WO2020217975A1 - 車両の走行制御装置 - Google Patents

車両の走行制御装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2020217975A1
WO2020217975A1 PCT/JP2020/015678 JP2020015678W WO2020217975A1 WO 2020217975 A1 WO2020217975 A1 WO 2020217975A1 JP 2020015678 W JP2020015678 W JP 2020015678W WO 2020217975 A1 WO2020217975 A1 WO 2020217975A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
movable range
target
turning
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/015678
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
陽介 大森
Original Assignee
株式会社アドヴィックス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社アドヴィックス filed Critical 株式会社アドヴィックス
Priority to US17/602,441 priority Critical patent/US20220203976A1/en
Priority to CN202080030055.0A priority patent/CN113727900A/zh
Priority to DE112020002100.9T priority patent/DE112020002100T5/de
Publication of WO2020217975A1 publication Critical patent/WO2020217975A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0098Details of control systems ensuring comfort, safety or stability not otherwise provided for
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/10Path keeping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18145Cornering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001Details of the control system
    • B60W2050/0002Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • B60W2520/105Longitudinal acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/12Lateral speed
    • B60W2520/125Lateral acceleration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/14Yaw
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/22Psychological state; Stress level or workload
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0605Throttle position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/18Braking system
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/20Steering systems

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle travel control device.
  • Patent Document 1 describes an example of a travel control device that travels a vehicle according to a set target trajectory. If a disturbance is input to a vehicle that follows the target track, the vehicle may deviate from the target track. Examples of the "disturbance input" referred to here include the fact that the vehicle receives a crosswind and that the wheels pass through the ruts on the road surface.
  • the vehicle travel control device for solving the above problems is a device that eliminates the deviation of the vehicle from the target trajectory by driving the actuator of the vehicle when the vehicle deviates from the target trajectory.
  • This travel control device is included in the movable range of the target locus and the movable range deriving unit that derives the movable range that is the range that the vehicle can reach by driving the actuator based on the traveling state of the vehicle. It includes a target setting unit that sets a point as a target position, and an instruction unit that instructs the actuator to drive the vehicle toward the target position.
  • a point of the target locus that can be reached by driving the actuator is set as the target position. That is, it is possible to prevent the target position from being set at a point where the vehicle cannot reach even if the actuator is driven to the maximum extent. Therefore, it is possible to suppress that the vehicle is required to travel beyond the range of motion of the vehicle.
  • (A) and (b) are schematic views showing an example of the movable range of a vehicle.
  • the schematic diagram which shows an example of the movable range of a vehicle. A flowchart illustrating a processing routine executed when deriving a movable range.
  • the schematic diagram explaining how to set a target position based on a target locus and a movable range.
  • FIG. 1 information is input to the travel control device 100 from the peripheral monitoring device 111 and the navigation device 112. Further, detection signals are input to the travel control device 100 from various sensors 121, 122, 123, 124 that detect the momentum of the vehicle.
  • the peripheral monitoring device 111 has, for example, an imaging device such as a camera and a radar.
  • the peripheral monitoring device 111 acquires obstacle information which is information on the size and position of obstacles existing around the vehicle.
  • the obstacle here means an obstacle having a size that requires avoidance of contact with the vehicle. Examples of such obstacles include other vehicles, pedestrians, guardrails and walls. Then, the peripheral monitoring device 111 transmits the acquired obstacle information to the traveling control device 100.
  • the navigation device 112 transmits map information, which is information about a map of the area where the vehicle travels, and vehicle position information, which is information for identifying the position of the vehicle on the map, to the travel control device 100.
  • the navigation device 112 referred to here may be an in-vehicle navigation device or a server installed outside the vehicle as long as it can transmit map information and vehicle position information to the travel control device 100. It may be a mobile terminal owned by the occupant of the vehicle.
  • Examples of various sensors include a yaw rate sensor 121, a front-rear acceleration sensor 122, a lateral acceleration sensor 123, and a wheel speed sensor 124.
  • the yaw rate sensor 121 detects the yaw rate Yr of the vehicle as the momentum of the vehicle, and outputs a signal corresponding to the yaw rate Yr as a detection signal.
  • the front-rear acceleration sensor 122 detects the front-rear acceleration Gx of the vehicle as the momentum of the vehicle, and outputs a signal corresponding to the front-rear acceleration Gx as a detection signal.
  • the lateral acceleration sensor 123 detects the lateral acceleration Gy of the vehicle as the momentum of the vehicle, and outputs a signal corresponding to the lateral acceleration Gy as a detection signal.
  • the wheel speed sensor 124 is provided for each wheel of the vehicle. Then, the wheel speed sensor 124 detects the wheel speed VW of the corresponding wheel as the momentum of the vehicle, and outputs a signal corresponding to the wheel speed VW as a detection signal. Then, in the travel control device 100, the vehicle body speed VS of the vehicle is derived based on the wheel speed VW of each wheel.
  • the travel control device 100 of the present embodiment includes an operation plan generation ECU 10 as a first electronic control device and an operation control ECU 20 as a second electronic control device.
  • ECU is an abbreviation for "Electronic Control Unit”.
  • the ECUs 10 and 20 can send and receive various types of information to each other. Information is input to the operation plan generation ECU 10 from the peripheral monitoring device 111 and the navigation device 112. Detection signals from the various sensors 121 to 124 are input to the operation control ECU 20.
  • the driving plan generation ECU 10 generates an index of the traveling locus of the vehicle when the vehicle is automatically driven as a target locus TTL based on the input information, and generates a point on the generated target locus TTL. It is transmitted to the operation control ECU 20 as the target position PTr.
  • the operation control ECU 20 drives various actuators 32, 42, 52 in the vehicle based on the detection signals from the various sensors 121 to 124 and various information transmitted from the operation plan generation ECU 10.
  • the operation control ECU 20 also has a function of controlling the braking actuator 32 among the various actuators 32, 42, 52.
  • the operation control ECU 20 can communicate with the drive control unit 41 of the vehicle drive device 40 and the steering control unit 51 of the vehicle steering device 50.
  • the drive device 40 has a power unit 42 among various actuators 32, 42, 52.
  • the power unit 42 has a power source for a vehicle such as an engine and an electric motor.
  • the power unit 42 is controlled by the drive control unit 41. That is, the operation control ECU 20 can drive the power unit 42 by instructing the drive control unit 41 to drive the power unit 42, that is, the driving force of the vehicle can be adjusted.
  • the steering device 50 has a steering actuator 52 among various actuators 32, 42, 52, and the drive of the steering actuator 52 is controlled by the steering control unit 51. That is, the operation control ECU 20 can drive the steering actuator 52 by instructing the steering control unit 51 to drive the steering actuator 52, that is, the steering angle of the wheels can be adjusted.
  • the operation plan generation ECU 10 has a target trajectory generation unit 11, a state estimation unit 12, a movable range derivation unit 13, and a target setting unit 14 as functional units.
  • the target locus generation unit 11 generates the target locus TTL.
  • the target locus generation unit 11 When the vehicle travels in the travel lane, the target locus generation unit 11 generates, for example, a trajectory such that the vehicle passes through the center in the width direction of the travel lane as the target trajectory TTL. Further, when an obstacle exists in front of the vehicle, the target locus generation unit 11 generates a locus that bypasses the obstacle as a target locus TTL.
  • the state estimation unit 12 estimates the running state of the vehicle and the state of the road surface on which the vehicle is running by receiving the information on the motion state of the vehicle grasped by the driving control ECU 20.
  • the momentum of the vehicle such as the yaw rate Yr of the vehicle, the lateral acceleration Gy, the front-rear acceleration Gx, and the vehicle body speed VS can be mentioned. These momentums represent the traveling state of the vehicle due to the driving of various actuators 32, 42, 52.
  • the state estimation unit 12 determines whether the vehicle is traveling straight, for example, whether the vehicle is going straight, whether the vehicle is turning left or right when the vehicle is turning, and more than a predetermined value. Estimate if there are any wheels that are slipping. Further, the state estimation unit 12 estimates, for example, the ⁇ value of the road surface and the slope of the road surface as the state of the road surface.
  • the state estimation unit 12 acquires the drive states of the various actuators 32, 42, and 52 based on the information received from the operation control ECU 20.
  • the state estimation unit 12 acquires the drive amount DBP of the braking actuator 32, the drive amount DPU of the power unit 42, and the drive amount DST of the steering actuator 52 as the drive state.
  • the movable range deriving unit 13 derives the movable range RT, which is a range that the vehicle can reach by driving various actuators 32, 42, 52. That is, the movable range derivation unit 13 includes the running state and road surface condition of the vehicle estimated by the state estimation unit 12, the driving states of various actuators 32, 42, 52 acquired by the state estimation unit 12, and the vehicle.
  • the movable range RT is derived based on the index Z related to the riding comfort felt by the occupant. The process of deriving the movable range RT will be described later.
  • the index Z corresponds to a numerical value of the discomfort felt by the occupants of the vehicle when the traveling control for causing the vehicle to follow the target trajectory TTL is performed.
  • the index Z is preset.
  • the target setting unit 14 determines whether or not the vehicle deviates from the target locus TTL generated by the target locus generation unit 11. For example, the target setting unit 14 derives the amount of deviation of the vehicle from the target trajectory TTL based on the vehicle position information. In this case, the shortest distance between the target trajectory TTL and the current position of the vehicle can be derived as the amount of deviation of the vehicle from the target trajectory TTL. Then, the target setting unit 14 does not determine that the vehicle deviates from the target trajectory TTL when the derived deviation amount is less than the determination deviation amount, while the target setting unit 14 determines when the deviation amount is equal to or more than the determination deviation amount. It is determined that the vehicle deviates from the trajectory TTL.
  • the target setting unit 14 determines the point closest to the vehicle among the plurality of points on the target trajectory TTL ahead of the current position of the vehicle. Set as the target position PTr.
  • the target setting unit 14 determines that the vehicle deviates from the target trajectory TTL
  • the point included in the movable range RT derived by 13 is set as the target position PTr.
  • the target setting unit 14 also sets the target posture angle ⁇ Tgt, which is the target of the posture angle of the vehicle when the vehicle reaches the target position PTr.
  • the "posture angle ⁇ " here is an angle formed by the current front-rear direction of the vehicle and the front-rear direction of the vehicle when the vehicle reaches the target position PTr. The process of setting the target position PTr and the target posture angle ⁇ Tgt when it is determined that the vehicle deviates from the target trajectory TTL will be described later.
