KR101907332B1 - 목표 차속 생성 장치 및 주행 제어 장치 - Google Patents

Abstract

차량의 목표 차속 생성 장치는, 판정부(30)와 보정부(32)를 구비한다. 판정부(30)는 미리 설정된 상기 차량의 목표 경로의 정보에 포함되는 목표 차속에 있어서, 가속도가 소정의 조건을 초과하여 변화하는 급변화점(P)이 존재하는지 여부를 판정한다. 보정부(32)는, 상기 판정부(30)에 있어서 상기 급변화점(P)이 존재한다고 판정된 경우에는, 상기 급변화점(P)을 없애도록 상기 목표 차속을 보정한다.

Description

목표 차속 생성 장치 및 주행 제어 장치

본 발명은 목표 차속 생성 장치 및 주행 제어 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, 차량의 주행을 제어하기 위한 목표 차속을 생성하는 목표 차속 생성 장치와, 차량의 자율 주행을 제어하는 주행 제어 장치에 관한 것이다.

차량을 출발지로부터 목적지까지 자율적으로 주행시키는 자율 주행 제어 장치의 개발이 시도되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조). 이러한 자율 주행 제어 장치에서는, 예를 들어 주지의 내비게이션 기술을 사용하여 출발지로부터 목적지까지의 차량의 진로(길 안내)를 산출함과 함께, 레이더 센서나 화상 센서 등의 센싱 기술을 사용하여 진로 상의 차선이나 장해물을 검출한다. 그리고 자율 주행 제어 장치는, 그 검출 정보에 기초하여 진로에 따라 차량을 자율적으로 주행시킨다.

일본 특허 공개 제2011-240816호 공보

이러한 자율 주행 제어에 있어서, 차량이 가속하고 있는 도중에 정지 지시 또는 감속 지시가 출력되어 갑자기 감속으로 전환되면, 차량의 거동이 갑자기 크게 바뀌어 버려, 유저가 승차감에 위화감을 느낄 가능성이 있다. 또한, 차량이 감속하고 있는 도중에 가속 지시가 출력되어서 갑자기 가속으로 전환되는 경우도 마찬가지로 유저가 위화감을 느낄 가능성이 있다.

본 발명에서는, 이러한 자율 주행에 있어서의 차량의 제어에 있어서, 유저가 느끼는 위화감을 경감하는 주행 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 형태로서의 차량의 목표 차속 생성 장치는, 판정부와 보정부를 구비한다. 판정부는, 미리 설정된 상기 차량의 목표 경로의 정보에 포함되는 목표 차속에 있어서, 가속도가 소정의 조건을 초과하여 변화하는 급변화점이 존재하는지 여부를 판정한다. 보정부는, 상기 판정부에 있어서 상기 급변화점이 존재한다고 판정된 경우에는, 상기 급변화점을 없애도록 상기 목표 차속을 보정한다.

본 발명의 다른 형태로서의 주행 제어 장치는, 피계측체까지의 거리를 계측하는 거리 계측부를 갖는 차량의 주행 제어 장치이고, 가속도 판정부와 검지 거리 설정부를 구비한다. 가속도 판정부는, 상기 차량의 가속도가 소정의 가속도 역치보다도 큰지 여부를 판정한다. 검지 거리 설정부는, 상기 가속도 판정부에 있어서 상기 차량의 가속도가 상기 소정의 가속도 역치보다도 크다고 판정된 경우에는, 상기 거리 계측부의 검지 거리를 증가시킨다.

본 발명에서는, 차량의 자율 주행 제어에 있어서 유저가 느끼는 위화감을 경감하는 목표 속도 생성 장치와 주행 제어 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은, 제1 실시 형태에 따른 주행 제어 장치를 도시하는 블록도.
도 2는, 주행 제어 장치의 목표 경로 생성 ECU를 도시하는 블록도.
도 3은, 목표 경로의 갱신에 대하여 설명하는 개념도.
도 4는, 제1 실시 형태에 따른 목표 차속의 보정에 대하여 설명하는 흐름도.
도 5는, 제1 실시 형태에 따른 보정 전의 목표 차속에 대하여 설명하는 개념 도.
도 6은, 제1 실시 형태에 따른 보정 후의 목표 차속의 생성에 대하여 설명하는 개념도.
도 7은, 제1 실시 형태에 따른 보정 전의 목표 차속에 대하여 설명하는 개념 도.
도 8은, 제1 실시 형태에 따른 보정 후의 목표 차속의 생성에 대하여 설명하는 개념도.
도 9는, 제2 실시 형태에 따른 주행 제어 ECU를 도시하는 블록도.
도 10은, 제2 실시 형태에 따른 레이더 검지 거리의 제어에 대하여 설명하는 흐름도.

(1) 제1 실시 형태

제1 실시 형태에 따른 주행 제어 장치(10)에 대하여 도 1 내지 도 6을 사용하여 설명한다.

도 1은, 실시 형태에 따른 주행 제어 장치(10)의 블록 구성도이다. 주행 제어 장치(10)는 차량에 탑재되는 장치이며, 내비게이션 기술 등을 사용하여 산출된 출발지로부터 목적지까지의 진로(길 안내)에 따라 차량을 자율적으로 주행 제어하는 장치이다. 특히 주행 제어 장치(10)는 출발지로부터 목적지까지의 진로를 소정의 구간으로 구획하고, 그 구간마다, 차량의 주행 궤적이나 차량의 거동(예를 들어, 차속, 가속도, 조타각 등) 등을 표시하는 목표 경로를 갱신하고, 그 목표 경로에 기초하여 차량의 주행 제어를 행한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 주행 제어 장치(10)는 목표 경로 생성 ECU(Electronic Control Unit)(12)와 주행 제어 ECU(14)를 구비하고 있다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 주행 제어 장치(10)에는, 레이더(16)(거리 계측부), 카메라(18), 주행 상태 검출 센서(20), 조작 상태 검출 센서(22), 내비게이션 시스템(24) 등이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 주행 제어 장치(10)에는, 주행 제어 액추에이터(26)가 전기적으로 접속되어 있다. 주행 제어 장치(10)는 기타 적절히 주지의 구성, 예를 들어 차간 통신을 행하기 위한 통신부 등과 접속되어 있어도 된다.

