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JP7052677B2 - 車両制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両が曲線路(カーブ路)を走行する場合の当該車両の加速度の目標値である目標加速度を用いて当該車両の実際の加速度を制御する車両制御装置に関する。
従来から、車両が曲線路を走行する場合、当該車両の目標加速度を互いに異なる二つの方式を用いて決定(算出)するように構成された車両制御装置が知られている。例えば特許文献1に記載された車両制御装置(以下、「従来装置」と称呼する。)は、以下の第1の方式及び第2の方式を用いて目標加速度を算出する。
第1の方式:ナビゲーションシステムからのナビゲーション情報に基いて目標加速度を算出する方式
第2の方式:ヨーレートセンサによって検出された「車両の実際のヨーレート」に基いて目標加速度を決定する方式
以下、上記第1の方式によって算出された目標加速度を「第1方式加速度」と称呼し、上記第2の方式によって算出された目標加速度を「第2方式加速度」と称呼する。
従来装置は、第1方式加速度及び第2方式加速度のうち、より小さい(低い)方の目標加速度を選択し、車両の実際の加速度(実加速度)を当該選択した目標加速度(選択目標加速度)に基いて制御する。なお、一般に、車両が曲線路を走行する場合の目標加速度は、負の加速度(即ち、正の減速度)である。
特開2009-51487号公報
第1方式加速度は、以下の理由から、第2方式加速度に比較して、実際の曲線路に対する理想的な目標加速度との誤差が大きい(即ち、適切でない)可能性が高い。
・「ナビゲーションシステムが予め記憶している曲線路の位置及び形状」と「実際の曲線路の位置及び形状」と誤差がそれぞれ大きい。
・GPS信号の受信状態が良好でない場合、車両制御装置がGPS信号に基いて特定した車両の現在位置と、実際の車両の現在位置と、の誤差が大きい。
しかしながら、従来装置は、第1方式加速度が第2方式加速度よりも小さければ、第1方式加速度に基いて車両を制御する。この場合、第1方式加速度が理想的な目標加速度から乖離していると、車両の実際の加速度は実際の曲線路に対して適切な加速度とならず、運転者が違和感を覚える可能性がある。
本発明は前述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、曲線路に対してより適切な可能性が高い目標加速度を用いて車両を走行させることが可能な車両制御装置を提供することにある。
本発明の一態様に係る車両制御装置(以下、「本発明装置」とも呼称する。)は、
車両が走行している道路である走行路の形状に関する情報を含む第1情報を取得する第1取得部(13、17、18、10、ステップ505、ステップ515)と、
前記走行路の形状に関する情報を含む第2情報を前記第1取得部とは独立して取得する第2取得部(11、12、16、19、10、ステップ605、ステップ615)と、
前記第1情報が前記走行路が曲線路であることを示している第1状況下で(ステップ530:Yes、ステップ545:No)、前記車両が当該曲線路を走行する場合の加速度の目標値である第1目標加速度を前記第1情報に基いて算出することが可能に構成された第1算出部(10、ステップ415、ステップ540)と、
前記第2情報が前記走行路が前記曲線路であることを示している第2状況下で(ステップ625:Yes、ステップ640:No)、前記車両が当該曲線路を走行する場合の加速度の目標値である第2目標加速度を前記第2情報に基いて算出することが可能に構成された第2算出部(10、ステップ420、ステップ635)と、
制御部(10、20、30、ステップ425乃至ステップ435)と、
を備える。
前記制御部は、
前記第1状況及び前記第2状況のうち何れか一方のみが発生している場合(ステップ730:Yes及びNo)、前記車両の実際の加速度が、当該発生している状況下で算出され得る前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度のうちの一方に近づくように前記車両を制御し(ステップ740、ステップ755)、
前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合(ステップ715:Yes)、前記車両の実際の加速度が、前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度のうちの予め定められた優先度が高い方に近づくように前記車両を制御する(ステップ725)、
ように構成される。
本発明装置によれば、前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合(即ち、第1目標加速度及び第2目標加速度の両方が算出可能な状況である場合)、予め定められた優先度が高い方の目標加速度に基いて実際の車両加速度が制御される。このため、第1目標加速度及び第2目標加速度のうち「曲線路に対する理想的な目標加速度(理想加速度)との誤差が小さい(即ち、より適切である)可能性が高い方の目標加速度」の優先度を他方の目標加速度の優先度よりも高くなるように定めておくことによって、理想加速度との誤差が小さい目標加速度に基いて車両を制御することができる。従って、車両が曲線路を走行する際に運転者に与える違和感を小さくすることができる。
本発明の一態様において、
前記第1取得部は、
前記車両の前方領域を撮影することにより画像データ取得し、前記取得した画像データを用いて前記第1情報を取得するように構成され(13、10、ステップ505、ステップ515)、
前記第2取得部は、
前記車両の運動状態を表す物理量を検出し、前記検出された物理量を用いて前記第2情報を取得するように構成されている(11、12、10、ステップ605、ステップ615)。