  • the operation plan generation ECU 10 transmits the target position PTr and the target posture angle ⁇ Tgt to the operation control ECU 20.
  • the operation control ECU 20 has a control amount derivation unit 21, an instruction unit 22, and a braking control unit 23 as functional units.
  • the control amount derivation unit 21 derives a route for traveling the vehicle to the target position PTr received from the operation plan generation ECU 10 as a target travel route TTR. The process of deriving the target travel route TTR will be described later. Then, the control amount derivation unit 21 derives the control amounts DBPc, DPUc, and DSTc of various actuators 32, 42, and 52 for causing the vehicle to travel on the derived target travel path TTR. At this time, the control amount derivation unit 21 derives the control amounts DBPc, DPUc, and DSTc of the various actuators 32, 42, and 52 in consideration of the target attitude angle ⁇ Tgt.
  • the controlled quantities DBPc, DPUc, and DSTc of the various actuators 32, 42, and 52 derived here are transmitted to the operation plan generation ECU 10.
  • the control amounts DBPc, DPUc, and DSTc are acquired as the drive amounts DBP, DPU, and DST of the actuators 32, 42, and 52.
  • the instruction unit 22 instructs various actuators 32, 42, and 52 to drive the vehicle toward the target position PTr. That is, the instruction unit 22 instructs the braking control unit 23 to drive the braking actuator 32 with the control amount DBPc of the braking actuator 32 derived by the control amount derivation unit 21. Further, the instruction unit 22 instructs the drive control unit 41 to drive the power unit 42 with the control amount DPUc of the power unit 42 derived by the control amount derivation unit 21. The instruction unit 22 instructs the steering control unit 51 to drive the steering actuator 52 with the control amount DSTc of the steering actuator 52 derived by the control amount derivation unit 21.
  • the braking control unit 23 controls the braking actuator 32 based on the control amount DBPc derived from the instruction unit 22. That is, instructing the braking control unit 23 to drive the braking actuator 32 with the control amount DBPc derived by the indicating unit 22 corresponds to instructing the braking actuator 32 to drive the vehicle toward the target position PTr. ..
  • the drive control unit 41 controls the power unit 42 based on the received control amount DPUc. That is, instructing the drive control unit 41 to drive the power unit 42 with the control amount DPUc derived by the instruction unit 22 corresponds to instructing the power unit 42 to drive the vehicle toward the target position PTr.
  • the steering control unit 51 controls the steering actuator 52 based on the received control amount DSTc. That is, instructing the steering control unit 51 to drive the steering actuator 52 with the control amount DSTc derived by the instruction unit 22 indicates to the steering actuator 52 to drive the vehicle to the target position PTr. Corresponds to.
  • the derivation process of the movable range RT executed by the movable range derivation unit 13 will be described.
  • the "front-rear direction X" is the front-rear direction of the vehicle at the present time
  • the "lateral direction Y" is the lateral direction of the vehicle at the present time.
  • the movable range deriving unit 13 has a process of deriving a movable range RTA at the time of one-way turning, which is a movable range when the turning direction of the vehicle is not changed, and turning the vehicle in one of the right direction and the left direction of the vehicle. Later, the process of deriving the movable range RTB during bidirectional turning, which is the movable range when the vehicle is turned to the other side, is executed. Further, the movable range deriving unit 13 executes a process of selecting one of the movable range RTA when turning in one direction and the movable range RTB when turning in both directions as the movable range RT.
  • FIG. 2A shows an example of the unidirectional turning movable range RTA derived under the condition that the vehicle 60 is traveling straight.
  • the right turning limit line LTR shown by the solid line in FIG. 2A is the turning locus of the vehicle 60 when the amount of turning to the right of the vehicle 60 is maximized within a range in which the occurrence of skidding of the vehicle 60 can be suppressed. It is a prediction result of.
  • the right turn limit line LTR and the left turn limit line LTL are based on the weight of the vehicle 60, the ⁇ value of the road surface on which the vehicle 60 travels, the cornering power of the wheels 61 of the vehicle 60, and the side slip angle of the wheels 61. Each is derived.
  • the cornering power can be derived based on the vehicle body speed VS, lateral acceleration Gy, yaw rate Yr, and the like of the vehicle 60.
  • the vehicle center line LC shown by the alternate long and short dash line in FIG. 2A is a straight line extending in the front-rear direction X and passing through the center of gravity position 60a of the vehicle.
  • the distance between the vehicle center line LC and the right turn limit line LTR and the distance between the vehicle center line LC and the left turn limit line LTL are separated from the current position of the vehicle 60 in the front-rear direction X.
  • the center of the right turn limit line LTR and the left turn limit line LTL is located on the vehicle center line LC, although it becomes wider as the vehicle turns.
  • the lower the ⁇ value of the road surface the more difficult it is for the interval to widen even if it is separated from the current position of the vehicle 60 in the front-rear direction X.
  • the smaller the weight of the vehicle 60 the more difficult it is for the distance to widen even if the vehicle 60 is separated from the current position of the vehicle 60 in the front-rear direction X.
  • the smaller the cornering power the more difficult it is for the interval to widen even if the vehicle 60 is separated from the current position in the front-rear direction X.
  • the smaller the lateral slip angle of the wheel 61 the more difficult it is for the distance to widen even if the distance is separated from the current position of the vehicle 60 in the front-rear direction X.
  • FIG. 2A illustrates a limited right-turning limit line LTRL and a limited left-turning limit line LTLL as prediction results of the turning locus of the vehicle 60 in consideration of the index Z related to the riding comfort felt by the occupants of the vehicle. ing. If the turning locus of the vehicle 60 is outside the area surrounded by the limited right-turning limit line LTRL and the limited left-turning limit line LTLL in the lateral direction Y, the occupant of the vehicle 60 may feel uncomfortable. ..
  • the movable range RT is derived based on the right turn limit line LTR, the left turn limit line LTL, the limit right turn limit line LTRL, and the limit left turn limit line LTLL. That is, of the right turn limit line LTR and the limited right turn limit line LTRL, the one closer to the vehicle center line LC in the lateral direction Y is selected as the right limit line LTRa. Similarly, of the left turn limit line LTL and the limited left turn limit line LTLL, the one closer to the vehicle center line LC in the lateral direction Y is selected as the left limit line LTLa. Then, the region between the right side limit line LTRa and the left side limit line LTLa is derived as the movable range RT.
  • the area surrounded by the right turn limit line LTR and the left turn limit line LTL is set as the maximum movable range, and the area surrounded by the limited right turn limit line LTRL and the limited left turn limit line LTL is limited.
  • the narrower of the maximum movable range and the limited movable range is selected as the movable range RT.
  • the right turn limit line LTR is located outside the limit right turn limit line LTRL in the lateral direction Y
  • the left turn limit line LTL is the limit left turn in the lateral direction Y.
  • An example of the case where it is located outside the time limit line LTLL is shown. Therefore, the limit line LTRL when turning right is selected as the right limit line LTRa, and the limit line LTLL when turning left is selected as the left limit line LTLa. That is, the limited movable range is selected as the movable range RT.
  • the right turn limit line LTR is located inside the limit right turn limit line LTRL in the lateral direction Y, and the left turn limit line LTL in the lateral direction Y. May be located inside the limit line LTLL when turning left.
  • the right turn limit line LTR is selected as the right limit line LTRA
  • the left turn limit line LTL is selected as the left limit line LTLa. That is, the maximum movable range is selected as the movable range RT.
  • FIG. 2B illustrates an example of the unidirectional turning movable range RTA derived in a situation where the vehicle 60 is turning right by steering the wheels 61 driven by the steering actuator 52.
  • the distance between the vehicle center line LC and the right turn limit line LTR and the distance between the vehicle center line LC and the left turn limit line LTL are the current distances of the vehicle 60.
  • the center of the right-turning limit line LTR and the left-turning limit line LTL is located on the right side of the vehicle center line LC.
  • the distance between the vehicle center line LC and the right turn limit line LTR and the distance between the vehicle center line LC and the left turn limit line LTL become wider as they are separated from the current position of the vehicle 60 in the front-rear direction X.
  • the center of the right turn limit line LTR and the left turn limit line LTL is located on the left side of the vehicle center line LC.
  • the way in which the limit line LTRL when turning right and the limit line LTLL when turning left in consideration of the index Z spread outward in the lateral direction Y is also when turning right. This is the same as how the limit line LTR and the limit line LTL when turning left spread outward in the lateral direction Y.
  • the derivation process of the movable range RTB during bidirectional turning will be described.
  • the "front-rear direction X" is the front-rear direction of the vehicle 60 at the present time
  • the "lateral direction Y” is the lateral direction of the vehicle 60 at the present time.
  • the right limit line LTRLb shown in FIG. 3 is a line when the vehicle 60 is turned to the right and then the vehicle 60 is turned to the left.
  • the first half portion of the right side limit line LTRLb is the first half right side limit line LTRLb1 derived by the same method as the right side limit line LTRa described with reference to FIG.
  • the latter half of the right side limit line LTRLb is derived in the same manner as the left side limit line LTLa described with reference to FIG. 2 under the assumption that the vehicle 60 is located at the end point SR of the first half right side limit line LTRLb1. It is LTRLb2.
  • the left limit line LTLLb shown in FIG. 3 is a line when the vehicle 60 is turned left and then the vehicle 60 is turned right.
  • the first half portion of the left side limit line LTLlb is the first half left side limit line LTLLb1 derived by the same method as the left side limit line LTLa described with reference to FIG.
  • the latter half of the left limit line LTLLb is derived in the same manner as the right limit line LTRa described with reference to FIG. 2 under the assumption that the vehicle 60 is located at the end point SL of the first half left limit line LTLLb1. It is LTLLb2.
  • step S11 a point included in the unidirectional turning movable range RTA of the target trajectory TTL ahead of the vehicle 60 is set as the provisional target position PTrA. That is, as shown in FIG. 5, among a plurality of points on the target trajectory TTL included in the unidirectional turning movable range RTA, the point closest to the vehicle 60 in the front-rear direction X is set as the provisional target position PTrA.
  • the target posture angle ⁇ Tgt is set.
  • the posture angle ⁇ corresponding to the traveling lane of the vehicle 60 is set as the target posture angle ⁇ Tgt.