목표 경로 생성 ECU(12)와 주행 제어 ECU(14)는 각각, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory) 등을 포함하는 전자 제어 유닛이다. 도 2에 도시한 바와 같이, 목표 경로 생성 ECU(12)는, 내비게이션 시스템(24)에 의해 탐색된 출발지로부터 목적지까지의 진로나 지도 정보를 취득하고, 그 진로 상에 설정된 소정의 구간마다, 차량의 주행 궤적이나 차량의 거동 등을 표시하는 목표 경로의 연산을 행한다. 주행 제어 ECU(14)는, 목표 경로 생성 ECU(12)에 의해 생성된 목표 경로에 기초하여 차량의 주행을 제어한다. 예를 들어, 주행 제어 ECU(14)는, 목표 경로 생성 ECU(12)에 의해 생성된 목표 경로 및 레이더(16), 카메라(18), 주행 상태 검출 센서(20), 조작 상태 검출 센서(22), 내비게이션 시스템(24) 등으로부터의 데이터에 기초하여, 자차량의 가감 속도나 조타각 등의 주행 제어량을 연산한다. 또한 주행 제어 ECU(14)는, 그 주행 제어량에 기초하여 주행 제어 액추에이터(26)를 제어한다. 또한, 도 1에서는, 목표 경로 생성 ECU(12)와 주행 제어 ECU(14)는 독립한 ECU로서 기재되어 있지만, 적절히 일체로서 구성되어 있어도 된다.

레이더(16)는 자차량 주변의 차량, 바이크, 자전거, 보행자 등의 존재, 위치(차량으로부터의 거리나 각도), 속도 및 자차량과의 상대 속도를 검출한다. 레이더(16)는, 예를 들어 레이저 레이더, 밀리미터파 레이더, 초음파 레이더 등을 갖는다. 레이더(16)는 검출한 데이터를 주행 제어 장치(10)에 출력한다. 레이더(16)로서는, 적절히 주지의 레이더를 사용해도 되기 때문에, 보다 상세한 구성에 관한 설명은 생략한다.

카메라(18)는, 예를 들어 자차량의 전방이나 측방에 설치되어 있고, 자차량의 주위에 있어서의 화상을 촬상하고 있다. 예를 들어, 카메라(18)는 진로 상의 도로 구간 선이나 장해물을 촬상하고 있다. 카메라(18)는, 예를 들어 CCD(Charge Coupled Device)나 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor) 등의 촬상 소자를 갖는다. 카메라(18)는 촬상한 화상을 주행 제어 장치(10)에 출력한다. 카메라(18)로서는, 적절히 주지의 카메라를 사용해도 되기 때문에, 보다 상세한 구성에 관한 설명은 생략한다.

주행 상태 센서(20)는 자차량의 주행 상태(예를 들어, 차속, 가속도, 요각 등)를 검출한다. 주행 상태 센서(20)는, 예를 들어 자차량의 각 차륜에 설치된 차륜속 센서를 갖고, 차륜속을 계측함으로써 차속 등 자차량의 주행 상태를 검출한다. 주행 상태 센서(20)는 검출한 자차량의 주행 상태를 주행 제어 장치(10)에 출력한다. 주행 상태 센서(20)로서는, 주지의 차속 센서, 가속도 센서, 요각 센서를 사용해도 되기 때문에, 보다 상세한 구성에 관한 설명은 생략한다.

조작 상태 검출 센서(22)는 자차량의 조작 상태를 검출한다. 구체적으로는, 조작 상태 검출 센서(22)는 차량에 승차하는 유저(이하, 드라이버)에 의한 액셀러레이터 조작, 브레이크 조작, 핸들 조작(조타) 등을 검출한다. 조작 상태 센서(22)는, 검출한 자차량의 조작 상태를 주행 제어 장치(10)에 출력한다. 조작 상태 센서(22)로서는, 주지의 액셀러레이터 조작 센서, 브레이크 조작 센서, 조타 센서를 사용해도 되기 때문에, 보다 상세한 구성에 관한 설명은 생략한다.

내비게이션 시스템(24)은, GPS(Global Positioning System) 위성으로부터의 GPS 신호를 수신한다. 또한, 내비게이션 시스템(24)은 차량에 가해지는 회전 운동의 크기를 검출하는 자이로스코프, 3축 방향의 가속도 등으로부터 차량의 주행 거리를 검출하는 가속도 센서, 지자기로부터 차량의 진행 방향을 검출하는 지자기 센서 등을 구비하고 있어도 된다. 내비게이션 시스템(24)은 하드 디스크 등의 기록 매체에 지도 정보를 기억하고 있다. 이 지도 정보는, 도로나 교차점의 장소나 형상, 교통 표지나 신호를 포함하는 교통 규칙 등에 관한 정보를 포함하고 있다. 또한, 지도 정보는, 도로 상의 차선 내에 있어서의 차량의 주행 가능 영역을 정의하는 것이어도 된다. 내비게이션 시스템(24)은 GPS 위성으로부터의 GPS 신호와 지도 정보에 기초하여, 자차량의 위치나 도로에 대한 방향 등을 검출한다. 내비게이션 시스템(24)은 출발지(또는 현재지)와 목적지의 입력에 따라, 출발지로부터 목적지까지의 진로를 검색하고, 검색된 진로와 자차량의 위치 정보를 사용하여 목적지까지의 진로 유도를 행한다. 또한, 내비게이션 시스템(24)은 검색된 진로를 지도 정보와 함께 주행 제어 장치(10)에 출력한다. 내비게이션 시스템(24)으로서는, 주지의 내비게이션 시스템을 사용해도 되기 때문에, 보다 상세한 구성에 관한 설명은 생략한다.