一般に、実際に検出される「車両の運動状態を表す物理量(例えば、ヨーレート)」を用いて取得された第2情報に含まれる走行路の形状に関する情報(例えば、曲線路の形状を示す曲率)の方が、画像データを用いて取得される第1情報に含まれる走行路の形状に関する情報よりも精度が高い。従って、上記態様において、第2情報に基いて算出される第2目標加速度は、第1情報に基いて算出される第1目標加速度よりも、理想加速度に近い可能性が高い。
そこで、上記態様においては、第2目標加速度の優先度が第1目標加速度の優先度よりも高く設定されている(ステップ725)。従って、上記態様は、実際の曲線路に対してより適切な可能性が高い目標加速度を用いて車線を走行させることができる。
本発明の一態様において、
前記第1取得部は、
前記道路の形状に関する情報を含む地図データを用いて前記第1情報を取得するように構成され(17、18、10、ステップ515)、

前記第2取得部は、
前記車両の運動状態を表す物理量を検出し、前記検出された物理量を用いて前記第2情報を取得するように構成されている(11、12、10、ステップ605、ステップ615)。
一般に、実際に検出される「車両の運動状態を表す物理量(例えば、ヨーレート)」を用いて取得された第2情報に含まれる走行路の形状に関する情報(例えば、曲線路の形状を示す曲率)の方が、地図データを用いて取得される第1情報に含まれる走行路の形状に関する情報よりも精度が高い。従って、上記態様において、第2情報に基いて算出される第2目標加速度は、第1情報に基いて算出される第1目標加速度よりも、理想加速度に近い可能性が高い。
そこで、上記態様においては、第2目標加速度の優先度が第1目標加速度の優先度よりも高く設定されている(ステップ725)。従って、上記態様は、実際の曲線路に対してより適切な可能性が高い目標加速度を用いて車線を走行させることができる。
これらの場合(即ち、画像データ及び地図データの何れか一方を用いて第1情報を取得し、車両の運動状態を表す物理量を用いて第2情報を取得する場合)、
前記第1取得部は、
前記第1情報として、前記車両の現在位置から前記車両の前方に所定距離だけ離れた位置における前記走行路の形状に関する情報を取得するように構成され得る(ステップ515)。
更に、前記第2取得部は、
前記第2情報として、前記車両の現在位置における前記走行路の形状に関する情報を取得するように構成され得る(ステップ615)。
この場合、第1情報は、現在位置から前方に所定距離だけ離れた位置・地点(即ち、車両が将来走行する地点、以下、「将来地点」と称呼する。)の走行路の形状に関する情報を含む。従って、車両が実際には曲線路に進入していなくても、将来地点の走行路が曲線路であれば、第1情報は走行路が曲線路であることを示す。このため、車両が直線路から曲線路へと実際に進入する前に「前記第1状況及び前記第2状況のうちの前記第1状況のみ」が発生して第1目標加速度が算出され始める。従って、車両は第1目標加速度に基いて制御され始める。一方、前述したように、一般に第1目標加速度は負の加速度(つまり減速度)であるから、車両は実際に曲線路に進入する直前の地点から減速され始める。これにより、車両が曲線路に進入することを事前に運転者に知らせることができる。
上記態様において、
前記第1算出部は、
前記第1状況及び前記第2状況のうち前記第1状況のみが発生している場合、前記第1目標加速度を算出し、
前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合、前記第1目標加速度の算出を停止する、
ように構成される(第1変形例におけるステップ545)。
更に、前記第2算出部は、
前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合、前記第2目標加速度を算出するように構成される(ステップ635)。
第2目標加速度の優先度は第1目標加速度の優先度よりも高く定められている。このため、第1目標加速度及び第2目標加速度の両方が算出可能な状況が発生している場合、車両の実際の加速度は第2目標加速度に近づくように車両が制御される。これに対し、第1目標加速度は車両の制御には用いられない。よって、第1目標加速度及び第2目標加速度の両方が算出可能な状況が発生している場合、車両の制御に不要な第1目標加速度の算出が停止される。従って、車両制御装置にかかる処理負荷を軽減できる。
本発明の一態様であって、
前記制御部は、
前記車両の実際の加速度を前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度の何れか一方に近づけている第1状態から何れか他方に近づける第2状態へと制御状態を切り替えた場合(ステップ810:Yes)、前記制御状態を切り替えた切替時点から所定時間が経過するまでの過渡期間において(ステップ835:Yes)、前記切替時点の直前の時点における前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度の前記何れか一方の重みが前記切替時点からの経過時間が長くなるほど小さくなり且つ前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度の前記何れか他方の重みが前記切替時点からの経過時間が長くなるほど大きくなるように過渡期間用の目標加速度を算出し(ステップ840)、
前記過渡期間において前記車両の実際の加速度が前記算出された過渡期間用の目標加速度に近づくように前記車両を制御する(ステップ435)、
ように構成されている。
目標加速度が第1目標加速度及び第2目標加速度の間で切り替わった場合、即座に切替後の目標加速度に車両の実際の加速度を近づけるように車両が制御されると、車両の実際の加速度が急激に変化する可能性がある。このような車両の実際の加速度の急激な変化は、運転者を不安にさせる可能性がある。
本態様によれば、目標加速度の切替時点から所定時間が経過するまでの過渡期間において、切替前の目標加速度の重みが時間経過とともに小さくなり、切替後の目標加速度の重みが時間経過とともに大きくなるように目標加速度が算出される。よって、目標加速度が急変しないので、上記した車両の実際の加速度の急激な変化を防止することができる。