  • the traveling lane of the vehicle 60 is a curved road
  • the posture angle ⁇ corresponding to the radius of curvature of the curved road is set as the target posture angle ⁇ Tgt. That is, a value different from "0 (zero)" is set as the target posture angle ⁇ Tgt.
  • a value close to "0 (zero)" or "0 (zero)” is set as the target posture angle ⁇ Tgt.
  • step S13 when the vehicle 60 is driven to the temporary target position PTrA without changing the turning direction of the vehicle 60, the posture angle ⁇ at the temporary target position PTrA can be set as the target posture angle ⁇ Tgt. Whether or not it is determined.
  • the determination is performed using the following relational expressions (Equation 1) and (Equation 2).
  • Equation 1 "YTgt” is a lateral displacement amount which is an displacement amount in the lateral direction Y between the current position of the vehicle 60 and the provisional target position PTrA.
  • the “XTgt” is a front-rear shift amount which is a shift amount between the current position of the vehicle 60 and the provisional target position PTrA in the front-rear direction X.
  • step S13: YES the process proceeds to the next step S14.
  • step S14 the unidirectional turning movable range RTA is selected as the movable range RT. Then, this processing routine is terminated.
  • step S15 the process proceeds to the next step S15.
  • step S15 the movable range RTB during bidirectional turning is selected as the movable range RT. Then, this processing routine is terminated. That is, in the present embodiment, one of the movable range RTA when turning in one direction and the movable range RTB when turning in both directions is the movable range RT based on the current position of the vehicle, the temporary target position PTrA, and the target posture angle ⁇ Tgt. Is selected as.
  • a process executed by the target setting unit 14 when setting the target position PTr based on the movable range RT will be described.
  • a point included in the movable range RT is set as the target position PTr.
  • the point closest to the vehicle 60 in the front-rear direction X is set as the target position PTr. Then, the setting process of the target position PTr is completed.
  • FIG. 5 shows an example in which the movable range RTA when turning in one direction is selected as the movable range RT.
  • the setting of the target position PTr when the bidirectional turning movable range RTB is selected as the movable range RT is the same as when the unidirectional turning movable range RTA is selected as the movable range RT.
  • the operation plan generation ECU 10 transmits the target position PTr and the target attitude angle ⁇ Tgt to the operation control ECU 20.
  • information regarding whether the unidirectional turning movable range RTA is selected or the bidirectional turning movable range RTB is selected as the movable range RT is also transmitted to the operation control ECU 20.
  • the control amount derivation unit 21 When the operation control ECU 20 receives the target position PTr and the target attitude angle ⁇ Tgt from the operation plan generation ECU 10, the control amount derivation unit 21 derives the target travel path TTR. At this time, a route such that the posture angle ⁇ when the vehicle 60 reaches the target position PTr becomes equal to the target posture angle ⁇ Tgt is derived as the target traveling route TTR. Specifically, the target travel path TTR is derived based on whether the movable range RT selected when setting the target position PTr is the movable range RTA during unidirectional turning or the movable range RTB during bidirectional turning. To.
  • a route is derived as the target traveling route TTR so that the turning direction of the vehicle 60 is not changed until the vehicle 60 reaches the target position PTr.
  • a route that switches the turning direction of the vehicle 60 on the way until the vehicle 60 reaches the target position PTr is derived as the target traveling route TTR.
  • the movable range RT is derived in consideration of the running state of the vehicle 60. For example, when the vehicle 60 is turning to the right, a movable range RT is derived that spreads widely to the right side of the vehicle 60 but does not spread so much to the left side of the vehicle 60. Then, in the target trajectory TTL, a point included in such a movable range RT is set as the target position PTr. That is, it is possible to enhance the effect of suppressing the setting of the target position PTr at the point where the vehicle 60 cannot be reached by driving the actuators 32, 42, and 52 in the target trajectory TTL.
  • the movable range RT is derived in consideration of the condition of the road surface on which the vehicle 60 travels. For example, the smaller the ⁇ value of the road surface, the more the movable range RT of the mode that does not spread so much to the left side or the right side of the vehicle 60 is derived. Then, in the target trajectory TTL, a point included in such a movable range RT is set as the target position PTr. That is, it is possible to enhance the effect of suppressing the setting of the target position PTr at the point where the vehicle 60 cannot be reached by driving the actuators 32, 42, and 52 in the target trajectory TTL.
  • the movable range RT is derived in consideration of the above index Z.
  • the index Z is a numerical value of the riding comfort felt by the occupants of the vehicle.
  • points included in the movable range RT are set as the target position PTr, and the traveling of the vehicle 60 is controlled toward the target position PTr. Therefore, when the vehicle 60 is driven toward the target position PTr, it is possible to suppress a sudden change in the momentum of the vehicle. Therefore, it is possible to prevent the occupants of the vehicle 60 from feeling uncomfortable when the vehicle 60 is driven toward the target position PTr.
  • the movable range RTA when turning in one direction and the movable range RTB when turning in both directions are derived, respectively. Then, in consideration of the target posture angle ⁇ Tgt, one of the movable range RTA when turning in one direction and the movable range RTB when turning in both directions is selected as the movable range RT, and the target locus TTL is included in such a movable range RT. The point is set as the target position PTr. Then, the target travel path TTR toward the target position PTr is derived.
  • the vehicle 60 is traveled along such a target travel route TTR.
  • the posture angle ⁇ can be made substantially equal to the target posture angle ⁇ Tgt. Therefore, after the vehicle 60 reaches the target position PTr, the vehicle 60 is less likely to deviate from the target trajectory TTL.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the derivation of the movable range RT and the setting of the target position PTr are executed by the operation control ECU. Therefore, in the following description, the parts that are different from the first embodiment will be mainly described, and the same or corresponding member configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and duplicate description is omitted. Shall be.
  • the travel control device 100A includes an operation plan generation ECU 10A as a first electronic control device and an operation control ECU 20A as a second electronic control device.
  • the operation plan generation ECU 10A has a target trajectory generation unit 11 as a functional unit.
  • the operation plan generation ECU 10A determines whether or not the vehicle 60 deviates from the target locus TTL generated by the target locus generation unit 11. Then, when the operation plan generation ECU 10A determines that the vehicle 60 deviates from the target trajectory TTL, the operation plan generation ECU 10A transmits to that effect to the operation control ECU 20A.
  • the operation control ECU 20A has a movable range derivation unit 13, a locus storage unit 25, a target setting unit 14, a control amount derivation unit 21, an instruction unit 22, and a braking control unit 23 as functional units.
  • the movable range deriving unit 13 derives the movable range RT as in the case of the first embodiment.
  • the operation control ECU 20A also has a function of controlling the braking actuator 32. Therefore, the operation control ECU 20A grasps the momentum of the vehicle such as the yaw rate Yr of the vehicle 60, the lateral acceleration Gy, the cornering power of the wheel 61, and the lateral slip angle of the wheel 61, and also grasps the information on the road surface on which the vehicle 60 travels. doing.
  • the movable range derivation unit 13 determines the movable range RT based on the momentum of the vehicle, the road surface information, and the drive amounts DBP, DPU, and DST of the various actuators 32, 42, and 52 grasped by the operation control ECU 20A. Derived.
  • the locus storage unit 25 stores the target locus TTL received by the operation control ECU 20A.
  • the target setting unit 14 has not received from the operation plan generation ECU 10A that the vehicle 60 has been determined to deviate from the target trajectory TTL, the target trajectory TTL in front of the current position of the vehicle 60 , The point closest to the vehicle 60 is set as the target position PTr.
  • the target setting unit 14 receives from the operation plan generation ECU 10A that the vehicle 60 has deviated from the target trajectory TTL, the target trajectory TTL ahead of the current position of the vehicle 60.
  • the points included in the movable range RT derived by the movable range deriving unit 13 are set as the target position PTr.
  • the target locus TTL used for setting the target position PTr is the latest version of the target locus TTL stored in the locus storage unit 25.
  • the target setting unit 14 also sets a target posture angle ⁇ Tgt, which is a target of the posture angle of the vehicle 60 when the vehicle 60 reaches the target position PTr.
  • a target posture angle ⁇ Tgt which is a target of the posture angle of the vehicle 60 when the vehicle 60 reaches the target position PTr.
  • the control amount derivation unit 21 derives a route for traveling the vehicle 60 to the target position PTr as a target travel route TTR. Then, the control amount derivation unit 21 derives the control amounts DBPc, DPUc, and DSTc of the various actuators 32, 42, and 52, as in the first embodiment.
  • the instruction unit 22 instructs various actuators 32, 42, and 52 to drive the vehicle 60 toward the target position PTr.
  • the braking control unit 23 controls the braking actuator 32 based on the control amount DBPc derived from the instruction unit 22 as in the first embodiment.
  • the movable range deriving unit 13 is based on the traveling state of the vehicle, the road surface condition, the driving state of various actuators 32, 42, 52, and the index Z relating to the riding comfort felt by the occupant of the vehicle.
  • the movable range RT is derived.
  • the traveling state of the vehicle, the state of the road surface, and the driving states of the various actuators 32, 42, and 52 are based on the information received from the operation control ECU 20. Therefore, the running state of the vehicle, the state of the road surface, and the driving state of the various actuators 32, 42, and 52 used for deriving the movable range RT are the states before the time required for communication. Therefore, the movable range deriving unit 13 may derive the movable range RT in consideration of the time required for communication.
  • FIG. 7 shows an example of the movable range RT derived in consideration of the time required for communication.
  • the time TM required for communication is known in advance. Therefore, the position of the vehicle 60 at the time when the time TM has elapsed is predicted, and the right side limit line LTRa and the left side limit line LTLa are derived with reference to the position.
  • the vehicle 60A shown by the alternate long and short dash line in FIG. 7 is the predicted position of the vehicle 60 after the lapse of time TM.
  • the region surrounded by the right side limit line LTRa and the left side limit line LTLa can be derived as a movable range RT in consideration of the time TM required for communication.
  • the effect of suppressing the vehicle 60 from being required to travel beyond the movable range of the vehicle 60 can be further enhanced. Can be enhanced.
  • Equation 1 and (Equation 2) are used to determine whether to select the unidirectional turning movable range RTA or the bidirectional turning movable range RTB as the movable range RT.
  • equation 2 another method may be used to make the selection.
