100は、減速度低下位置Pd3と停止予定位置Psとの間の減速度低下区間Dd3において、減速度変化率を規定変化率RdV1に維持することができる。これにより、制動制御装置100は、自車両1の後続車への影響を最小限に抑えながら、乗員の感覚に合わせた減速度で車速制御を実行して、停止予定位置Psの上流側で自車両1を減速させることができる。
また、図8に示す例では、移動物検出判定部15が所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合に、車速プロファイル生成部13は、減速度低下区間Dd1において、減速度変化率が0(ゼロ)となる一定減速度区間Dzがあるように、減速度を変化させる。すなわち、車速プロファイル生成部13は、減速度低下区間Dd1において、減速度を段階的に低下させる。これにより、制動制御装置100は、プロセッサ10の計算負荷を低減させつつ、乗員の感覚に合わせた減速度で車速制御を実行して、停止予定位置Psの上流側で自車両1を減速させることができる。
なお、制動制御装置100は、検出物Mが検出されていない状態で、自車両1が車速プロファイルに従って制動区間Dbを走行しているときに、突然、停止予定位置Psの下流側に検出物Mが検出され、かつ、検出物Mが移動物であると判定された場合、すなわち、は、所定領域Apで移動物が検出されたと判定した場合は、その時点で車速プロファイルを変更してもよい。この場合は、制動制御装置100は、検出装置102が検出物Mを検出したタイミングから、自車両1が停止予定位置Psに到達するまでの間、変更された車速プロファイルに従って自車両1を減速させる。
100…制動制御装置
1…自車両
10…プロセッサ
11…走行状態取得部
12…停止予定位置取得部
13…車速プロファイル生成部
15…移動物検出判定部
16…記憶部
101…制動アクチュエータ
103…入力装置
M…検出物(移動物)
Ps…停止予定位置
Pb…減速開始位置
Pd…減速度低下位置
Px…交差位置
Db…制動区間
Dc…基準減速度区間
Dd…減速度低下区間
Rv…自車両予測軌道
Rm…検出物予測軌道
At…自車両予測軌道エリア
Tk…仮想交差時間
Tk0…閾値時間
dV0…基準減速度

Claims (14)

  1. プロセッサを用いて、自車両の車速、自車両位置、及び、前記自車両が停止する予定の停止予定位置に基づく車速プロファイルで、自車両の制動アクチュエータを制御する制動制御方法であって、
    前記プロセッサは、
    前記停止予定位置の上流側で所定の基準減速度で走行する基準減速度区間と、前記基準減速度区間の下流側かつ前記停止予定位置の上流側で前記基準減速度よりも低い減速度で走行する減速度低下区間とを有する前記車速プロファイルを生成し、
    前記停止予定位置の下流側の所定領域で移動物が検出されたか否かを判定し、
    前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合は、前記減速度低下区間の開始位置を、前記所定領域で前記移動物が検出されていないと判定した場合より上流側の位置に変更し、
    前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合と、前記所定領域で前記移動物が検出されていないと判定した場合とで同じ前記停止予定位置を取得する、制動制御方法。
  2. 前記プロセッサは、
    前記所定領域で移動可能な物体が検出された場合は、前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定し、前記車速プロファイルを変更する、請求項1に記載の制動制御方法。
  3. 前記プロセッサは、
    前記自車両の自車両予測軌道を取得し、
    前記物体の位置、移動方向及び移動速度を取得し、
    前記物体の前記位置、前記移動方向及び前記移動速度に基づいて、前記物体物体予測軌道を取得し、
    前記自車両予測軌道と前記物体予測軌道とが交差するか否かを判定し、
    前記自車両予測軌道と前記物体予測軌道とが交差すると判定された場合は、
    前記自車両予測軌道と前記物体予測軌道との交差位置を取得し、
    前記車速プロファイルに基づいて、前記停止予定位置の上流側の1つ又は複数の仮想位置と前記交差位置との距離を、各々の前記仮想位置に対応する仮想車速で除算した仮想交差時間を算出し、
    少なくとも1つの前記仮想交差時間が所定の閾値時間よりも短くなるか否かを判定し、
    前記仮想交差時間が前記閾値時間よりも短くなると判定した場合に、前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定する、請求項2に記載の制動制御方法。
  4. 前記プロセッサは、
    前記自車両の自車両予測軌道を含む自車両予測軌道エリアを設定し、