本発明の一態様において、
前記第1算出部は、前記第1目標加速度に対する信頼度を示す第1信頼度を取得するように構成され(ステップ510)、
前記第2算出部は、前記第2目標加速度に対する信頼度を示す第2信頼度を取得するように構成される(ステップ610)。
更に、前記制御部は、
前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合(ステップ715:Yes)、
前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度のうちの前記優先度が高い方である高優先度加速度について算出された前記第1信頼度及び前記第2信頼度のうちの一方が第1閾値信頼度以上である場合(ステップ720:Yes)、前記車両の実際の加速度が当該高優先度加速度に近づくように前記車両を制御し(ステップ725)、
前記高優先度加速度について算出された前記第1信頼度及び前記第2信頼度のうちの一方が前記第1閾値信頼度未満である場合(ステップ720:No)、前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度のうちの前記優先度が低い方である低優先度加速度について算出された前記第1信頼度及び前記第2信頼度のうちの他方が第2閾値信頼度以上であるとき(ステップ735:Yes)、前記車両の実際の加速度が当該低優先度加速度に近づくように前記車両を制御する(ステップ740)、
ように構成されている。
上記態様によれば、第1目標加速度及び第2目標加速度の両方が算出可能な状況である場合、高優先度加速度の信頼度が低い場合、高優先度加速度が車両の制御に使用されない。この場合、低優先度加速度の信頼度が高ければ、車両の実際の加速度が低優先度加速度に近づくように車両が制御される。これによって、ある一定以上の信頼度を有する目標加速度を用いて車両の実際の加速度が制御されるので、曲線路に対して不適切な加速度にて車両が制御される可能性を低下することができる。
なお、上記説明においては、発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び/又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、発明の各構成要素は、前記名称及び/又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
図1は、本発明の実施形態に係る車両制御装置(本制御装置)の概略システム構成図である。 図2は、車両が曲線路を走行する際の本制御装置の作動の説明図である。 図3の(A)は、曲線路の実際の曲率の変化を示すグラフである。 図3の(B)は、将来曲率の変化を示すグラフである。 図3の(C)は、第1目標加速度の変化を示すグラフである。 図3の(D)は、第2目標加速度の変化を示すグラフである。 図3の(E)は、支援目標加速度の変化を示すグラフである。 図4は、図1に示した運転支援ECU(DSECU)のCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図5は、図4に示したルーチンの第1目標加速度を取得するための処理にてCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図6は、図4に示したルーチンの第2目標加速度を取得するための処理にてCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図7は、図4に示したルーチンのSPM(スピードマネジメント)最終目標加速度を選択するための処理にてCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図8は、図4に示したルーチンの徐変処理にてCPUが実行するルーチンを示したフローチャートである。
以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置(以下、「本制御装置」と称呼する。)を図面を用いて説明する。本制御装置は車両VA(図2を参照。)に搭載される。
図1に示すように、本制御装置は、運転支援ECU(以下、「DSECU」と称呼する。)10、エンジンECU20及びブレーキECU30を備える。これらのECUは、図示しないCAN(Controller Area Network)を介してデータ交換可能(通信可能)に互いに接続されている。
ECUは、エレクトロニックコントロールユニットの略称であり、CPU、ROM、RAM及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。CPUは、メモリ(ROM)に格納されたインストラクション(ルーチン)を実行することにより各種機能を実現する。DSECU10、エンジンECU20及びブレーキECU30のうちの二つ以上のECUは一つのECUに統合されてもよい。
更に、本制御装置は、複数の車輪速センサ11、ヨーレートセンサ12、カメラ装置13、ミリ波レーダ装置14、クルーズ制御操作スイッチ15、加速度センサ16、ナビゲーションシステム17、GPS受信機18及び操舵角センサ19を備える。これらはDSECU10に接続されている。なお、ナビゲーションシステム17、GPS受信機18及び操舵角センサ19は後述する第2変形例に係る装置が使用する。よって、これらについては、後に詳細に説明する。
車輪速センサ11は車両VAの車輪毎に設けられる。各車輪速センサ11は、対応する車輪が所定角度回転する毎に一つのパルス信号(車輪パルス信号)を発生させる。DSECU10は、各車輪速センサ11から送信されてくる車輪パルス信号の単位時間におけるパルス数を計測し、その計測したパルス数に基いて各車輪の回転速度(車輪速度)を取得する。DSECU10は、各車輪の車輪速度に基いて車両VAの速度を示す車速Vsを取得する。一例として、DSECU10は、四つの車輪の車輪速度の平均値を車速Vsとして取得する。