주행 제어 액추에이터(26)는, 자차량을 가감속시키기 위한 가감속 액추에이터 및 조타각을 조정하는 조타 액추에이터를 구비하고 있다. 주행 제어 액추에이터(26)는 주행 제어 ECU(14)로부터 송신된 주행 제어량에 기초하여 가감속 액추에이터 및 조타 액추에이터를 작동시켜서, 자차량의 주행을 제어한다.

이어서, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 목표 경로 생성 ECU(12)에 의한 목표 경로의 생성에 대하여 설명한다. 도 2에 도시한 바와 같이, 목표 경로 생성 ECU(12)는, 생성 방법 판정부(30)와 목표 경로 연산부(32)(보정부)를 갖는다.

목표 경로 생성 ECU(12)는, 내비게이션 시스템(24)에 의해 탐색된 출발지에서 목적지까지의 진로나 지도 정보를 취득하고, 그 진로 상에 설정된 소정의 구간마다 차량의 주행 궤적이나 차량의 거동 등을 표시하는 목표 경로의 연산을 행하고, 구간마다 목표 경로를 갱신한다. 구체적으로는, 도 3에 도시한 바와 같이 목표 경로 생성 ECU(12)는, 내비게이션 시스템(24)에 의해 탐색된 출발지에서 목적지까지의 진로 R과 함께 지도 정보를 취득한다. 그리고, 목표 경로 생성 ECU(12)는, 출발지에서 목적지까지의 진로 R을 소정의 구간으로 구획하고, 구간마다 목표 경로를 갱신한다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 진로 R을 200m마다 구획하여 구간을 설정하고 있다. 물론, 구간의 구획하는 방식은, 이 거리에 한정되는 것은 아니고, 이 거리와는 다른 거리여도 된다. 또한, 구간은 모두 동일한 거리로 구획할 필요는 없고, 필요에 따라서 구획하는 방식을 바꾸어도 된다. 도 3에서는, 이와 같이 하여 구획된 일부의 연속되는 구간을 구간 L1, 구간 L2, 구간 L3…로서 나타내고 있다.

또한 각 구간 중에는, 목표 경로의 갱신을 행하는 경로 갱신 포인트가 설정되어 있다. 도 3에서는, 이 구간 L1, L2의 경로 갱신 포인트를 각각 경로 갱신 포인트 C1, C2로서 나타내고 있다. 본 실시 형태에서는, 내비게이션 시스템(24) 등에 의해 자차량이 구간의 경로 갱신 포인트를 통과하면, 목표 경로 생성 ECU(12)는, 그 경로 갱신 포인트로부터 다음 구간의 종점까지의 목표 경로를 연산하여 목표 경로의 갱신을 행한다. 도 3에서는, 예를 들어 자차량이 구간 L1의 경로 갱신 포인트 C1을 통과하면, 목표 경로 생성 ECU(12)는, 경로 갱신 포인트 C1로부터 구간 L1의 종점 E1 및 구간 L1의 종점 E1(구간 L2의 시점)로부터 구간 L2의 종점 E2까지의 목표 경로를 연산하고, 현재 사용하고 있는 목표 경로를 새롭게 연산한 목표 경로로 갱신한다. 또한, 구간 L2에서도 동일한 목표 경로의 갱신이 행해진다. 구체적으로는, 자차량이 구간 L2의 경로 갱신 포인트 C2를 통과하면, 목표 경로 생성 ECU(12)는, 경로 갱신 포인트 C2로부터 구간 L2의 종점 E2 및 구간 L2의 종점 E2(구간 L3의 시점)로부터 구간 L3의 종점까지의 목표 경로를 연산하고, 구간 L1의 경로 갱신 포인트 C1로 연산한 목표 경로를 새롭게 연산한 목표 경로로 갱신한다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 경로 갱신 포인트는, 구간 종점의 소정 거리만큼 앞의 위치(즉, 구간의 나머지 거리가 소정 거리가 되는 위치)에 설정된다. 본 실시 형태에서는, 예를 들어 이 소정 거리는 50m로 설정된다. 물론, 경로 갱신 포인트의 위치는 이 위치에 한정되는 것은 아니고, 이 위치와는 다른 위치여도 된다. 또한, 경로 갱신 포인트는, 차량이 구간 종점에 도달할 때까지의 나머지 시간이 소정 시간 이하가 되는 위치에 설정해도 된다.

본 실시 형태에서는, 유저가 느끼는 위화감을 경감하기 위해서, 필요에 따라 생성된 목표 경로의 정보에 포함되는 목표 차속을 보정하는 것을 특징으로 하고 있다.

도 4 내지 도 8을 사용하여, 본 실시 형태에 있어서의 목표 차속의 보정에 대하여 설명한다. 도 4는, 본 실시 형태에 따른 목표 차속의 보정에 대하여 설명하는 흐름도이다. 도 5와 도 6은 보정 전의 목표 차속에 대하여 설명하는 개념도이고, 도 7과 도 8은 보정 후의 목표 차속에 대하여 설명하는 개념도이다.