  • the selection may be made based on the shape of the target locus TTL. In this case, when the target locus TTL is curved, the movable range RTA during one-way turning is selected as the movable range RT, and when the target locus TTL is not curved, the movable range RTB during bidirectional turning is selected as the movable range RT. You may do so.
  • the above index Z may be made variable. For example, when there is an obstacle around the vehicle 60, the index Z may be made smaller than when there is no obstacle. Further, the index Z may be made smaller as the number of obstacles existing around the vehicle 60 increases. Further, the index Z may be made smaller as the distance between the vehicle 60 and the obstacle is shorter. In this case, it is preferable that the smaller the index Z is, the easier it is for the distance between the limited right-turning limit line LTRL and the limited left-turning limit line LTLL to increase as the distance from the current position of the vehicle 60 in the front-rear direction X.
  • the movable range RT may be derived without considering the index Z.
  • the point closest to the vehicle 60 in the front-rear direction X is set as the provisional target position PTrA among the plurality of points on the target trajectory TTL included in the movable range RTA when turning in one direction.
  • a point other than the point closest to the vehicle 60 in the front-rear direction X may be set as the provisional target position PTrA.
  • the point closest to the vehicle 60 in the front-rear direction X is set as the target position PTr among the plurality of points on the target trajectory TTL included in the movable range RT.
  • a point other than the point closest to the vehicle 60 in the front-rear direction X may be set as the target position PTr.
  • the movable range derivation unit 13 may be provided in the operation control ECU, and the target setting unit 14 may be provided in the operation plan generation ECU.
  • the movable range RT is derived by the movable range deriving unit 13
  • the movable range RT is transmitted to the operation plan generation ECU.
  • the target setting unit 14 determines that the vehicle 60 deviates from the target trajectory TTL
  • the target position PTr is set based on the received movable range RT.
  • the operation control ECU also has a function of controlling the braking actuator 32.
  • the braking control unit 23 may be provided in an electronic control device separate from the operation control ECU.
  • a target locus generation unit 11, a movable range derivation unit 13, a target setting unit 14, a control amount derivation unit 21, and an instruction unit 22 may be provided in one electronic control device.
  • the travel control device is composed of two electronic control devices, but the present invention is not limited to this, and the travel control device may be configured by three or more electronic control devices.
  • the movable range derivation unit derives the maximum movable range based on at least the running state of the vehicle among the running state of the vehicle and the state of the road surface on which the vehicle is running, and outputs an index regarding the riding comfort felt by the occupants of the vehicle. It is preferable to derive the limited movable range based on the basis, and set the narrower of the maximum movable range and the limited movable range as the movable range.
  • the indicator is When the one-way turning movable range is selected as the movable range, the actuator is instructed to drive the vehicle so as not to change the turning direction. When the movable range during bidirectional turning is selected as the movable range, the actuator is driven to turn the vehicle in one of the right and left directions of the vehicle and then turn the vehicle in the other. It is preferable to instruct.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

走行制御装置100は、目標軌跡から車両が逸脱しているときに、アクチュエータ32,42,52を駆動させることにより、目標軌跡からの車両の逸脱を解消させる装置である。走行制御装置100は、車両の走行状態を基に、アクチュエータ32,42,52の駆動によって車両が到達可能な範囲である可動範囲を導出する可動範囲導出部13と、目標軌跡のうち、可動範囲に含まれる点を目標位置として設定する目標設定部14と、目標位置に車両を向かわせる駆動をアクチュエータ32,42,52に指示する指示部22とを備えている。

Description

車両の走行制御装置
 本発明は、車両の走行制御装置に関する。
 特許文献1には、設定されている目標軌道に追随して車両を走行させる走行制御装置の一例が記載されている。目標軌道に追随して走行する車両に外乱が入力されると、車両が目標軌道から逸脱することがある。ここでいう「外乱の入力」としては、例えば、車両が横風を受けること、及び、路面上の轍を車輪が通過することを挙げることができる。
 目標軌道から車両が逸脱している場合、特許文献1に記載の装置では、車両の現在位置よりも前方の目標軌道上の複数の点のうち、当該現在位置に最も近い点が目標位置として設定される。そして、当該目標位置に向かうように車両走行が制御される。
特開2018-131042号公報
 上記のように目標軌道上の複数の点のうちの車両の現在位置に最も近い点を目標位置として設定する場合、車両の現在位置と当該目標位置とが近すぎると、車両の可動域を越えるような走行が車両に対して要求されるおそれがある。
 上記課題を解決するための車両の走行制御装置は、目標軌跡から車両が逸脱しているときに、車両のアクチュエータを駆動させることにより、前記目標軌跡からの車両の逸脱を解消させる装置である。この走行制御装置は、車両の走行状態を基に、前記アクチュエータの駆動によって車両が到達可能な範囲である可動範囲を導出する可動範囲導出部と、前記目標軌跡のうち、前記可動範囲に含まれる点を目標位置として設定する目標設定部と、前記目標位置に車両を向かわせる駆動を前記アクチュエータに指示する指示部と、を備える。
 上記構成によれば、目標軌跡のうち、アクチュエータの駆動によって車両に到達させることのできる点が目標位置として設定される。すなわち、アクチュエータを最大限駆動させても車両が到達できないような点が目標位置として設定されることを抑制できる。そのため、車両の可動域を越えるような走行が車両に対して要求されることを抑制できるようになる。
第1実施形態の走行制御装置を備える車両の概略構成を示すブロック図。 (a),(b)は、車両の可動範囲の一例を示す模式図。 車両の可動範囲の一例を示す模式図。 可動範囲を導出する際に実行される処理ルーチンを説明するフローチャート。 目標軌跡と可動範囲とを基に目標位置を設定する様子を説明する模式図。 第2実施形態の走行制御装置を示すブロック図。 変更例において、車両の可動範囲の一例を示す模式図。
 (第1実施形態)
 以下、車両の走行制御装置の第1実施形態を図1~図5に従って説明する。
 図1に示すように、走行制御装置100には、周辺監視装置111及びナビゲーション装置112から情報が入力される。また、走行制御装置100には、車両の運動量を検出する各種のセンサ121,122,123,124から検出信号が入力される。
 周辺監視装置111は、例えば、カメラなどの撮像装置、及びレーダーを有している。周辺監視装置111は、車両周辺に存在する障害物の大きさや位置に関する情報である障害物情報を取得する。ここでいう障害物とは、車両との接触の回避が必要な大きさのものをいう。こうした障害物としては、例えば、他の車両、歩行者、ガードレール及び壁を挙げることができる。そして、周辺監視装置111は、取得した障害物情報を走行制御装置100に送信する。