ヨーレートセンサ12は、車両VAに作用するヨーレートYrを検出し、検出したヨーレートYrを表す信号を出力する。
カメラ装置13は、車室内のフロントウインドの上部に配設されている。カメラ装置13は、車両VAの前方領域の画像(カメラ画像)の画像データを取得し、その画像から物体情報(物体までの距離及び物体の方位等)及び「車両が走行している車線を区画する白線(区画線)に関する情報」等を取得する。
ミリ波レーダ装置14は、何れも図示しない「ミリ波送受信部及び処理部」を備えている。ミリ波レーダ装置14は、車両VAの前端部且つ車幅方向の中央部に配設されている。ミリ波送受信部は、「車両VAの直進前方向に伸びる中心軸」から左方向及び右方向にそれぞれ所定の角度の広がりをもって伝播するミリ波を発信する。そのミリ波は、物体(例えば、他の車両、歩行者及び二輪車等)により反射される。ミリ波送受信部はこの反射波を受信する。
ミリ波レーダ装置14の処理部は、受信した反射波に基いて、物体までの距離(物体が他車両であれば車間距離Dfx(n))、物体の車両VAに対する相対速度Vfx(n)、及び、物体の車両VAに対する方位等の物体情報を取得する。物体の車両VAに対する方位は、物体が存在する位置とミリ波レーダ装置14の送受信部の位置とを通る直線と、前述した中心軸と、がなす角度である。
より詳細には、この処理部は、ミリ波を送信してからそのミリ波に対応する反射波を受信するまでの時間、反射波の減衰レベル、及び、送信したミリ波と受信した反射波との位相差等に基いて、物体情報を取得する。
なお、DSECU10は、ミリ波レーダ装置14が取得する物体情報をカメラ装置13が取得する物体情報に基いて修正することにより、後述するクルーズ制御に用いる最終的な物体情報を取得する。
クルーズ制御操作スイッチ15は、運転者がクルーズ制御の開始を所望する場合に操作するボタンである。運転者がクルーズ制御操作スイッチ15を操作した場合、クルーズ制御操作スイッチ15はその旨を表す開始信号をDSECU10に送信する。
更に、クルーズ制御操作スイッチ15は、後述する追従車間距離制御(Adaptive Cruise Control:ACC)にて用いられる目標車間時間Ttgt、及び、定速走行用の目標車速、を変更・設定するために操作される。
加速度センサ16は、車両VAの縦方向(前後方向)の加速度、及び、車両VAの横方向(車幅方向)の加速度(以下、「横加速度LG」と称呼する。)を検出し、これらの加速度を表す検出信号をDSECU10に送信する。
エンジンECU20は、アクセルペダル操作量センサ22及びエンジンセンサ24と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取る。
アクセルペダル操作量センサ22は、車両VAのアクセルペダル(不図示)の操作量(即ち、アクセルペダル操作量AP)を検出する。運転者がアクセルペダルを操作していない場合のアクセルペダル操作量APは「0」である。
エンジンセンサ24は、図示しない「車両VAの駆動源であるガソリン燃料噴射式・火花点火・内燃機関」の運転状態量を検出するセンサである。エンジンセンサ24は、スロットル弁開度センサ、機関回転速度センサ及び吸入空気量センサ等である。
更に、エンジンECU20は、「スロットル弁アクチュエータ及び燃料噴射弁」等のエンジンアクチュエータ26と接続されている。エンジンECU20は、エンジンアクチュエータ26を駆動することによって内燃機関が発生するトルクを変更し、以て、車両VAの駆動力を調整する。
エンジンECU20は、アクセルペダル操作量APが大きくなるほど目標スロットル弁開度TAtgtが大きくなるように目標スロットル弁開度TAtgtを決定する。エンジンECU20は、スロットル弁の開度が目標スロットル弁開度TAtgtに一致するようにスロットル弁アクチュエータを駆動する。
ブレーキECU30は、車輪速センサ11及びブレーキペダル操作量センサ32と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取る。
ブレーキペダル操作量センサ32は、車両VAのブレーキペダル(不図示)の操作量(即ち、ブレーキペダル操作量BP)を検出する。ブレーキペダルが操作されていない場合のブレーキペダル操作量BPは「0」である。
ブレーキECU30は、DSECU10と同様に、車輪速センサ11からの車輪パルス信号に基いて、各車輪の回転速度及び車速Vsを取得する。なお、ブレーキECU30は、DSECU10が取得した各車輪の回転速度及び車速VsをDSECU10から取得してもよい。この場合、ブレーキECU30は車輪速センサ11に接続されなくてもよい。
更に、ブレーキECU30は、ブレーキアクチュエータ34と接続されている。ブレーキアクチュエータ34は油圧制御アクチュエータである。ブレーキアクチュエータ34は、ブレーキペダルの踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダと、各車輪に設けられる周知のホイールシリンダを含む摩擦ブレーキ装置と、の間の油圧回路(何れも、図示略)に配設される。ブレーキアクチュエータ34はホイールシリンダに供給する油圧を調整し、車両VAの制動力を調整する。
ブレーキECU30は、ブレーキペダル操作量BPに基いて「負の値を有する目標加速度GBPtgt(即ち、正の値を有する減速度)」を決定する。ブレーキECU30は、車両VAの実際の加速度が目標加速度に一致するようにブレーキアクチュエータ34を駆動する。
(車両制御の詳細)
1:クルーズ制御(ACC)
DSECU10は、車間距離維持制御及び定速走行制御の何れかをクルーズ制御として実行する。
1.1:車間距離維持制御のACC目標加速度
DSECU10は、追従すべき先行車(以下、「追従先行車(a)」と称呼する。)を周知の方法に従って決定する(例えば、特開2015-072604号公報を参照。)。追従先行車(a)は、車両VAの直前を走行している他車両である。DSECU10は、目標車間時間Ttgtに車速Vsを乗じることにより目標車間距離Dtgtを算出する。目標車間時間Ttgtは、クルーズ制御操作スイッチ15の操作により別途設定されているが、固定値であってもよい。