도 4의 흐름도를 참조하여, 본 실시 형태의 목표 경로 생성 ECU(12)의 급변화점 판정부(30)(판정부)와 목표 경로 연산부(32)(보정부)의 동작에 대하여 설명한다. 도 4의 흐름도는, 상술한 바와 같이 각 경로 갱신 포인트에 있어서 목표 경로가 갱신된 후에 실행된다.

급변화점 판정부(30)는, 생성된 목표 경로(목표 차속)에 있어서, 가속도가 급변화하는 포인트(즉, 가속도가 소정의 조건을 초과하여 변화하는 포인트)가 있는지를 판정한다(STEP S10). 또한, 스텝 S10에 있어서의 급변화점의 존재 판정에 사용되는 소정의 조건이란, 예를 들어 목표 차속의 패턴에 있어서 가속도가 변화하는 포인트를 검출하고, 변화 전의 가속도와 변화 후의 가속도의 비를 소정의 역치와 비교하여 역치보다도 큰 경우에 소정의 조건을 초과했다고 판정할 수 있다. 또한, 예를 들어 가속으로부터 정속 주행의 공주 기간을 거쳐서 감속하는 경우에도 정속 주행의 기간이 소정의 기간(예를 들어 3초간) 미만인 경우에는 급변화점이 존재한다고 판정할 수 있다. 또한, 차량이 감속하는 경우에는 가속도의 부호가 부로 된다. 가속도가 급변화하는 경우란, 예를 들어 주행로의 제한 차속이 증가했기 때문에 목표 경로의 가속도는 증가하지만, 그 앞의 주행 노상로 감속을 요하는 포인트(커브로 등)나 정지 포인트(신호나 일시 정지 표지 등)가 있기 때문에, 가속 중 또는 가속 종료 직후에 감속해야 하는 경우가 생각된다. 이러한 경우의 목표 속도의 일례를 도 5의 타임 차트에 나타내었다. 도 5에 있어서, 차량은 시간 t1까지 가속을 계속하여 차속은 V1에 달하지만, 시간 t1로부터는 정지를 향하여 감속한다. 따라서, 도 5에 도시되는 목표 속도의 타임 차트는 가속도의 급변화점 P를 갖는 끝이 뾰족한 산형의 형상이 된다. 이러한 가속도의 급변화점 P가 존재하면, 차량의 거동이 가속으로부터 갑자기 감속으로 전환되기 때문에, 유저에게 위화감을 부여해 버릴 우려가 있다.

또한, 도 6에 있어서, 차량은 시간 t1까지 가속을 계속하여 차속이 V1에 달해 정속 주행을 거쳐서 시간 t1'부터 정지를 향하여 감속한다. 이 정속 주행의 기간(시간 t1로부터 시간 t1'까지의 기간)이 소정의 기간(예를 들어 3초간) 미만인 경우도 가속도의 급변화점 P가 존재하고, 차량의 거동이 가속으로부터 바로 감속으로 전환되기 때문에, 유저에게 위화감을 부여해 버릴 우려가 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 이렇게 가속 주행으로부터 감속 주행의 사이의 공주 기간이 소정의 기간 미만인 경우도, 도 6에 도시된 바와 같이 가속도의 급변화점 P가 존재한다고 판단한다.

즉, 본 실시 형태에 있어서, 급변화점 판정부(30)는 목표 차속에 있어서 가속 주행으로부터 감속 주행, 또는 감속 주행으로부터 가속 주행으로 변화할 때에 가속 주행과 감속 주행의 사이, 또는 감속 주행과 가속 주행의 사이의 정속 주행 기간이 소정의 기간보다도 짧은 경우에, 급변화점 P가 존재한다고 판정한다. 즉, 도 5의 타임 차트에 도시된 바와 같이 가속 주행과 감속 주행의 사이의 정속 주행 기간이 없는 경우(정속 주행 기간이 0인 경우)뿐만 아니라, 도 6의 타임 차트에 도시된 바와 같이 정속 주행 기간이 소정의 기간(예를 들어 3초간)보다도 짧은 경우도 급변화점 P가 존재한다고 판정함으로써, 차량의 거동이 비교적 바로 전환되는 것에 의해 유저에게 위화감을 부여하는 기회를 경감할 수 있다.

그래서, 본 실시 형태에서는, 급변화점 판정부(30)에 있어서, 목표 경로 상에 가속도의 급변화점 P가 존재한다고 판정된 경우(스텝 S10에 있어서 "예"), 목표 경로 연산부(32)는 급변화점 P가 없어지도록 목표 경로의 목표 속도를 보정한다(스텝 S12). 한편, 급변화점 판정부(30)에 있어서, 목표 경로 상에 가속도의 급변화점이 존재하지 않는다고 판정된 경우(스텝 S10에 있어서 "아니오"), 목표 경로 연산부(32)는 목표 경로의 목표 속도를 보정하지 않고(스텝 S14) 도 4에 도시되는 제어 플로우를 종료한다.

즉, 본 실시 형태의 차량 목표 차속 생성 장치는, 급변화점 판정부(30)(판정부)와 목표 경로 연산부(32)(보정부)를 구비한다. 급변화점 판정부(30)는 미리 설정된 차량의 목표 경로의 정보에 포함되는 목표 차속에 있어서, 가속도가 급변화하는 급변화점이 존재하는지 여부를 판정한다. 목표 경로 연산부(32)는 급변화점 판정부(30)에 있어서 급변화점이 존재한다고 판정된 경우에는, 급변화점을 없애도록 목표 차속을 보정한다. 이에 의해, 차량의 거동이 급변화함으로써 유저가 느끼는 위화감을 경감할 수 있다.