 ナビゲーション装置112は、車両が走行する地域の地図に関する情報である地図情報、及び、地図上での車両の位置を特定する情報である車両位置情報を走行制御装置100に送信する。ここでいうナビゲーション装置112は、走行制御装置100に地図情報及び車両位置情報を送信可能な装置であれば、車載のナビゲーション装置であってもよいし、車外に設置されているサーバであってもよいし、車両の乗員が所有する携帯端末であってもよい。
 各種のセンサとして、例えば、ヨーレートセンサ121、前後加速度センサ122、横加速度センサ123及び車輪速度センサ124を挙げることができる。ヨーレートセンサ121は、車両のヨーレートYrを車両の運動量として検出し、ヨーレートYrに応じた信号を検出信号として出力する。前後加速度センサ122は、車両の前後加速度Gxを車両の運動量として検出し、前後加速度Gxに応じた信号を検出信号として出力する。横加速度センサ123は、車両の横加速度Gyを車両の運動量として検出し、横加速度Gyに応じた信号を検出信号として出力する。車輪速度センサ124は、車両の車輪毎に設けられている。そして、車輪速度センサ124は、対応する車輪の車輪速度VWを車両の運動量として検出し、車輪速度VWに応じた信号を検出信号として出力する。そして、走行制御装置100では、各車輪の車輪速度VWを基に車両の車体速度VSが導出される。
 本実施形態の走行制御装置100は、第1電子制御装置としての運転計画生成ECU10と、第2電子制御装置としての運転制御ECU20とを備えている。「ECU」とは、「Electronic Control Unit」の略記である。各ECU10,20は、互いに各種の情報の送受信が可能である。運転計画生成ECU10には、周辺監視装置111及びナビゲーション装置112から情報が入力される。運転制御ECU20には、上記各種のセンサ121~124からの検出信号が入力される。
 詳しくは後述するが、運転計画生成ECU10は、入力された情報を基に、車両を自動運転させる際の車両の走行軌跡の指標を目標軌跡TTLとして生成し、生成した目標軌跡TTL上の点を目標位置PTrとして運転制御ECU20に送信する。運転制御ECU20は、上記各種のセンサ121~124からの検出信号、及び、運転計画生成ECU10から送信された各種の情報を基に、車載の各種のアクチュエータ32,42,52を駆動させる。本実施形態では、運転制御ECU20は、各種のアクチュエータ32,42,52のうちの制動アクチュエータ32を制御する機能も有している。また、運転制御ECU20は、車両の駆動装置40の駆動制御部41、及び、車両の転舵装置50の転舵制御部51と通信可能である。
 駆動装置40は、各種のアクチュエータ32,42,52のうちのパワーユニット42を有している。パワーユニット42は、エンジンや電気モータなどの車両の動力源を有している。パワーユニット42は、駆動制御部41によって制御される。つまり、運転制御ECU20は、パワーユニット42の駆動を駆動制御部41に指示することによって、パワーユニット42を駆動させることができる、すなわち車両の駆動力を調整することができる。
 転舵装置50は、各種のアクチュエータ32,42,52のうちの転舵アクチュエータ52を有しており、転舵アクチュエータ52の駆動は転舵制御部51によって制御される。つまり、運転制御ECU20は、転舵アクチュエータ52の駆動を転舵制御部51に指示することによって、転舵アクチュエータ52を駆動させることができる、すなわち車輪の転舵角を調整することができる。
 次に、運転計画生成ECU10の機能構成について説明する。
 運転計画生成ECU10は、機能部として、目標軌跡生成部11、状態推定部12、可動範囲導出部13及び目標設定部14を有している。
 目標軌跡生成部11は、目標軌跡TTLを生成する。走行レーン内を車両に走行させる場合、目標軌跡生成部11は、例えば、走行レーンの幅方向における中心を車両が通るような軌跡を目標軌跡TTLとして生成する。また、目標軌跡生成部11は、車両の前方に障害物が存在する場合、障害物を迂回する軌跡を目標軌跡TTLとして生成する。
 状態推定部12は、運転制御ECU20で把握されている車両の運動状態に関する情報を受信することにより、車両の走行状態及び車両の走行する路面の状態を推定する。車両の運転状態に関する情報としては、車両のヨーレートYr、横加速度Gy、前後加速度Gx及び車体速度VSなどの車両の運動量を挙げることができる。これらの運動量は、各種のアクチュエータ32,42,52の駆動に伴う車両の走行状態を表している。そして、状態推定部12は、車両の走行状態として、例えば、車両が直進しているか否か、車両が旋回している場合には左旋回であるのか右旋回であるのか、及び、所定以上のスリップが発生している車輪があるか否かを推定する。また、状態推定部12は、路面の状態として、例えば、路面のμ値及び路面の勾配を推定する。
 また、状態推定部12は、運転制御ECU20から受信した情報を基に、各種のアクチュエータ32,42,52の駆動状態を取得する。状態推定部12は、制動アクチュエータ32の駆動量DBP、パワーユニット42の駆動量DPU、及び転舵アクチュエータ52の駆動量DSTを駆動状態として取得する。
 可動範囲導出部13は、各種のアクチュエータ32,42,52の駆動によって車両が到達可能な範囲である可動範囲RTを導出する。すなわち、可動範囲導出部13は、状態推定部12によって推定された車両の走行状態及び路面の状態、状態推定部12によって取得された各種のアクチュエータ32,42,52の駆動状態、及び、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標Zを基に、可動範囲RTを導出する。可動範囲RTの導出処理については後述する。
 車両の横加速度Gyなどの車両の運動量が大きくなったり、運動量の変化速度でもあるジャークが大きくなったりすると、車両の乗員が不快に感じやすい。そこで、目標軌跡TTLに車両を追従させる走行制御を実施する上で、車両の乗員が感じる不快さを数値化したものが指標Zに相当する。本実施形態では、当該指標Zは、予め設定されている。
 目標設定部14は、目標軌跡生成部11によって生成された目標軌跡TTLから車両が逸脱しているか否かを判定する。例えば、目標設定部14は、上記車両位置情報を基に、目標軌跡TTLからの車両の逸脱量を導出する。この場合、目標軌跡TTLと車両の現在位置との最短距離を、目標軌跡TTLからの車両の逸脱量として導出することができる。そして、目標設定部14は、導出した逸脱量が判定逸脱量未満であるときには目標軌跡TTLから車両が逸脱しているとの判定をなさない一方で、逸脱量が判定逸脱量以上であるときには目標軌跡TTLから車両が逸脱しているとの判定をなす。
 目標設定部14は、目標軌跡TTLから車両が逸脱しているとの判定をなしていないときには、車両の現在位置よりも前方における目標軌跡TTL上の複数の点のうち、車両に最も近い点を目標位置PTrとして設定する。
 一方、目標設定部14は、目標軌跡TTLから車両が逸脱しているとの判定をなしているときには、車両の現在位置よりも前方における目標軌跡TTL上の複数の点のうち、可動範囲導出部13によって導出された可動範囲RTに含まれる点を目標位置PTrとして設定する。
 なお、目標設定部14は、車両が目標位置PTrに到達した際における車両の姿勢角の目標である目標姿勢角θTgtも設定する。ここでいう「姿勢角θ」とは、現時点での車両の前後方向と、車両が目標位置PTrに到達した時点での当該車両の前後方向とのなす角である。目標軌跡TTLから車両が逸脱しているとの判定をなしているときにおける目標位置PTr及び目標姿勢角θTgtの設定処理については後述する。
 そして、運転計画生成ECU10は、目標設定部14で目標位置PTr及び目標姿勢角θTgtを設定すると、当該目標位置PTr及び目標姿勢角θTgtを運転制御ECU20に送信する。
 次に、運転制御ECU20の機能構成について説明する。
 運転制御ECU20は、機能部として、制御量導出部21、指示部22及び制動制御部23を有している。
 制御量導出部21は、運転計画生成ECU10から受信した目標位置PTrまで車両を走行させるための経路を目標走行経路TTRとして導出する。目標走行経路TTRの導出処理については後述する。そして、制御量導出部21は、導出した目標走行経路TTR上を車両に走行させるための各種のアクチュエータ32,42,52の制御量DBPc,DPUc,DSTcを導出する。この際、制御量導出部21は、目標姿勢角θTgtも考慮して各種のアクチュエータ32,42,52の制御量DBPc,DPUc,DSTcを導出する。
 なお、ここで導出された各種のアクチュエータ32,42,52の制御量DBPc,DPUc,DSTcは、運転計画生成ECU10に送信される。運転計画生成ECU10の状態推定部12では、当該制御量DBPc,DPUc,DSTcがアクチュエータ32,42,52の駆動量DBP,DPU,DSTとして取得される。
 指示部22は、目標位置PTrに車両を向かわせる駆動を各種のアクチュエータ32,42,52に指示する。すなわち、指示部22は、制御量導出部21によって導出された制動アクチュエータ32の制御量DBPcで制動アクチュエータ32を駆動させることを制動制御部23に指示する。また、指示部22は、制御量導出部21によって導出されたパワーユニット42の制御量DPUcでパワーユニット42を駆動させることを駆動制御部41に指示する。指示部22は、制御量導出部21によって導出された転舵アクチュエータ52の制御量DSTcで転舵アクチュエータ52を駆動させることを転舵制御部51に指示する。
 制動制御部23は、指示部22で導出された制御量DBPcを基に制動アクチュエータ32を制御する。すなわち、指示部22で導出された制御量DBPcでの制動アクチュエータ32の駆動を制動制御部23に指示することが、目標位置PTrに車両を向かわせる駆動を制動アクチュエータ32に指示することに該当する。
 なお、運転制御ECU20からパワーユニット42の制御量DPUcが駆動制御部41に送信されると、駆動制御部41は、受信した制御量DPUcを基にパワーユニット42を制御する。すなわち、指示部22で導出された制御量DPUcでのパワーユニット42の駆動を駆動制御部41に指示することが、目標位置PTrに車両を向かわせる駆動をパワーユニット42に指示することに該当する。
 また、運転制御ECU20から転舵アクチュエータ52の制御量DSTcが転舵制御部51に送信されると、転舵制御部51は、受信した制御量DSTcを基に転舵アクチュエータ52を制御する。すなわち、指示部22で導出された制御量DSTcでの転舵アクチュエータ52の駆動を転舵制御部51に指示することが、目標位置PTrに車両を向かわせる駆動を転舵アクチュエータ52に指示することに該当する。
 次に、可動範囲導出部13によって実行される可動範囲RTの導出処理について説明する。なお、図2及び図3において、「前後方向X」とは現時点での車両の前後方向であり、「横方向Y」とは現時点での車両の横方向である。
 可動範囲導出部13は、車両の旋回方向を変更させない場合の可動範囲である一方向旋回時可動範囲RTAを導出する処理と、車両の右方向及び左方向のうちの一方に車両を旋回させた後に他方に車両を旋回させる場合の可動範囲である双方向旋回時可動範囲RTBを導出する処理とを実行する。また、可動範囲導出部13は、一方向旋回時可動範囲RTA及び双方向旋回時可動範囲RTBのうちの一方を可動範囲RTとして選択する処理を実行する。
 はじめに、図2(a),(b)を参照し、一方向旋回時可動範囲RTAの導出処理について説明する。
 図2(a)には、車両60が直進走行している状況下で導出された一方向旋回時可動範囲RTAの一例が図示されている。図2(a)において実線で示す右旋回時限界線LTRは、車両60の横滑りの発生を抑制できる範囲において、車両60の右方向への旋回量を最大とした際の車両60の旋回軌跡の予測結果である。同様に、図2(a)において実線で示す左旋回時限界線LTLは、車両60の横滑りの発生を抑制できる範囲において、車両60の左方向への旋回量を最大とした際の車両60の旋回軌跡の予測結果である。右旋回時限界線LTR及び左旋回時限界線LTLは、車両60の重量、車両60の走行する路面のμ値、車両60の車輪61のコーナーリングパワー、及び、車輪61の横すべり角を基にそれぞれ導出される。コーナーリングパワーは、車両60の車体速度VS、横加速度Gy及びヨーレートYrなどを基に導出することができる。