DSECU10は、追従先行車(a)と車両VAとの車間距離Dfx(a)から目標車間距離Dtgtを減じることにより車間偏差ΔD1(=Dfx(a)-Dtgt)を算出する。DSECU10は、その車間偏差ΔD1を下記(1)式に適用することにより、ACC目標加速度GACCtgtを算出する。(1)式において、Vfx(a)は追従先行車(a)の相対速度でありKa1、K1及びK2は所定の正のゲイン(係数)である。

GACCtgt=Ka1・(K1・ΔD1+K2・Vfx(a)) …(1)
1.2:定速走行制御のACC目標加速度
追従先行車(a)が存在しない場合、DSECU10は、車両VAの車速Vsが「定速走行用の目標車速」に一致するように車両VAの加速度を制御する。定速走行用の目標車速は、例えば、クルーズ制御操作スイッチ15の操作によって設定されている。DSECU10は、車速Vsが目標車速よりも低い期間においてACC目標加速度GACCtgtを所定時間に一定量ΔGだけ増大させる。DSECU10は、車速Vsが目標車速よりも高い期間においてACC目標加速度GACCtgtを所定時間に一定量ΔGだけ減少させる。
1.3:ACCの実行
DSECU10は、このように算出されたACC目標加速度GACCtgtを運転支援目標加速度GStgtとしてエンジンECU20及びブレーキECU30に送信する。
エンジンECU20は、車両VAの実際の前後方向の加速度(以下、単に「実加速度dg」と表記する場合がある。)がDSECU10から送信されてきた運転支援目標加速度GStgtに一致するように目標スロットル弁開度TAtgtを増減する。更に、ブレーキECU30は、目標スロットル弁開度TAtgtが「0(最小値)」になった場合に車両VAの実加速度dgが運転支援目標加速度GStgtより大きいとき、実加速度dgが運転支援目標加速度GStgtに一致するようにブレーキアクチュエータ34を用いて制動力を制御し、車両VAを減速させる。但し、ブレーキECU30は、ブレーキペダル操作量BPに対応する目標加速度と、運転支援目標加速度GStgtと、のうち小さい方を最終的な目標加速度として選択し、その選択した目標加速度に基いてブレーキアクチュエータ34を制御する。即ち、ブレーキECU30は、ブレーキオーバーライドを実行する。
なお、前述したように、エンジンECU20は、アクセルペダル操作量APに基いて目標スロットル弁開度TAtgtを決定している。このアクセルペダル操作量APに基いて決定される目標スロットル弁開度TAtgtが、クルーズ制御(運転支援目標加速度GStgt)によって決定される目標スロットル弁開度TAtgtよりも大きい場合、エンジンECU20はアクセルペダル操作量APに基いて決定される目標スロットル弁開度TAtgtに基いて実際のスロットル弁開度TAを制御する。即ち、エンジンECU20は、「アクセルオーバーライド」を実行する。
2:スピードマネジメント制御
クルーズ制御の実行中に車両VAが曲線路(カーブ路)を走行する場合、DSECU10は、車両VAが曲線路を安定して走行することができるように車両VAの加速度を調整して車速Vsを制御する。この制御がスピードマネジメント制御である。
より具体的に述べると、DSECU10は、互いに異なる二つの方式(第1の方式及び第2の方式)を用いて、車速Vsを制御するための目標加速度(第1目標加速度及び第2目標加速度)を算出する。
第1の方式においては、車両VAが走行している道路である走行路の形状に関する情報を含む第1情報が取得され、その第1情報が「車両VAが走行している走行路が曲線路である」ことを示している第1状況下で、車両VAが当該曲線路を走行する場合の加速度の目標値を第1目標加速度として算出する。
第2の方式においては、車両VAが走行している道路である走行路の形状に関する情報を含む第2情報が第1情報とは独立して取得され、その第2情報が「車両VAが走行している走行路が曲線路である」ことを示している第2状況下で、車両VAが当該曲線路を走行する場合の加速度の目標値を第2目標加速度として算出する。
後述するように、第2目標加速度を用いた方が、車速Vsは実際の曲線路に対してより適切な車速となる可能性が高い。換言すると、第2目標加速度は、第1目標加速度に比較して、曲線路の形状をより正確に反映した加速度である可能性が高い。一方、後述するように、車両が曲線路に進入する際、第1目標加速度は第2目標加速度よりも早い時点で算出され始め、且つ、より早く小さくなる。つまり、第1目標加速度及び第2目標加速度は、何れも負の値であるが、第1目標加速度の大きさが「0」よりも大きくなる時点は、第2目標加速度の大きさが「0」よりも大きくなる時点よりも早い。目標加速度の大きさが「0」よりも大きくなる時点は、目標加速度の算出が開始される時点と言い換えることができる。他方、第1目標加速度を算出する基礎となるデータ(例えば、曲線路の曲率)が何等かの理由により得られず、第2目標加速度のみが算出される場合も発生し得る。
そこで、DSECU10は、第1目標加速度及び第2目標加速度の何れか一方のみが算出されている場合、車両VAの実加速度dgが、その算出されている一方の目標加速度に近づくように車両VAを制御する。換言すると、DSECU10は、第1情報が「走行路が曲線路であること」を示している第1状況と、第2情報が「走行路が曲線路であることを示している第2状況」と、の何れか一方のみが発生している場合、その発生している状況下で算出される「第1目標加速度及び第2目標加速度の何れか一方」に基いて実加速度dgを制御する。
