JPWO2018168513A1 - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一実施形態に係る車両制御装置を含む車両の全体構成図である。
図2は、一実施形態に係る車両における駐車支援制御に関わる構成を示す図である。
図3は、一実施形態に係る車両における駐車支援制御に関する機能構成図である。
図4は、一実施形態に係る車速制御部の構成図である。
乗算器103は、積分器102により得られた車速偏差の積分値に積分ゲインKi_aを乗じて出力する。加算器104は、乗算器101からの入力値と、乗算器103からの入力値との和を駆動トルク指令Tac*として出力する。乗算器105は、減算器100から入力される車速偏差の正負を反転させて出力する。乗算器106は、乗算器105から入力される正負反転後の車速偏差に比例ゲインKp_bを乗じて出力する。積分器107は、乗算器105から入力される正負反転後の車速偏差を積分して出力する。乗算器108は、乗算器105から入力される正負反転後の偏差の積分値に積分ゲインKi_bを乗じて出力する。加算器109は、乗算器106からの入力値と、乗算器108からの入力値との和を液圧指令Pwc*として出力する。判定器110は、減算器100から入力される車速偏差が0以上である場合には、リンク運転選択指令=1(true)を出力し、0未満である場合にはリンク運転選択指令=0(false)を出力する。スイッチ111は、判定器110から入力されるリンク運転選択指令が1のときは駆動トルク指令Tac*を出力し、0のときは液圧指令Pwc*を出力する。
図5は、一実施形態に係る操舵角制御部の構成図である。
図6は、一実施形態に係る車両の構成を説明する図である。
図7は、一実施形態に係るECUの機能構成図である。
車体変位検出装置135は、車両200の車体128の変位が判別できる変位情報を出力する装置である。本実施形態では、車体変位検出装置135は、例えば、カメラ11〜14である。なお、車体変位検出装置135としては、例えば、ソナー、レーザ、赤外光などの電磁波を用いた測距センサであってもよく、要は、車体128の変位が0であるか否かを判別できる情報を出力する装置であればよい。
車体停止検出部133は、車体変位検出装置135から出力されるトラッキングポイントの画素位置の変位量に基づいて、車体128が停止しているか否かを判定する。本実施形態では、車体停止検出部133は、車体変位検出装置135から出力される変位量について、車体128の停止を判断するための所定の時間(車体停止検出閾値時間)が経過した後に、その変化が検出されない場合に、車体128が停止しているものとして判別する。車体停止検出部133は、判別結果に基づいた情報(信号)を出力する。なお、本実施形態では、車体停止検出部133は、デジタル情報を用いて処理をしている。
車輪回転検出装置136は、車輪41〜44の車輪速(回転速度、又は変位速度)を検出するものであればよい。本実施形態では、車輪回転検出装置136は、例えば、車輪速センサ31〜34である。車輪速センサ31〜34は、例えば、エンコーダ、あるいはレゾルバであってよい。
車輪停止検出部138は、車輪回転検出装置136の出力値(例えば、車輪速)に基づいて、車輪41〜44が停止しているか否かを判定し、判定結果に応じた情報を出力する。本実施形態では、車輪停止検出部138は、車輪回転検出装置136からの出力値が0になってから、車輪が停止していると判定する基準となる所定の時間(車輪停止検出閾値時間)を経過しても、出力値に変化が検出されない場合、車輪41〜44が停止していると判断し、車輪が停止していることを検出したことを示す情報(車輪停止検出(例えば、“1”))を出力する。車輪停止検出部138は、車輪が停止していることを検出していない場合には、車輪停止非検出(例えば、“0”)を出力する。なお、上記例では、車体回転検出装置136の出力値をそのまま処理に用いるようにしているが、例えば、車両200内の振動発生物による影響を取り除くための、加速度の急変を除去できるフィルタによるフィルタ処理を行った後の値を用いて、出力値が0になってから出力値に変化が検出されるか否かを判定するようにしてもよい。
車輪回転継続推定部139は、直近の車輪速と、車両200の制動力を特定することのできる情報とに基づいて、その時点における、車両200の制動力によって実現可能な車輪速(推定車輪速)を算出する。この推定車輪速によると、推定車輪速が0よりも大きい場合には、車両200の制動力のみでは、車輪41〜44が回転し続けていると把握することができる。車両200の制動力を特定することのできる情報としては、各車輪に対するブレーキのみで制動する場合には、例えば、ホイルシリンダ21〜24へ供給するブレーキオイルの液圧があり、駆動モータ1による回生ブレーキを併用する場合には、さらに、駆動モータ1の回生ブレーキ力を特定する情報がある。なお、車輪回転継続推定部139は、推定車輪速を、車両200の走行している路面勾配や、路面摩擦力の推定値などを用いて補正してもよい。
接触判定部140は、車両200が障害物と接触して強制的に停止したのか、或いは車両200の制動力により停止したのかを判定する。具体的には、接触判定部140は、車輪停止検出部138から車両停止検出が出力された場合において、車輪回転継続推定部139から0より大きい推定車輪速が出力されている場合に、車両200が障害物に接触したと判定して、障害物に接触して停止したことを示す接触停止検出(例えば、値“1”)を出力し、車輪回転継続推定部139から0以下の推定車輪速が出力されている場合に、車両200が障害物と接触することなく停止したと判定し、障害物と接触することなく停止したことを示す接触停止非検出(例えば、値“0”)を出力する。