 図2(a)に一点鎖線で示す車両中心線LCは、前後方向Xに延び、且つ車両の重心位置60aを通過する直線である。横方向Yにおいて、車両中心線LCと右旋回時限界線LTRとの間隔、及び、車両中心線LCと左旋回時限界線LTLとの間隔は、車両60の現在位置から前後方向Xに離間するにつれて広くなるものの、右旋回時限界線LTRと左旋回時限界線LTLとの中心は車両中心線LC上に位置する。また、当該間隔は、路面のμ値が低いほど、車両60の現在位置から前後方向Xに離間しても広がりにくい。また、当該間隔は、車両60の重量が小さいほど、車両60の現在位置から前後方向Xに離間しても広がりにくい。また、当該間隔は、コーナーリングパワーが小さいほど、車両60の現在位置から前後方向Xに離間しても広がりにくい。また、当該間隔は、車輪61の横すべり角が小さいほど、車両60の現在位置から前後方向Xに離間しても広がりにくい。
 図2(a)には、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標Zを考慮した車両60の旋回軌跡の予測結果として、制限右旋回時限界線LTRL及び制限左旋回時限界線LTLLが図示されている。車両60の旋回軌跡が、制限右旋回時限界線LTRLと制限左旋回時限界線LTLLとによって囲まれる領域よりも横方向Yにおける外側になる場合、車両60の乗員が不快に感じるおそれがある。
 そして、右旋回時限界線LTR、左旋回時限界線LTL、制限右旋回時限界線LTRL及び制限左旋回時限界線LTLLを基に、可動範囲RTが導出される。すなわち、右旋回時限界線LTR及び制限右旋回時限界線LTRLのうち、横方向Yにおいて車両中心線LCに近い方が右側限界線LTRaとして選択される。同様に、左旋回時限界線LTL及び制限左旋回時限界線LTLLのうち、横方向Yにおいて車両中心線LCに近い方が左側限界線LTLaとして選択される。そして、右側限界線LTRaと左側限界線LTLaとの間の領域が可動範囲RTとして導出される。すなわち、右旋回時限界線LTRと左旋回時限界線LTLとによって囲まれる領域を最大可動範囲とし、制限右旋回時限界線LTRLと制限左旋回時限界線LTLLとによって囲まれる領域を制限可動範囲とした場合、最大可動範囲及び制限可動範囲のうち、狭い方が可動範囲RTとして選択される。
 なお、図2(a)では、横方向Yにおいて右旋回時限界線LTRが制限右旋回時限界線LTRLよりも外側に位置し、横方向Yにおいて左旋回時限界線LTLが制限左旋回時限界線LTLLよりも外側に位置する場合の一例が図示されている。そのため、制限右旋回時限界線LTRLが右側限界線LTRaとして選択され、制限左旋回時限界線LTLLが左側限界線LTLaとして選択される。すなわち、制限可動範囲が、可動範囲RTとして選択される。しかし、車両の走行状態や路面の状態によっては、横方向Yにおいて右旋回時限界線LTRが制限右旋回時限界線LTRLよりも内側に位置し、横方向Yにおいて左旋回時限界線LTLが制限左旋回時限界線LTLLよりも内側に位置することもある。この場合、右旋回時限界線LTRが右側限界線LTRaとして選択され、左旋回時限界線LTLが左側限界線LTLaとして選択される。すなわち、最大可動範囲が、可動範囲RTとして選択される。
 図2(b)には、転舵アクチュエータ52の駆動による車輪61の転舵によって車両60が右旋回している状況下で導出された一方向旋回時可動範囲RTAの一例が図示されている。車両60が既に右旋回している場合、車両60の右方向への旋回量をさらに大きくしやすい一方で、車両60を左旋回させにくい。そのため、図2(b)に示すように、車両中心線LCと右旋回時限界線LTRとの間隔、及び、車両中心線LCと左旋回時限界線LTLとの間隔は、車両60の現在位置から前後方向Xに離間するにつれて広くなるものの、右旋回時限界線LTRと左旋回時限界線LTLとの中心は、車両中心線LCよりも右側に位置する。
 転舵アクチュエータ52の駆動による車輪61の転舵によって車両60が左旋回している状況下にあっては、車両60の左方向への旋回量をさらに大きくしやすい一方で、車両60を右旋回させにくい。そのため、車両中心線LCと右旋回時限界線LTRとの間隔、及び、車両中心線LCと左旋回時限界線LTLとの間隔は、車両60の現在位置から前後方向Xに離間するにつれて広くなるものの、右旋回時限界線LTRと左旋回時限界線LTLとの中心は、車両中心線LCよりも左側に位置する。
 なお、指標Zを考慮した制限右旋回時限界線LTRL及び制限左旋回時限界線LTLLの横方向Yにおける外側への広がり方についても、図2(b)に示すように、右旋回時限界線LTR及び左旋回時限界線LTLの横方向Yにおける外側への広がり方と同様である。
 次に、図3を参照し、双方向旋回時可動範囲RTBの導出処理について説明する。図3において、「前後方向X」とは現時点での車両60の前後方向であり、「横方向Y」とは現時点での車両60の横方向である。
 図3に示す右側限界線LTRLbは、車両60を右旋回させた後、車両60を左旋回させた場合の線である。右側限界線LTRLbの前半部分は、図2を用いて説明した右側限界線LTRaと同じ方法で導出される前半右側限界線LTRLb1である。右側限界線LTRLbの後半部分は、前半右側限界線LTRLb1の終点SRに車両60が位置するという仮定の下、図2を用いて説明した左側限界線LTLaと同じ方法で導出される後半右側限界線LTRLb2である。
 一方、図3に示す左側限界線LTLLbは、車両60を左旋回させた後、車両60を右旋回させた場合の線である。左側限界線LTLLbの前半部分は、図2を用いて説明した左側限界線LTLaと同じ方法で導出される前半左側限界線LTLLb1である。左側限界線LTLLbの後半部分は、前半左側限界線LTLLb1の終点SLに車両60が位置するという仮定の下、図2を用いて説明した右側限界線LTRaと同じ方法で導出される後半左側限界線LTLLb2である。
 次に、図4及び図5を参照し、一方向旋回時可動範囲RTA及び双方向旋回時可動範囲RTBのうちの一方を可動範囲RTとして選択する処理について説明する。本処理ルーチンは、一方向旋回時可動範囲RTA及び双方向旋回時可動範囲RTBの導出が完了すると実行される。
 本処理ルーチンにおいて、ステップS11では、車両60よりも前方の目標軌跡TTLのうち、一方向旋回時可動範囲RTAに含まれる点が仮目標位置PTrAとして設定される。すなわち、図5に示すように、一方向旋回時可動範囲RTAに含まれる目標軌跡TTL上の複数の点のうち、前後方向Xで車両60に最も近い点が仮目標位置PTrAとして設定される。
 図4に戻り、次のステップS12では、目標姿勢角θTgtが設定される。例えば、車両60の走行レーンに応じた姿勢角θが目標姿勢角θTgtとして設定される。この場合、車両60の走行レーンがカーブ路である場合、カーブ路の曲率半径に応じた姿勢角θが目標姿勢角θTgtとして設定される。すなわち、「0(零)」とは異なる値が目標姿勢角θTgtとして設定される。一方、車両60の走行レーンが直線路である場合、目標姿勢角θTgtとして「0(零)」又は「0(零)」に近い値が設定される。
 続いて、ステップS13において、車両60の旋回方向を変えずに仮目標位置PTrAまで車両60を走行させた際に仮目標位置PTrAでの姿勢角θを目標姿勢角θTgtとすることが可能であるか否かの判定が行われる。本実施形態では、以下の関係式(式1)及び(式2)を用い、当該判定が行われる。関係式(式1)において、「YTgt」とは、車両60の現在位置と仮目標位置PTrAとの横方向Yにおけるずれ量である横ずれ量である。「XTgt」とは、車両60の現在位置と仮目標位置PTrAとの前後方向Xにおけるずれ量である前後ずれ量である。
 α=arctan(YTgt/XTgt) ・・・(式1)
 |θTgt|≧2・α ・・・(式2)
 関係式(式1)を用いて算出した角度である算出角度αと「2」との積が目標姿勢角θTgtの絶対値以下である場合、車両60の旋回方向を変えずに仮目標位置PTrAまで車両60を走行させた際に仮目標位置PTrAでの姿勢角θを目標姿勢角θTgtとすることが可能との判定がなされる。一方、算出角度αと「2」との積が目標姿勢角θTgtの絶対値よりも大きい場合、可能との判定がなされない。そのため、算出角度αと「2」との積が目標姿勢角θTgtの絶対値以下である場合(ステップS13:YES)、処理が次のステップS14に移行される。ステップS14において、可動範囲RTとして一方向旋回時可動範囲RTAが選択される。そして、本処理ルーチンが終了される。一方、算出角度αと「2」との積が目標姿勢角θTgtの絶対値よりも大きい場合(ステップS13:NO)、処理が次のステップS15に移行される。ステップS15において、可動範囲RTとして双方向旋回時可動範囲RTBが選択される。そして、本処理ルーチンが終了される。すなわち、本実施形態では、車両の現在位置、仮目標位置PTrA、及び、目標姿勢角θTgtを基に、一方向旋回時可動範囲RTA及び双方向旋回時可動範囲RTBのうちの一方が可動範囲RTとして選択される。
 次に、図5を参照し、可動範囲RTを基に目標位置PTrを設定する際に目標設定部14が実行する処理について説明する。
 図5に示すように、車両60よりも前方の目標軌跡TTLのうち、可動範囲RTに含まれる点が目標位置PTrとして設定される。本実施形態では、可動範囲RTに含まれる目標軌跡TTL上の複数の点のうち、前後方向Xで車両60に最も近い点が目標位置PTrとして設定される。そして、目標位置PTrの設定処理が終了される。
 なお、図5では、可動範囲RTとして一方向旋回時可動範囲RTAが選択されている場合の一例が図示されている。可動範囲RTとして双方向旋回時可動範囲RTBが選択されている場合の目標位置PTrの設定については、可動範囲RTとして一方向旋回時可動範囲RTAが選択されている場合と同様である。
 そして、目標位置PTrが設定されると、運転計画生成ECU10は、目標位置PTrと目標姿勢角θTgtを運転制御ECU20に送信する。この際、可動範囲RTとして一方向旋回時可動範囲RTAが選択されたのか又は双方向旋回時可動範囲RTBが選択されたのかに関する情報も、運転制御ECU20に送信される。
 次に、目標走行経路TTRを導出する際に制御量導出部21が実行する処理について説明する。
 運転計画生成ECU10から運転制御ECU20が目標位置PTr及び目標姿勢角θTgtを受信すると、制御量導出部21によって、目標走行経路TTRが導出される。この際、目標位置PTrに車両60が到達した際の姿勢角θが目標姿勢角θTgtと等しくなるような経路が目標走行経路TTRとして導出される。具体的には、目標位置PTrの設定の際に選択された可動範囲RTが一方向旋回時可動範囲RTAであるのか双方向旋回時可動範囲RTBであるのかに基づき、目標走行経路TTRが導出される。一方向旋回時可動範囲RTAが選択されているときには、車両60が目標位置PTrに到達するまでの間に車両60の旋回方向が変更されないような経路が目標走行経路TTRとして導出される。一方、双方向旋回時可動範囲RTBが選択されているときには、車両60が目標位置PTrに到達するまでの途中で車両60の旋回方向を切り替えるような経路が目標走行経路TTRとして導出される。このように目標走行経路TTRが導出されると、目標走行経路TTRの導出処理が終了される。
 本実施形態の作用及び効果について説明する。
 (1)目標軌跡TTLのうち、アクチュエータ32,42,52の駆動によって車両60に到達させることのできる点が目標位置PTrとして設定される。すなわち、アクチュエータ32,42,52を最大限駆動させても車両60が到達できないような点が目標位置PTrとして設定されることがない。そのため、目標軌跡TTLからの車両60の逸脱を解消させる際に、車両60の可動域を越えるような走行が車両60に対して要求されることを抑制できる。
 (2)本実施形態では、車両60の走行状態を考慮して可動範囲RTが導出される。例えば、車両60が右旋回している場合、車両60の右側には大きく広がる一方で、車両60の左側にはあまり広がらない態様の可動範囲RTが導出される。そして、目標軌跡TTLのうち、こうした可動範囲RTに含まれる点が目標位置PTrとして設定される。すなわち、目標軌跡TTLのうち、アクチュエータ32,42,52の駆動によって車両60に到達させることのできない点が目標位置PTrとして設定されることの抑制効果を高めることができる。
 (3)本実施形態では、車両60の走行する路面の状態も考慮して可動範囲RTが導出される。例えば、路面のμ値が小さいほど、車両60の左側にも右側にもあまり広がらない態様の可動範囲RTが導出される。そして、目標軌跡TTLのうち、こうした可動範囲RTに含まれる点が目標位置PTrとして設定される。すなわち、目標軌跡TTLのうち、アクチュエータ32,42,52の駆動によって車両60に到達させることのできない点が目標位置PTrとして設定されることの抑制効果を高めることができる。