更に、DSECU10は、第1目標加速度及び第2目標加速度の両方が算出されている場合、車両VAの実加速度dgが、第1目標加速度及び第2目標加速度のうちの予め定められた優先度が高い方の目標加速度(本例において、第1目標加速度よりも適切な値である可能性が高い第2目標加速度)に近づくように車両VAを制御する。換言すると、DSECU10は、上記第1状況と上記第2状況との両方が発生している場合、優先度が高い第2目標加速度に基いて実加速度dgを制御する。以下、第1目標加速度を算出する第1の方式、及び、第2目標加速度を算出する第2の方式について述べる。
2.1:第1の方式
DSECU10は、第1の方式として白線認識方式を採用している。より詳細には、DSECU10は、カメラ装置13により取得されたカメラ画像(画像データ)に基いて、車両VAが現在走行している車線(自車線、道路)を規定する二つの区画線を特定(認識)する。この二つの区画線は、左白線LL及び右白線RL(図2を参照。)である。更に、DSECU10は、左白線LL及び右白線RLに基いて、車両VAの現在位置よりも所定距離Dだけ前方の位置(以下、「将来位置」と称呼する。)の道路の形状に関する情報を「将来情報」として取得する。より具体的に述べると、DSECU10は、左白線LLと右白線RLとの車線幅方向における中央を通る仮想線の将来位置における曲率Cを将来曲率FCとして取得する。道路の形状に関する情報は、道路の将来位置における曲率Cを含む。この将来位置における曲率Cは「将来曲率FC」と称呼される。将来情報は、「現時点における車両VAの位置(現在位置)よりも前方の道路の形状を特定可能な情報」であり、上述した「第1情報」である。
DSECU10は、将来情報が「車両VAが曲線路に進入するときに成立する条件」を満たしたとき、第1目標加速度AD1tgtの算出開始条件(以下、「第1開始条件」と称呼する。)が成立したと判定する。換言すると、DSECU10は、第1情報が「走行路が曲線路であること」を示しているとき第1状況が発生していると判定する。
そして、DSECU10は、第1情報である将来情報(特に、将来曲率)に基いて、「車両VAが進入しつつある又は進入している曲線路を安定して走行することを可能にするための第1目標加速度AD1tgt」を算出する。
2.2:第2の方式
DSECU10は、第2の方式として実計測値方式(ヨーレート方式)を採用している。より詳細には、DSECU10は、「現時点においてセンサにより計測される車両VAの運動状態を表す物理量(例えば、車両VAの旋回運動に関するヨーレートYrなどの物理量)を含む現在情報」を取得する。現在情報は、「現時点における車両VAの位置(現在位置)の道路の形状を特定可能な情報」であり、上述した「第2情報」である。
DSECU10は、現在情報が「車両VAが曲線路に進入するときに成立する条件」を満たしたとき、第2目標加速度AD2tgtの算出開始条件(以下、「第2開始条件」と称呼する。)が成立したと判定する。換言すると、DSECU10は、第2情報が「走行路が曲線路であること」を示しているとき第2状況が発生していると判定する。
そして、DSECU10は、第2情報である現在情報(特に、現在位置における道路の曲率である現在曲率)に基いて、「車両VAが進入している曲線路を安定して走行することを可能にするための第2目標加速度AD2tgt」を算出する。なお、第2の方式自体は周知であり、例えば、特開2009-51487号公報に記載されている。
車両VAが曲線路に進入する直前の時点においては、ヨーレートYrの大きさが大きくならないので、第2開始条件は成立せず、第2状況は発生しない。これに対し、車両VAが実際に曲線路に進入する直前の時点において「将来情報(第1情報)が、走行路が曲線路であること」を示すので、第1開始条件が成立して第1状況が発生する(つまり、第1状況及び第2状況のうちの何れか一方のみ(第1状況のみ)が発生する。)。第1開始条件が成立した場合、DSECU10は、第1目標加速度AD1tgtを算出し、その第1目標加速度AD1tgtに基いて車両VAを制御する。
車両VAが曲線路に進入した時点以降であって曲線路を走行している時点においては、第1開始条件及び第2開始条件の両方が成立した状態にある(つまり、第1状況及び第2状況の両方が発生する。)。この場合、DSECU10は、予め定められた優先度の高い目標加速度、即ち、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtのうちの第2目標加速度AD2tgtに基いて車両VAを制御する。
第2目標加速度AD2tgtの優先度が第1目標加速度AD1tgtよりも高く設定されている理由について説明する。第2の方式で特定される曲線路の形状は、第1の方式で特定される曲線路の形状よりも、実際の曲線路の形状からの誤差が小さい傾向がある。このような曲線路の形状に基いて取得される第2目標加速度AD2tgtは、曲線路を安定して走行するための理想的な加速度(以下、「理想加速度」と称呼する。)との誤差が、第1目標加速度AD1tgtに比較して小さい。換言すれば、第2目標加速度AD2tgtは、第1目標加速度AD1tgtよりも曲線路に対して適切である可能性が高い。よって、第2目標加速度AD2tgtの優先度が第1目標加速度AD1tgtよりも高く設定されている。
その一方、第2開始条件が成立する時点(第2状況が発生する時点)は、車両VAが実際に曲線路に進入した時点以降である。従って、第2目標加速度AD2tgtのみにより車両VAを制御すると、車両VAが曲線路に進入する前に車両VAの速度を低下させることができない。
そこで、DSECU10は、第1開始条件が成立して第1目標加速度AD1tgtが算出された時点(第1状況が発生する時点)以降において、その第1目標加速度AD1tgtに基いて車両VAを制御する。これによって(つまり、車両VAの減速によって)、運転者は、車両VAが曲線路に進入することを事前に知ることができる。
(具体例)
図2に示す例において、車両は曲線路Cvを含む道路を走行する。この場合、車両VAは、第1直線路ST1、第1クロソイド区間KR1、定常円区間SC、第2クロソイド区間KR2及び第2直線路ST2の順に走行する。第1クロソイド区間KR1、定常円区間SC及び第2クロソイド区間KR2は曲線路Cvを構成する。