구체적으로는, 스텝 S12에 있어서, 목표 경로 연산부(32)는 보정 전의 감속 스타트 포인트보다도 선행하는 타이밍에 있어서 가속을 멈추고, 소정의 공주 기간을 설정한 뒤에 감속을 개시하는 목표 속도로 보정한다. 도 7의 타임 차트는, 도 5에 도시되는 목표 속도를 목표 경로 연산부(32)에 있어서 보정한 것이다. 또한, 도 8은, 도 6에 도시되는 목표 속도를 목표 경로 연산부(32)에 있어서 보정한 것이다. 도 7나 도 8에 도시된 바와 같이, 보정 후의 목표 속도는, 시간 t1보다도 빠른 타이밍의 시간 t2에 있어서 가속을 멈추고, 소정의 공주 기간 FP는 차속 V1보다도 작은 차속 V2로 정속 주행을 행한 후에, 시간 t3으로부터 감속을 시작하여 정차하도록 보정되어 있다. 또한, 목표 경로 연산부(32)는 도 7에 있어서, 차량의 정지 위치가 보정 전과 보정 후에 동일해지도록, A의 부분의 면적과 A'의 부분 면적이 동일해지도록 t2를 설정하고 목표 차속을 보정하여 소정의 공주 기간 FP를 설치하도록 한다. 이와 같이, 급변화점 P를 없애 소정의 공주 기간 FP를 설치함으로써, 유저에게 위화감을 부여하는 일 없이 가속으로부터 감속으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다. 또한, 도 8의 예에서는, 유저의 위화감을 저감하기 위해서, 공주 기간 FP가 소정의 시간 이상(예를 들어 3초간)이 되도록, 추가로 t3을 설정한 다음, 정지 위치나 가속도가 적절한 값이 되도록 목표 차속을 보정해도 된다.

즉, 본 실시 형태에 있어서, 목표 경로 연산부(32)는 급변화점 판정부(30)에 있어서 급변화점 P가 존재하면 판정된 경우에는, 급변화점 P에 대응하는 시간 t1(제1 타이밍)에 선행하는 시간 t2(제2 타이밍)에 있어서 가속 또는 감속을 멈춤으로써 급변화점 P를 없애도록 목표 차속을 보정한다. 이와 같이, 급변화점 P를 없애고, 시간 t1보다도 빠른 타이밍의 시간 t2에 있어서 가속 또는 감속을 멈춤으로써, 유저에게 위화감을 부여하는 일 없이 가속 주행으로부터 감속 주행, 또는 감속 주행으로부터 가속 주행으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 목표 경로 연산부(32)는 급변화점 판정부(30)에 있어서 급변화점 P가 존재한다고 판정된 경우에는, 급변화점 P에 대응하는 시간 t1(제1 타이밍)에 선행하는 시간 t2(제2 타이밍)로부터 소정의 공주 기간 FP를 개시함으로써 급변화점 P를 없애도록 목표 차속을 보정한다. 이와 같이, 급변화점 P를 없애고 소정의 공주 기간 FP를 설치함으로써, 유저에게 위화감을 부여하는 일 없이 가속 주행으로부터 감속 주행, 또는, 감속 주행으로부터 가속 주행으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 급변화점 판정부(30)는 목표 차속에 있어서 가속 주행으로부터 감속 주행으로 변화하는 급변화점 P가 존재하는지 여부를 판정한다. 목표 경로 연산부(32)는 전 차량의 차속이 급변화점 P에 대응하는 차속 V1(제1 차속)보다도 작은 차속 V2(제2 차속)에 달한 시점에서 가속을 멈춤으로써 급변화점 P를 없애도록 목표 차속을 보정한다. 이와 같이, 차속이 커지기 전에 차속 V1보다도 작은 차속 V2에 달한 시점에서 가속을 멈춤으로써, 유저에게 위화감을 부여하는 일없이 가속 주행으로부터 감속 주행으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서, 급변화점 판정부(30)는 목표 차속에 있어서 가속 주행으로부터 감속 주행으로 변화하는 급변화점 P가 존재하는지 여부를 판정한다. 목표 경로 연산부(32)는 급변화점 P에 대응하는 차속 V1(제1 차속)보다도 작은 차속 V2(제2 차속)로 소정 기간 주행한 후에 감속 주행을 개시함으로써 급변화점 P를 없애도록 목표 차속을 보정한다. 이와 같이, 급변화점 P를 없애도록 차속 V1보다도 작은 차속 V2로 소정 기간 주행함으로써, 유저에게 위화감을 부여할 일 없이 가속 주행으로부터 감속 주행으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

여기서, 소정의 공주 기간 FP는 적절히 임의의 값으로 설정할 수 있지만, 예를 들어 3초간이다. 또한, 소정의 공주 기간 FP는, 가속도나 차속에 따라서 변화되도록 설정해도 된다.

즉, 목표 경로 연산부(32)는 급변화점 P에 대응하는 차속과 가속도 중 적어도 어느 것에 따라서 소정의 공주 기간을 가변하도록 설정해도 된다. 예를 들어, 가속도 또는 차속이 크면 클수록 소정의 공주 기간 FP를 길게 설정함으로써, 가속도 또는 차속이 큰 경우에도 충분한 여유를 갖고 원활하게 가속 주행 또는 감속 주행으로 이행할 수 있다.