 (4)本実施形態では、上記指標Zを考慮して可動範囲RTが導出される。指標Zは、車両の乗員が感じる乗り心地を数値化したものである。目標軌跡TTLのうち、こうした可動範囲RTに含まれる点が目標位置PTrとして設定され、目標位置PTrに向けて車両60の走行が制御される。そのため、目標位置PTrに向けて車両60を走行させる際に、車両の運動量が急変することを抑制できる。したがって、目標位置PTrに向けて車両60を走行させる際に、車両60の乗員が不快に感じることを抑制できる。
 (5)本実施形態では、一方向旋回時可動範囲RTA及び双方向旋回時可動範囲RTBがそれぞれ導出される。そして、目標姿勢角θTgtを考慮して、一方向旋回時可動範囲RTA及び双方向旋回時可動範囲RTBのうちの一方が可動範囲RTとして選択され、目標軌跡TTLのうち、こうした可動範囲RTに含まれる点が目標位置PTrとして設定される。すると、目標位置PTrに向かう目標走行経路TTRが導出される。この際、可動範囲RTとして、一方向旋回時可動範囲RTAが選択されたのか、又は双方向旋回時可動範囲RTBが選択されたのかを考慮し、目標走行経路TTRとして導出される。そして、こうした目標走行経路TTRに沿って車両60が走行される。その結果、目標位置PTrに車両60が到達した時点では、その姿勢角θを目標姿勢角θTgtとほぼ等しくすることができる。そのため、車両60が目標位置PTrに到達した以降においては、目標軌跡TTLから車両60が逸脱しにくくなる。
 (第2実施形態)
 次に、車両の走行制御装置の第2実施形態を図6に従って説明する。第2実施形態では、可動範囲RTの導出及び目標位置PTrの設定が運転制御ECUで実行される点が第1実施形態と相違している。そこで、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6に示すように、走行制御装置100Aは、第1電子制御装置としての運転計画生成ECU10Aと、第2電子制御装置としての運転制御ECU20Aとを備えている。運転計画生成ECU10Aは、機能部として、目標軌跡生成部11を有している。運転計画生成ECU10Aは、目標軌跡生成部11によって生成された目標軌跡TTLから車両60が逸脱しているか否かの判定を行う。そして、運転計画生成ECU10Aは、目標軌跡TTLから車両60が逸脱しているとの判定をなしたときには、その旨を運転制御ECU20Aに送信する。
 運転制御ECU20Aは、機能部として、可動範囲導出部13、軌跡記憶部25、目標設定部14、制御量導出部21、指示部22及び制動制御部23を有している。
 可動範囲導出部13は、上記第1実施形態の場合と同様に可動範囲RTを導出する。運転制御ECU20Aは、制動アクチュエータ32を制御する機能も有している。そのため、運転制御ECU20Aは、車両60のヨーレートYr、横加速度Gy、車輪61のコーナーリングパワー及び車輪61の横すべり角などの車両の運動量を把握しているとともに、車両60の走行する路面の情報も把握している。そのため、可動範囲導出部13は、運転制御ECU20Aが把握している車両の運動量、路面の情報、及び各種のアクチュエータ32,42,52の駆動量DBP,DPU,DSTを基に、可動範囲RTを導出する。
 軌跡記憶部25は、運転制御ECU20Aが受信した目標軌跡TTLを記憶する。
 目標設定部14は、目標軌跡TTLから車両60が逸脱しているとの判定をなした旨を運転計画生成ECU10Aから受信していないときには、車両60の現在位置よりも前方における目標軌跡TTLのうち、車両60に最も近い点を目標位置PTrとして設定する。一方、目標設定部14は、目標軌跡TTLから車両60が逸脱しているとの判定をなした旨を運転計画生成ECU10Aから受信しているときには、車両60の現在位置よりも前方における目標軌跡TTLのうち、可動範囲導出部13によって導出された可動範囲RTに含まれる点を目標位置PTrとして設定する。なお、目標位置PTrの設定に用いられる目標軌跡TTLは、軌跡記憶部25に記憶されている目標軌跡TTLの最新版である。
 また、目標設定部14は、車両60が目標位置PTrに到達した際における車両60の姿勢角の目標である目標姿勢角θTgtも設定する。
 制御量導出部21は、目標設定部14によって目標位置PTrが設定されると、当該目標位置PTrまで車両60を走行させるための経路を目標走行経路TTRとして導出する。そして、制御量導出部21は、上記第1実施形態と同様に、各種のアクチュエータ32,42,52の制御量DBPc,DPUc,DSTcを導出する。
 指示部22は、上記第1実施形態と同様に、目標位置PTrに車両60を向かわせる駆動を各種のアクチュエータ32,42,52に指示する。
 制動制御部23は、上記第1実施形態と同様に、指示部22で導出された制御量DBPcを基に制動アクチュエータ32を制御する。
 本実施形態では、上記第1実施形態と同等の作用及び効果を得ることができる。
 (変更例)
 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。
 ・第1実施形態では、可動範囲導出部13は、車両の走行状態、路面の状態、各種のアクチュエータ32,42,52の駆動状態、及び、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標Zを基に可動範囲RTを導出する。車両の走行状態、路面の状態、及び、各種のアクチュエータ32,42,52の駆動状態は、運転制御ECU20から受信した情報に基づいたものである。そのため、可動範囲RTの導出に際して用いられる車両の走行状態、路面の状態、各種のアクチュエータ32,42,52の駆動状態は、通信に要する時間分だけ前の状態である。そこで、可動範囲導出部13は、通信に要する時間を考慮して可動範囲RTを導出するようにしてもよい。
 図7には、通信に要する時間を考慮して導出された可動範囲RTの一例が図示されている。通信に要する時間TMは、予め把握している。そこで、当該時間TMが経過した時点での車両60の位置が予測され、当該位置を基準として右側限界線LTRa及び左側限界線LTLaが導出される。なお、図7に二点鎖線で示す車両60Aが、時間TMの経過後における車両60の予測位置である。このように右側限界線LTRaと左側限界線LTLaとによって囲まれた領域を、通信に要する時間TMを考慮した可動範囲RTとして導出することができる。そして、目標軌跡TTLのうち、こうした可動範囲RTに含まれる点を目標位置PTrとすることにより、車両60の可動域を越えるような走行を車両60に対して要求されることの抑制効果をより高めることができる。
 ・各実施形態では、上記各関係式(式1)及び(式2)を用い、可動範囲RTとして一方向旋回時可動範囲RTAを選択するのか双方向旋回時可動範囲RTBを選択するのかを決めている。しかし、別の方法を用いて当該選択を行うようにしてもよい。例えば、目標軌跡TTLの形状を基に当該選択を行うようにしてもよい。この場合、目標軌跡TTLが湾曲しているときには一方向旋回時可動範囲RTAを可動範囲RTとして選択し、目標軌跡TTLが湾曲していないときには双方向旋回時可動範囲RTBを可動範囲RTとして選択するようにしてもよい。
 ・上記指標Zを可変させるようにしてもよい。例えば、車両60の周辺に障害物が存在するときには、障害物が存在しないときよりも指標Zを小さくするようにしてもよい。また、車両60の周辺に存在する障害物の数が多いほど指標Zを小さくするようにしてもよい。また、車両60と障害物との距離が短いほど指標Zを小さくするようにしてもよい。この場合、指標Zが小さいほど、制限右旋回時限界線LTRLと制限左旋回時限界線LTLLとの間隔を、車両60の現在位置から前後方向Xに離間するにつれて広がりやすくすることが好ましい。
 ・障害物と車両60との衝突の回避が必要であるときには、上記指標Zを考慮することなく、可動範囲RTを導出するようにしてもよい。
 ・上記各実施形態では、一方向旋回時可動範囲RTAに含まれる目標軌跡TTL上の複数の点のうち、前後方向Xで車両60に最も近い点を仮目標位置PTrAとしている。しかし、前後方向Xで車両60に最も近い点以外の点を仮目標位置PTrAとするようにしてもよい。
 ・上記各実施形態では、目標位置PTrの導出に際し、可動範囲RTに含まれる目標軌跡TTL上の複数の点のうち、前後方向Xで車両60に最も近い点を目標位置PTrとしている。しかし、前後方向Xで車両60に最も近い点以外の点を目標位置PTrとするようにしてもよい。
 ・運転制御ECUに可動範囲導出部13を設け、運転計画生成ECUに目標設定部14を設けるようにしてもよい。この場合、可動範囲導出部13によって可動範囲RTが導出されると、当該可動範囲RTが運転計画生成ECUに送信される。そして、目標設定部14では、目標軌跡TTLから車両60が逸脱しているとの判定をなしているときには、受信した可動範囲RTを基に目標位置PTrが設定されることとなる。
 ・上記各実施形態では、運転制御ECUが、制動アクチュエータ32の制御する機能も有していた。しかし、制動制御部23を、運転制御ECUとは別の電子制御装置に設けるようにしてもよい。
 ・目標軌跡生成部11、可動範囲導出部13、目標設定部14、制御量導出部21及び指示部22を1つの電子制御装置に設けるようにしてもよい。
 ・上記各実施形態では、2つの電子制御装置によって走行制御装置が構成されているが、これに限らず、3つ以上の電子制御装置によって走行制御装置を構成するようにしてもよい。
 次に、上記各実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
 (イ)前記可動範囲導出部は、車両の走行状態及び車両の走行する路面の状態のうち、少なくとも車両の走行状態を基に最大可動範囲を導出し、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標を基に制限可動範囲を導出し、前記最大可動範囲及び前記制限可動範囲のうち、狭い方を前記可動範囲とすることが好ましい。
 (ロ)前記指示部は、
 前記一方向旋回時可動範囲が前記可動範囲として選択されているときには、車両の旋回方向を変更させない駆動を前記アクチュエータに指示する一方、
 前記双方向旋回時可動範囲が前記可動範囲として選択されているときには、車両の右方向及び左方向のうち、一方に当該車両を旋回させた後で他方に当該車両を旋回させる駆動を前記アクチュエータに指示することが好ましい。

Claims (4)

  1.  目標軌跡から車両が逸脱しているときに、車両のアクチュエータを駆動させることにより、前記目標軌跡からの車両の逸脱を解消させる車両の走行制御装置であって、
     車両の走行状態を基に、前記アクチュエータの駆動によって車両が到達可能な範囲である可動範囲を導出する可動範囲導出部と、
     前記目標軌跡のうち、前記可動範囲に含まれる点を目標位置として設定する目標設定部と、
     前記目標位置に車両を向かわせる駆動を前記アクチュエータに指示する指示部と、を備える
     車両の走行制御装置。
  2.  前記可動範囲導出部は、前記アクチュエータの駆動に伴う車両の走行状態、車両の走行する路面の状態、及び、車両の乗員が感じる乗り心地に関する指標を基に、前記可動範囲を導出する
     請求項1に記載の車両の走行制御装置。
  3.  前記目標位置に車両が到達した際の当該車両の姿勢角の目標を目標姿勢角とした場合、
     前記可動範囲導出部は、
     車両の旋回方向を変更させない場合の可動範囲である一方向旋回時可動範囲を導出する処理と、
     車両の右方向及び左方向のうちの一方に車両を旋回させた後に他方に車両を旋回させる場合の可動範囲である双方向旋回時可動範囲を導出する処理と、
     前記目標軌跡のうち、前記一方向旋回時可動範囲に含まれる点を仮目標位置とした場合、車両の現在位置、前記仮目標位置、及び、前記目標姿勢角を基に、前記一方向旋回時可動範囲及び前記双方向旋回時可動範囲のうちの一方を前記可動範囲として選択する処理と、を実行し、
     前記指示部は、前記目標位置に車両を向かわせ、且つ、車両が前記目標位置に到達した際の当該車両の姿勢角を前記目標姿勢角とする駆動を前記アクチュエータに指示する
     請求項1又は請求項2に記載の車両の走行制御装置。
  4.  前記走行制御装置は、互いに情報の送受信が可能な複数の電子制御装置を備えるものであり、
     複数の前記電子制御装置のうち、第1電子制御装置は前記目標設定部及び前記可動範囲導出部を含み、第2電子制御装置は前記指示部を含んでおり、