図3の(A)に示すように、一般的な曲線路の曲率Cは、車両VAの進行方向において、第1クロソイド区間KR1にて徐々に大きくなり、定常円区間SCにて一定値となり、第2クロソイド区間KR2にて一定値から徐々に小さくなる。
DSECU10は、第1の方式によって、左白線LL及び右白線RLに基いて将来曲率FC(将来位置の曲率)を算出する。このため、車両VAが第1直線路ST1のある位置を走行している時点t1にて前述した第1開始条件が成立する。つまり、時点t1にて第1状況が発生する。よって、DSECU10は時点t1にて第1目標加速度AD1tgtを後述するSPM最終目標加速度ADFtgtとして選択し、その第1目標加速度AD1tgtに基くスピードマネジメント制御を開始する。なお、時点t1にてヨーレートYrは発生していないので第2開始条件は成立していない。つまり、時点t1において、第2状況は発生していない。
後に詳述するように、第1目標加速度AD1tgtは、車速Vsが高いほど大きな減速度(絶対値が大きな負の加速度)となり、将来曲率FCが大きいほど大きな減速度となる。第1目標加速度AD1tgtが負の値となる場合、曲線路Cvに進入する前の第1直線路ST1のある位置から車両VAは減速され始める(図2の時点t1並びに図3の(C)及び(E)を参照。)。このような減速を「カーブ進入前減速」と称呼する場合がある。
車両VAが第1クロソイド区間KR1に進入した場合、運転者は操舵ハンドルの操舵を開始する。これによって、車両VAが旋回を始めるため、車両VAにヨーレートYrが発生する。従って、車両VAが第1クロソイド区間KR1のある位置を走行している時点t2にて前述した第2開始条件が成立する(「図2及び図3の(D)」の時点t2を参照。)。つまり、時点t2において第2状況が発生する。
この場合、第1開始条件及び第2開始条件の両方が成立しているので(即ち、第1状況及び第2状況の両方が発生しているので)、DSECU10は、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの両方を算出する。但し、前述したように、第2目標加速度AD2tgtの優先度が第1目標加速度AD1tgtの優先度よりも高く予め設定されているので、DSECU10は、第2目標加速度AD2tgtをSPM最終目標加速度ADFtgtとして選択する。
その結果、時点t2にて、SPM最終目標加速度ADFtgtが第1目標加速度AD1tgtから第2目標加速度AD2tgtに切り替わる。このように、SPM最終目標加速度ADFtgtが第1目標加速度AD1tgtから第2目標加速度AD2tgtに切り替わると、SPM最終目標加速度ADFtgtが急激に変化する可能性がある。SPM最終目標加速度ADFtgtの急激な変化は運転者に不快感を与える可能性がある。
そこで、DSECU10は、「SPM最終目標加速度ADFtgtが第1目標加速度AD1tgtから第2目標加速度AD2tgtに切り替わった時点t2」から「所定時間Tが経過する時点t3」までの過渡期間(図2並びに図3の(D)及び(E)を参照。)、徐変処理を実行する。徐変処理は、後に詳述するが、SPM最終目標加速度ADFtgtを第1目標加速度AD1tgtから第2目標加速度AD2tgtへと徐々に近づけるための処理である。従って、図3の(E)に示すように、時点t2から時点t3までの期間、SPM最終目標加速度ADFtgtは、第1目標加速度AD1tgtから第2目標加速度AD2tgtへと徐々に変化していき、時点t3にてSPM最終目標加速度ADFtgtは第2目標加速度AD2tgtに一致する。これによって、SPM最終目標加速度ADFtgtが急激に変化することを防止できるので、運転者に不快感を与えることを防止できる。
車両VAが定常円区間SCに進入した時点t4(図2を参照。)にて、DSECU10はヨーレートYrに基いて、車両VAが定常円区間SCに進入したと判定する。この場合、DSECU10は、車両VAが定常円区間SCを一定の車速Vsで走行するように第2目標加速度AD2tgtを算出する(図3の(D)を参照。)。この場合の第2目標加速度AD2tgtは実質的に「0」である。この時点においても、第1状況及び第2状況の両方が発生しているので、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの双方が算出される。この場合、DSECU10は、前述した優先度に基き第2目標加速度AD2tgtをSPM最終目標加速度ADFtgtとして選択する(図3の(E)を参照)。
なお、図3の(D)に時点t2乃至時点t4の期間における点線は、車速Vsが「後述する曲線路用目標車速Vctgt」に到達した場合の第2目標加速度AD2tgtを示す。一方、この期間における実線は、車速Vsが曲線路用目標車速Vctgtに到達しなかった場合の第2目標加速度AD2tgtを示す。これらから理解されるように、たとえ車速Vsが曲線路用目標車速Vctgtに到達しなくても、車両VAが定常円区間SCに進入したときには車両VAは一定の車速Vsで走行するように制御される。
車両VAが第2クロソイド区間KR2に進入した時点t5(図2を参照。)にて、DSECU10はヨーレートYrに基いて、車両VAが第2クロソイド区間KR2に進入したと判定する。この場合、DSECU10は、車速Vsが通常時目標車速Vntgtとなるように第2目標加速度AD2tgtを算出する(図3の(D)を参照。)。通常時目標車速Vntgtは後に詳述するが、クルーズ制御に基く目標車速である。この時点においても、第1状況及び第2状況の両方が発生しているので、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの双方が算出される。この場合、DSECU10は、前述した優先度に基き第2目標加速度AD2tgtをSPM最終目標加速度ADFtgtとして選択する(図3の(E)を参照。)。この第2目標加速度AD2tgtは正の値であるので、第2クロソイド区間KR2において車速Vsは第2目標加速度AD2tgtにて加速する。このような加速を「クロソイド加速」と称呼する場合がある。