또한, 목표 경로 연산부(32)는 급변화점 P에 대응하는 차속과 가속도 중 적어도 어느 것에 따라, 시간 t2(제2 타이밍)를 가변하도록 설정해도 된다. 또한, 공주 기간 FP 개시의 타이밍(시간 t2)은 가속도가 클수록 빠른 타이밍이 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 공주 기간 FP 개시의 타이밍을 가속도가 클수록 빨라지게 설정함으로써, 가속도가 크고 단시간에 고차속에 달해버리는 경우에 있어서도, 차속이 너무 높아지기 전에 공주 기간 FP를 개시하여 원활하게 감속으로 이행할 수 있다. 또한, 도 7나 도 8의 예에서는, 시간 t2의 타이밍으로 가속을 멈추어서 차속 V2에 의한 정속 주행을 개시하고 있지만, 시간 t2의 타이밍에, 가속도를 작게 하여 공주 기간 FP의 사이는 완만한 가속 주행이 되도록 하거나, 완만한 감속 주행이 되도록 하거나, 작은 가속도로 일정 기간 주행한 후에 공주 기간 FP의 종료까지 정속 주행을 행하게 해도 된다. 즉, 도 5나 도 6에 나타내는 급변화점 P를 없애 가속으로부터 감속으로의 이행을 원활하게 행할 수 있는 목표 차속이라면, 공주 기간 FP 중의 차속 제어는 정속 주행에 한정되지 않는다.

도 5로부터 도 8에서는, 최종적으로 차량이 정차하는 경우를 예로서 설명하고 있지만, 가속 중 또는 가속 직후에 감속 요구가 출력되는 경우도 동일한 제어가 행해진다. 가속 중 또는 가속 직후에 감속 요구가 출력되는 경우란, 예를 들어 주행로의 제한 속도가 증가되는 포인트 후에 커브 등의 감속을 요하는 포인트가 있는 경우 등이다.

이상과 같이, 제1 실시 형태의 주행 제어 장치에서는, 제작된 차량의 목표 경로에 있어서, 가속도가 갑자기 변화하는 점이 존재하는지 여부를 판정하고, 이러한 급변화점이 존재하는 경우에는, 급변화점을 없애 가속 후에 소정의 공주 기간을 거치고 나서 감속을 개시하도록 목표 속도를 보정한다. 따라서, 가속으로부터 감속, 또는 감속으로부터 가속으로 갑자기 변화함으로써 유저에게 위화감을 부여하는 것을 회피할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태의 도 5 내지 도 8에서는, 차량이 가속하고 있는 경우에 대하여 기재하고 있지만, 제1 실시 형태의 목표 경로의 보정은, 차량이 감속으로부터 가속으로 급변화하는 경우에도 적용할 수 있다.

(2) 제2 실시 형태

도 9 및 도 10을 추가로 참조하여 제2 실시 형태에 따른 주행 제어 장치(10)에 대하여 설명한다.

또한, 제2 실시 형태에서는, 제1 실시 형태와 동일 또는 마찬가지로 기능하는 구성이나 스텝에는 동일한 부호를 부여하여 그 설명을 생략한다. 제2 실시 형태에 따른 주행 제어 장치(10)(도 1 참조)는 차량이 자율 주행 제어에 의해 자율적으로 주행하고 있을 때에, 가속 중 또는 가속 직후에 감속 지시 또는 정지 지시가 출력되는 경우에, 가속 주행과 감속 주행의 사이에 소정 기간의 공주 기간을 설정하여 가속으로부터 감속으로의 전환을 원활하게 행할 수 있도록 하는 것이다.

구체적으로는, 제2 실시 형태에 있어서의 주행 제어 장치(10)는 차량의 가속도에 따라서 레이더(16)(도 1 참조)의 센싱 감도(검지 거리)를 제어함으로써, 가속 주행과 감속 주행의 사이에 소정 기간의 공주 기간을 설정하여 가속으로부터 감속으로의 전환을 원활하게 행할 수 있도록 한다.

도 9는, 제2 실시 형태에 따른 주행 제어 ECU(14)를 도시하는 블록도이다. 제2 실시 형태에 따른 주행 제어 ECU(14)는, 차량의 가속도가 소정의 가속도 역치보다도 큰지 여부를 판정하는 가속도 판정부(34)와, 가속도 판정부(34)에 있어서 차량의 가속도가 소정의 가속도 역치보다도 크다고 판정된 경우에, 레이더(16)의 검지 거리를 증가시키는 검지 거리 설정부(36)를 구비한다. 제2 실시 형태에 있어서는, 가속도 판정부(34)는 추가로 차량의 속도가 소정의 속도역치보다도 큰지 여부를 판정하고, 검지 거리 설정부(36)는 차량의 속도가 소정의 속도 역치보다도 큰 경우에는, 레이더(16)의 검지 거리를 증가시킨다.

도 10은, 제2 실시 형태에 따른 레이더 검지 거리의 제어에 대하여 설명하는 흐름도이다. 도 10의 흐름도에 나타내는 처리는, 차량의 자율 주행 개시와 동시에, 소정 감각(예를 들어 10-50밀리 초마다)으로 반복하여 실행된다.

가속도 판정부(34)는 차량의 자율 제어 주행 중에, 주행 상태 검출 센서(20)의 검출 결과로부터, 차량의 가속도가 소정의 가속도 역치를 초과하고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S20). 만일 가속도가 소정의 가속도 역치를 초과하는 경우(스텝 S20에서 "예")는 다음으로 차속이 소정의 차속 역치를 초과하고 있는 것인지 여부를 판정한다(스텝 S22). 만일 차속이 소정의 차속 역치를 초과하는 경우(스텝 S22에서 "예")는 가속도가 높고 차속도 크다고 판단하고, 검지 거리 설정부(36)에 있어서 레이더의 검지 거리(센싱 감도)를 증가시킨다(스텝 S24). 한편, 가속도가 소정의 역치보다도 크지 않은 경우(스텝 S20에서 "아니오")나, 차속이 소정의 역치보다도 크지 않은 경우(스텝 S22에서 "아니오")는 레이더(16)의 검지 거리는 수정하지 않고(스텝 S26), 도 10에 도시되는 제어 플로우를 종료한다.