停止原因判定部141は、車体停止検出部133、車輪停止検出部138、及び接触判定部140の出力に基づいて、車両200の停止原因を判定し、判定した停止原因を車両制御部142及び報知部143に出力する。
報知部143は、停止原因判定部141からの停止原因を受け取り、停止原因を示す情報を運転者に対して報知する。例えば、報知部143は、液晶パネル18に停止原因を示す情報を表示出力する。これにより、車両200の運転者は、車両200が停止した原因を適切に把握することができる。
車両制御部142は、停止原因判定部141により判定された停止原因に基づいて、車両200の制御を行う。例えば、車両制御部142は、停止原因が車体停止である場合には、車両200を停止させる制御(停止制御)を行う。車両200を停止させる制御としては、ブレーキアクチュエータ2によりブレーキオイルの液圧を上昇させて制動力を向上させる制御、駆動モータ1を停止させる制御等がある。
例えば、車両200を停車するように制御すべきか、進行するように制御すべきかを判断するためには、停止原因を適切に判定する必要があるが、従来においては、カメラ、ソナー等の外界認識装置と、車両の位置を推定した結果とに基づいて判定することとなる。
この判定においては、判定に用いる情報のいずれもが誤差を持つほか、予測しえない外乱により、車両と障害物とが期待する位置関係とならない場合がある。これに対して、本実施形態に係る車両制御装置によると、より単純な距離や画素といったセンサ値によって車両200の停止原因を判定できるため信頼性が向上する。
Claims (10)
- 車輪と、車輪と接続された車体とを備える車両を制御する車両制御装置であって、
前記車輪の停止を検出する車輪停止検出部と、
前記車体の停止を検出する車体停止検出部と、
前記車輪停止検出部により検出された前記車輪の停止タイミングと、前記車体停止検出部により検出された前記車体の停止タイミングとに基づいて、前記車両の停止原因を判定する停止原因判定部と、を備える車両制御装置。 - 前記停止原因判定部は、前記車体の停止タイミングが、前記車輪の停止タイミングよりも早い場合に、前記停止原因は、前記車体が障害物に接触したことであると判定する請求項1に記載の車両制御装置。
- 前記停止原因が、車体が障害物に接触したことである場合に、前記車両を停止させるための停止制御を行う停止対処制御部を備える請求項2に記載の車両制御装置。
- 前記車両の制動力に基づいて、所定の時点における前記車輪の回転状況を推定する車輪回転継続推定部と、
前記車輪の停止タイミングにおいて、前記車輪の回転が継続すると推定されているか否かに基づいて、前記車両が前記車輪又は前記車体の接触による停止か否かを判定する接触判定部と、をさらに備え、
前記停止原因判定部は、前記車輪の停止タイミングが、前記車体の停止タイミングよりも早い場合において、前記車輪接触判定部により接触による停止であると判定されている場合には、前記停止原因は、前記車輪が障害物に接触したことであると判定する請求項2又は請求項3に記載の車両制御装置。 - 前記停止原因が、前記車輪が障害物に接触したことである場合に、前記車両を停止させるための停止制御を行う停止対処制御部を備える請求項4に記載の車両制御装置。
- 前記車両は、
前記車体の周囲の画像を撮像する撮像装置を備え、
前記車両制御装置は、
前記撮像装置により撮像された前記車両の進行方向の画像中に前記車両を停止させるための車両停止構造物が存在するか否かを判定する車両停止構造物判定部と、
前記停止原因が、前記車輪が障害物に接触したことである場合において、前記車両停止構造物が存在していると判定されている場合には、前記車両を停止させるための停止制御を行い、前記車両停止構造物が存在していないと判定されている場合には、前記車両の駆動力を向上させる駆動制御を行う停止対処制御部とを備える請求項4に記載の車両制御装置。 - 前記車輪と前記車体とは、減衰力を制御可能な電子制御サスペンションを介して接続されており、
前記停止対処制御部は、前記車両の駆動力を向上させる駆動制御を行う場合において、前記電子制御サスペンションの減衰力を調整する請求項6に記載の車両制御装置。 - 前記車両は、
前記車体の周囲の画像を撮像する撮像装置を備え、
前記車体停止検出部は、前記撮像装置により撮像された画像における所定の特徴点の位置に基づいて、前記車体の停止を検出する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の車両制御装置。 - 前記停止原因を報知する報知部をさらに備える請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の車両制御装置。
- 車輪と、前記車輪と接続された車体とを備える車両を制御する車両制御装置による車両制御方法であって、
前記車輪の停止を検出し、
前記車体の停止を検出し、
検出された前記車輪の停止タイミングと、検出された前記車体の停止タイミングとに基づいて、前記車両の停止原因を判定する車両制御方法。
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