    前記物体予測軌道に基づいて、前記物体が検出されてから前記自車両が前記停止予定位置に到達するまでの間に、前記物体が前記自車両予測軌道エリアに入ることがあるか否かを判定し、
    前記物体が前記自車両予測軌道エリアに入ることがあると予測される場合に、前記自車両予測軌道と前記物体予測軌道とが交差すると判定する、請求項3に記載の制動制御方法。
  5. 前記プロセッサは、
    前記自車両に設けられた入力装置に入力された指令に基づいて、前記閾値時間を設定する、請求項3又は4に記載の制動制御方法。
  6. 前記プロセッサは、
    記憶部に記憶された運転履歴に基づいて、前記閾値時間を設定する、請求項3又は4に記載の制動制御方法。
  7. 前記プロセッサは、
    前記物体の大きさ、形状及び挙動の少なくともいずれか1つに基づいて、前記閾値時間を設定する、請求項3又は4に記載の制動制御方法。
  8. 前記車速プロファイルは、前記自車両が減速を開始する減速開始位置を有し、
    前記プロセッサは、前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合は、前記減速開始位置を、前記所定領域で前記移動物が検出されていないと判定した場合よりも上流側に変更する、請求項1~7のいずれか一項に記載の制動制御方法。
  9. 前記車速プロファイルは、前記自車両が減速を開始する減速開始位置を有し、
    前記プロセッサは、前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合は、前記減速開始位置を変更せず、前記基準減速度を、前記所定領域で前記移動物が検出されていないと判定した場合よりも高く変更する、請求項1~7のいずれか一項に記載の制動制御方法。
  10. 前記プロセッサは、
    前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合は、前記減速度低下区間の減速度の変化率である減速度変化率が、前記所定領域で前記移動物が検出されていないと判定した場合よりも小さくなるように前記車速プロファイルを変更する、請求項1~9のいずれか一項に記載の制動制御方法。
  11. 前記プロセッサは、
    前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合は、前記減速度低下区間の前記減速度変化率が所定の規定変化率になるように前記車速プロファイルを変更する、請求項10に記載の制動制御方法。
  12. 前記車速プロファイルは、前記自車両が減速を開始する減速開始位置を有し、
    前記プロセッサは、
    前記所定領域で前記移動物が検出されていないと判定した場合は、
    前記減速開始位置を変更しないと仮定して、前記減速度低下区間の前記減速度変化率を前記規定変化率にするために設定されるべき前記基準減速度である予測基準減速度を算出し、
    前記予測基準減速度が所定の閾値減速度より高いか否かを判定し、
    前記予測基準減速度が所定の閾値減速度より高いと判定した場合は、前記基準減速度を前記閾値減速度に設定するとともに、前記減速度変化率が前記規定変化率になるように、前記減速開始位置を変更する、請求項11に記載の制動制御方法。
  13. 前記プロセッサは、
    前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合は、前記減速度低下区間の減速度の変化率である減速度変化率が0となる区間があるように、前記減速度を変化させる、請求項1~9のいずれか一項に記載の制動制御方法。
  14. プロセッサを用いて、自車両の車速、自車両位置、及び、前記自車両が停止する予定の停止予定位置に基づく車速プロファイルで、自車両の制動アクチュエータを制御する制動制御装置であって、
    前記プロセッサは、
    前記停止予定位置を取得する停止予定位置取得部と、
    前記停止予定位置の上流側で所定の基準減速度で走行する基準減速度区間と、前記基準減速度区間の下流側かつ前記停止予定位置の上流側で前記基準減速度よりも低い減速度で走行する減速度低下区間とを有する前記車速プロファイルを生成する車速プロファイル生成部と、
    前記停止予定位置の下流側の所定領域で移動物が検出されたか否かを判定する移動物検出判定部とを備え、
    前記移動物検出判定部が、前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合は、前記車速プロファイル生成部は、前記減速度低下区間の開始位置を、前記所定領域で前記移動物が検出されていないと判定した場合より上流側の位置に変更し、
    前記停止予定位置取得部は、前記所定領域で前記移動物が検出されたと判定した場合と、前記所定領域で前記移動物が検出されていないと判定した場合とで同じ前記停止予定位置を取得する、制動制御装置。
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