즉, 본 실시 형태의 주행 제어 장치는, 피계측체까지의 거리를 계측하는 거리 계측부(예를 들어 레이더(16))를 갖는 차량의 주행 제어 장치이며, 차량의 가속도가 소정의 가속도 역치보다도 큰지 여부를 판정하는 가속도 판정부(34)와, 가속도 판정부(34)에 있어서 차량의 가속도가 소정의 가속도 역치보다도 크다고 판정된 경우에는, 거리 계측부(예를 들어 레이더(16))의 검지 거리를 증가시키는 검지 거리 설정부(36)를 구비한다. 이에 의해, 가속도가 큰 경우에는, 빠른 타이밍으로 보행자나 장해물 등의 피계측체를 검지하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 피계측체가 존재하는 경우에, 더 빠른 타이밍으로 차량의 거동을 제어할(예를 들어 가속을 멈출) 수 있고, 가속으로부터 감속으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 가속도 판정부(34)는 차량의 속도가 소정의 속도 역치보다도 큰지 여부를 판정하고, 검지 거리 설정부(36)는 차량의 속도가 소정의 속도 역치보다도 큰 경우에는, 거리 계측부(예를 들어 레이더(16))의 검지 거리를 증가시킨다. 따라서, 차량의 속도가 빠른 경우에도, 빠른 타이밍으로 보행자나 장해물 등의 피계측체를 검지하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 피계측체가 존재하는 경우에, 더 빠른 타이밍에 차량의 거동을 제어할(예를 들어 가속을 멈출) 수 있고, 가속으로부터 감속으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다.

여기서, 스텝 S24의 검지 거리 설정부(36)에 있어서의 검지 거리의 증가는, 소정의 검지 거리에 일률적으로 설정해도 되고, 가속도 및/또는 차속의 값에 의해 가변하도록 설정하는 것도 가능하다. 예를 들어, 가속도 및/또는 차속이 크면 클수록 레이더(16)의 검지 거리가 커지도록 설정해도 된다. 즉, 검지 거리 설정부(36)는 차량의 가속도 및/또는 차량의 속도가 클수록 검지 거리를 크게 하게 해도 된다. 이와 같이, 가속도 및/또는 차속이 크면 클수록 레이더(16)의 검지 거리가 커지도록 설정함으로써, 가속도가 크고 단시간에 고차속에 달해버리는 경우에 있어서도, 차속이 너무 높아지기 전에 장해물 등을 검지하여 공주 기간 FP를 개시할 수 있다.

즉, 가속도나 차속이 클수록, 레이더(16)의 검지 거리가 커지도록 제어함으로써, 가속 중에는 주행로 상의 장해물 등을 비가속 시의 경우보다도 빠른 타이밍에 검지할 수 있게 되고, 차속이 커지기 전에 가속을 멈추고 공주 기간을 설정할 수 있게 된다.

여기서, 제1 실시 형태의 도 7의 타임 차트를 일례로서 제2 실시 형태의 제어에 대하여 설명한다. 도 7에 있어서, 레이더(16)의 검지 거리가 100m인 경우, 가속 중에 100m 앞의 장해물 등을 시간 t1에 있어서 검지한다고 가정하면, 시간 t1에 있어서 정차 지시가 출력되기 때문에, 시간 t1에 대응하는 급변화점 P에 있어서 가속으로부터 감속으로 갑자기 전환된다. 이와 같이, 급변화점 P가 존재하면, 유저에게 위화감을 부여해버릴 우려가 있다.

그래서, 제2 실시 형태에 있어서는, 자율 주행 제어 중에 가속도와 차속이 각각의 역치보다도 커지면, 레이더(16)의 검지 거리를, 예를 들어 100m보다도 큰 150m로 설정한다. 이에 의해, 도 7의 시간 t1보다도 선행하는 타이밍인 시간 t2의 시점에서 장해물 등을 검지하는 것이 가능해진다. 따라서, 시간 t2의 시점에서 가속을 멈추고, 소정의 공주 기간 FP의 사이 차속 V1보다도 작은 차속 V2로 정속 주행을 행한 후에, 시간 t3으로부터 감속을 시작하여 정차할 수 있다. 이에 의해, 가속으로부터 감속으로의 이행을 원활하게 행할 수 있다. 여기서, 소정의 공주 기간 FP는 적절히 임의의 값으로 설정할 수 있는데, 예를 들어 3초간이다. 또한, 소정의 공주 기간 FP는, 가속도나 차속에 따라서 변화되도록 설정해도 된다. 또한, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 공주 기간 FP 중의 차속 제어는 정속 주행에 한정되지 않는다. 또한, 도 7에서는, 최종적으로 차량이 정차하는 경우를 예로서 설명하고 있지만, 가속 중 또는 가속 직후에 감속 요구가 출력되는 경우도 동일한 제어가 행해진다. 가속 중 또는 가속 직후에 감속 요구가 출력되는 경우란, 예를 들어 선행차 추종 제어에 있어서, 자차가 가속하여 선행차에 가까이 다가가는 경우 등을 예로서 들 수 있다.