     前記可動範囲導出部は、前記第2電子制御装置と前記第1電子制御装置との間での情報の送受信に要する時間を加味して前記可動範囲を導出する
     請求項1~請求項3のうち何れか一項に記載の車両の走行制御装置。
PCT/JP2020/015678 2019-04-25 2020-04-07 車両の走行制御装置 WO2020217975A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/602,441 US20220203976A1 (en) 2019-04-25 2020-04-07 Travel control device for vehicle
CN202080030055.0A CN113727900A (zh) 2019-04-25 2020-04-07 车辆的行驶控制装置
DE112020002100.9T DE112020002100T5 (de) 2019-04-25 2020-04-07 Fahrsteuerungseinrichtung für ein Fahrzeug

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019084286A JP7251294B2 (ja) 2019-04-25 2019-04-25 車両の走行制御装置
JP2019-084286 2019-04-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020217975A1 true WO2020217975A1 (ja) 2020-10-29

Family

ID=72942286

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2020/015678 WO2020217975A1 (ja) 2019-04-25 2020-04-07 車両の走行制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220203976A1 (ja)
JP (1) JP7251294B2 (ja)
CN (1) CN113727900A (ja)
DE (1) DE112020002100T5 (ja)
WO (1) WO2020217975A1 (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10307998A (ja) * 1997-05-07 1998-11-17 Nippon Soken Inc 車両用自動操舵装置
JP2012096618A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Denso Corp 車両運動制御システム
JP2012136090A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP2018012363A (ja) * 2016-07-19 2018-01-25 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
WO2018042671A1 (ja) * 2016-09-05 2018-03-08 日産自動車株式会社 車両走行制御方法及び車両走行制御装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4483551B2 (ja) * 2004-11-30 2010-06-16 株式会社アドヴィックス 車両の運動制御装置
JP4396653B2 (ja) * 2006-02-28 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 物体進路予測方法、装置、およびプログラム
DE112009005485T5 (de) * 2009-12-28 2012-10-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fahrunterstützungsvorrichtung
JP2012006485A (ja) * 2010-06-24 2012-01-12 Toyota Motor Corp 運転評価装置
CN102001338A (zh) * 2010-10-28 2011-04-06 奇瑞汽车股份有限公司 车辆安全行驶的控制方法和装置
CN102336163B (zh) * 2011-08-31 2014-06-25 同济大学 车辆偏航检测装置
US9037348B2 (en) * 2012-01-02 2015-05-19 Ford Global Technologies, Llc Lane-keeping assistance method for a motor vehicle
CN104245462B (zh) * 2012-04-19 2016-10-05 丰田自动车株式会社 车辆的驾驶支援系统、路面摩擦状态推定系统
EP2871107B1 (en) * 2012-07-06 2023-10-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Traveling control device for vehicle
WO2014091566A1 (ja) * 2012-12-11 2014-06-19 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置および運転支援方法
JP6020224B2 (ja) * 2013-02-07 2016-11-02 トヨタ自動車株式会社 目標走行軌跡生成装置
JP6222137B2 (ja) * 2015-03-02 2017-11-01 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
JP6361567B2 (ja) * 2015-04-27 2018-07-25 トヨタ自動車株式会社 自動運転車両システム
JP6350383B2 (ja) * 2015-05-01 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 車両走行制御装置
JP6332170B2 (ja) * 2015-07-01 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 自動運転制御装置
US9934688B2 (en) * 2015-07-31 2018-04-03 Ford Global Technologies, Llc Vehicle trajectory determination
CN105675006B (zh) * 2015-12-30 2019-07-12 惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司 一种道路偏离检测方法
CN106114507B (zh) * 2016-06-21 2018-04-03 百度在线网络技术(北京)有限公司 用于智能车辆的局部轨迹规划方法和装置
DE102016011244A1 (de) * 2016-09-17 2017-04-06 Daimler Ag Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs
JP6637400B2 (ja) * 2016-10-12 2020-01-29 本田技研工業株式会社 車両制御装置
JP6458792B2 (ja) * 2016-11-04 2019-01-30 本田技研工業株式会社 車両制御システム、車両制御方法、および車両制御プログラム
JP6345225B1 (ja) * 2016-12-21 2018-06-20 三菱電機株式会社 車両用操舵システムおよびレーンキープシステム
JP6837196B2 (ja) 2017-02-15 2021-03-03 日立Astemo株式会社 車両運動制御装置、車両運動制御方法および車両運動制御システム
JP6642522B2 (ja) * 2017-06-06 2020-02-05 トヨタ自動車株式会社 車線変更支援装置
JP6548129B2 (ja) * 2017-09-01 2019-07-24 本田技研工業株式会社 車両制御システム、車両制御方法、及びプログラム
JP6795792B2 (ja) * 2017-09-28 2020-12-02 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置
CN109177974B (zh) * 2018-08-28 2020-01-03 清华大学 一种智能汽车的人机共驾型车道保持辅助方法
CN109583151B (zh) * 2019-02-20 2023-07-21 阿波罗智能技术(北京)有限公司 车辆的行驶轨迹预测方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10307998A (ja) * 1997-05-07 1998-11-17 Nippon Soken Inc 車両用自動操舵装置
JP2012096618A (ja) * 2010-10-29 2012-05-24 Denso Corp 車両運動制御システム
JP2012136090A (ja) * 2010-12-24 2012-07-19 Toyota Motor Corp 車両制御装置
JP2018012363A (ja) * 2016-07-19 2018-01-25 トヨタ自動車株式会社 車両制御装置
WO2018042671A1 (ja) * 2016-09-05 2018-03-08 日産自動車株式会社 車両走行制御方法及び車両走行制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP7251294B2 (ja) 2023-04-04
CN113727900A (zh) 2021-11-30
DE112020002100T5 (de) 2022-01-13
US20220203976A1 (en) 2022-06-30
JP2020179780A (ja) 2020-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220048501A1 (en) Collision avoidance assist apparatus
US10046802B2 (en) Driving assistance control apparatus for vehicle
JP6573643B2 (ja) 車両の走行制御装置
CN107103784B (zh) 估计车道变更操作的车辆间隔和时间场合的方法和系统
CN110650877B (zh) 车辆控制装置
JP6376059B2 (ja) 自動運転車両の制御装置
CN109421704B (zh) 用于车辆的控制设备和车辆的控制方法
JP6269534B2 (ja) 走行制御装置
CN107567405B (zh) 确定用于车辆的轨迹
WO2018101253A1 (ja) 車両制御装置
CN106394554A (zh) 驾驶辅助装置
CN111278706A (zh) 车辆控制装置
CN105163994A (zh) 驾驶支持装置和驾驶支持方法
JP6647361B2 (ja) 車両の運転支援装置
CN103935361A (zh) 用于自主的车道变换、经过和超越行为的有效数据流算法
JP7115184B2 (ja) 自動運転システム
JP2009096362A (ja) 走行制御装置及び車両
JP7212916B2 (ja) 走行車両の自動テスト走行システム
JP2023525543A (ja) 経路制御モジュール、関連する経路制御デバイスおよび関連する方法
CN114364592A (zh) 用于自动驾驶车辆的轨迹形状生成的方法和装置
CN113784880A (zh) 用于操作能够至少部分电驱动的机动车的驾驶员辅助系统以驱控四个车轮的方法、驾驶员辅助系统以及机动车
JP6402141B2 (ja) 車両操作支援装置
JP6171976B2 (ja) 車両用挙動制御装置
WO2020217975A1 (ja) 車両の走行制御装置
JP6376522B2 (ja) 車両制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 20795621

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20795621

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1