또한, 제1 실시 형태의 목표 경로 제작 시의 목표 속도의 설정에 관한 제어와, 제2 실시 형태의 자율 주행 제어 시의 레이더(16)의 검지 거리의 제어를 양쪽 모두 행하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 주행 제어 장치는, 차량의 가속도가 소정의 가속도 역치보다도 큰지 여부를 판정하는 가속도 판정부(34)와, 가속도 판정부(34)에 있어서 차량의 가속도가 상기 소정의 가속도 역치보다도 크다고 판정된 경우에는, 거리 계측부(예를 들어 레이더(16))의 검지 거리를 증가시키는 검지 거리 설정부(36)를 구비함과 함께, 미리 설정된 차량의 목표 경로의 정보에 포함되는 목표 차속에 있어서, 가속도가 급변화하는 급변화점 P가 존재하는지 여부를 판정하는 급변화점 판정부(30)(판정부)와, 급변화점 판정부(30)에 있어서 급변화점 P가 존재한다고 판정된 경우에는, 급변화점 P를 없애도록 목표 차속을 보정하는 목표 경로 연산부(32)(보정부)를 구비한 목표 차속 생성 장치를 구비한다. 이에 의해, 가속도의 급변화점 P가 존재하는 주행 패턴이 발생하는 빈도를 더욱 저감시킬 수 있게 되고, 유저에게 위화감을 부여하는 것을 보다 확실하게 회피할 수 있다.

이상의 제1 및 제2 실시 형태에 있어서는, 주행 제어 ECU(14)에 의한 자율 주행 제어를 행하고 있지만, 본원의 목표 경로의 생성은, 완전한 자율 주행 제어를 행하지 않는 경우, 또는 자율 주행 제어를 전혀 행하지 않는 경우에도 사용할 수 있다. 예를 들어, 목표 경로 생성 ECU(12)에 의해 생성한 목표 경로는, 단순히 드라이버에게 통지되어도 되고, 생성한 목표 경로를 달성하기 위한 주행 조건을 유저에게 통지해도 된다. 이들의 경우, 자율 주행 제어 대신에, 유저(드라이버)의 운전을 지원하는 운전 지원을 행하게 된다. 또한, 완전한 자율 주행 제어를 행하지 않아도, 주행 제어 장치(10)에 의해 가감속만을 행하거나, 조타만을 행하거나 하여 운전 지원을 행할 수도 있다.

10 주행 제어 장치
12 목표 경로 생성 ECU
14 주행 제어 ECU
30 급변화점 판정부(판정부)
32 목표 경로 연산부(보정부)
34 가속도 판정부
36 검지 거리 설정부

Claims (13)

1. 차량의 목표 차속 생성 장치이며,
   미리 설정된 상기 차량의 목표 경로의 정보에 포함되는 목표 차속에 있어서, 가속도가 소정의 조건을 초과하여 변화하는 급변화점이 존재하는지 여부를 판정하는 판정부와,
   상기 판정부에 있어서 상기 급변화점이 존재한다고 판정된 경우에는, 상기 급변화점을 없애도록 상기 목표 차속을 보정하는 보정부
   를 구비한 목표 차속 생성 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보정부는, 상기 판정부에 있어서 상기 급변화점이 존재한다고 판정된 경우에는, 상기 급변화점에 대응하는 제1 타이밍에 선행하는 제2 타이밍에 있어서 가속 또는 감속을 멈춤으로써 상기 급변화점을 없애도록 상기 목표 차속을 보정하는 것을 특징으로 하는 목표 차속 생성 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 보정부는, 상기 판정부에 있어서 상기 급변화점이 존재한다고 판정된 경우에는, 상기 급변화점에 대응하는 제1 타이밍에 선행하는 제2 타이밍으로부터 소정의 공주 기간을 개시함으로써 상기 급변화점을 없애도록 상기 목표 차속을 보정하는 것을 특징으로 하는 목표 차속 생성 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 목표 차속에 있어서 가속 주행으로부터 감속 주행으로 변화하는 상기 급변화점이 존재하는지 여부를 판정하고,
   상기 보정부는, 상기 차량의 차속이 상기 급변화점에 대응하는 제1 차속보다도 작은 제2 차속에 달한 시점에서 가속을 멈춤으로써 상기 급변화점을 없애도록 상기 목표 차속을 보정하는 것을 특징으로 하는 목표 차속 생성 장치.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 목표 차속에 있어서 가속 주행으로부터 감속 주행으로 변화하는 상기 급변화점이 존재하는지 여부를 판정하고,
   상기 보정부는, 상기 급변화점에 대응하는 제1 차속보다도 작은 제2 차속으로 소정 기간 주행한 후에 감속 주행을 개시함으로써 상기 급변화점을 없애도록 상기 목표 차속을 보정하는 것을 특징으로 하는 목표 차속 생성 장치.
6. 제1항, 제2항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 판정부는, 상기 목표 차속에 있어서 가속 주행으로부터 감속 주행, 또는, 감속 주행으로부터 가속 주행으로 변화할 때에 가속 주행과 감속 주행의 사이, 또는, 감속 주행과 가속 주행의 사이의 정속 주행 기간이 소정의 기간보다도 짧은 경우에, 상기 급변화점이 존재한다고 판정하는 것을 특징으로 하는 목표 차속 생성 장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 보정부는, 상기 급변화점에 대응하는 차속과 가속도 중 적어도 어느 것에 따라, 상기 소정의 공주 기간을 설정하는 것을 특징으로 하는 목표 차속 생성 장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 보정부는, 상기 급변화점에 대응하는 차속과 가속도 중 적어도 어느 것에 따라, 상기 제2 타이밍을 설정하는 것을 특징으로 하는 목표 차속 생성 장치.
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