車両VAが第2直線路ST2に進入した時点t6(図2を参照。)にて、DSECU10はヨーレートYrに基いて車両VAが第2直線路ST2に進入したと判定する。つまり、時点t6においては第2状況が発生していない。これにより、DSECU10は、第2目標加速度AD2tgtの算出を停止する。よって、スピードマネジメント制御が終了する。なお、時点t6の少し前の時点で将来曲率FCは「0」になるので、第1状況が発生しなくなる。よって、時点t6の少し前の時点でDSECU10は第2目標加速度AD2tgtの算出を停止する。
(実際の作動)
1.スピードマネジメント制御ルーチン
DSECU10のCPU(以下、「CPU」と表記した場合、特に断りがない限り、DSECU10のCPUを指す。)は、図4にフローチャートにより示したルーチン(スピードマネジメント制御ルーチン)を所定時間が経過する毎に実行する。
従って、所定のタイミングになると、CPUは、図4のステップ400から処理を開始してステップ405に進み、DSECU10に接続されている各種装置及び各種センサから情報を読み取り、ステップ410に進む。
ステップ410にて、CPUは、スピードマネジメント制御を開始するための制御条件が成立しているか否かを判定する。より詳細には、CPUは、以下の条件(B1)乃至(B3)の総てが成立する場合、制御条件が成立したと判定する。なお、CPUは、エンジンECU20からアクセルオーバーライドが行われているか否かを示す信号を受信するとともに、図示しないターンシグナルランプ制御用ECUから車両VAが備える図示しないターンシグナルランプが点滅しているか否かを示す信号を受信している。
(B1)クルーズ制御が実行されている。
(B2)アクセルオーバーライドが行われていない。
(B3)ターンシグナルランプが点滅していない。
上記条件(B1)乃至(B3)の少なくとも一つが成立しない場合、CPUは、ステップ410にて「No」と判定し、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。例えば、条件(B2)が成立しない場合、運転者は自身のアクセルペダル操作によって車両VAを加速することを望んでいると考えられるので、スピードマネジメント制御は実施されない。条件(B3)が成立しない場合、車両VAは左折又は右折を行うと考えられるので、スピードマネジメント制御は実施されない。
一方、上記条件(B1)乃至(B3)の総てが成立している場合、CPUは、ステップ410にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ415乃至ステップ435の処理を順に行い、ステップ495に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ステップ415:CPUは、後に図5を参照しながら説明する「第1目標加速度算出処理」を実行して、第1目標加速度AD1tgtを算出する。
ステップ420:CPUは、後に図6を参照しながら説明する「第2目標加速度算出処理」を実行して、第2目標加速度AD2tgtを算出する。
ステップ425:CPUは、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの何れか一方をSPM最終目標加速度ADFtgtとして選択する処理を実行する。
より具体的に述べると、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの何れか一方のみが算出されている場合、CPUは、その算出されている方の目標加速度をSPM最終目標加速度ADFtgtとして選択する。なお、前述したように、通常、車両VAが曲線路に近づきつつあるとき、第1目標加速度AD1tgtの方が第2目標加速度AD2tgtよりも先に算出され始める。従って、この場合、第1目標加速度AD1tgtがSPM最終目標加速度ADFtgtとして選択される。
これに対し、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの何れもが算出されている場合、CPUは「第1目標加速度AD1tgtよりも優先度が高く設定されている第2目標加速度AD2tgt」をSPM最終目標加速度ADFtgtとして選択する。なお、後述するように、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの何れもが算出されていない場合、及び、その他の場合等において、SPM最終目標加速度ADFtgtが無効値(Null)に設定される場合もある。このステップ425における処理については、後に図7を参照しながら詳細に説明する。
ステップ430:CPUは、現時点が「徐変処理が必要な期間(即ち、過渡期間)」であれば徐変処理を実行し、徐変処理によって取得された目標加速度をSPM最終目標加速度ADFtgtに設定する。このステップ430における処理については、後に図8を参照しながら詳細に説明する。
ステップ435:CPUは、ステップ415乃至ステップ430の処理によって決定されたSPM最終目標加速度ADFtgtと、上述したACC目標加速度GACCtgtと、のうちの小さい方の目標加速度を運転支援目標加速度GStgtとしてエンジンECU20及びブレーキECU30に送信する。但し、SPM最終目標加速度ADFtgtが無効値(Null)である場合、CPUはACC目標加速度GACCtgtを運転支援目標加速度GStgtとしてエンジンECU20及びブレーキECU30に送信する。
エンジンECU20は、車両VAの実際の前後方向の加速度(実加速度dg)が「DSECU10から送信されてきた運転支援目標加速度GStgt」に一致するように目標スロットル弁開度TAtgを増減する。更に、ブレーキECU30は、目標スロットル弁開度TAtgtが「0」になった場合に実加速度dgが運転支援目標加速度GStgtより大きいとき、実加速度dgが運転支援目標加速度GStgtに一致するようにブレーキアクチュエータ34を用いて制動力を制御し、車両VAを減速させる。但し、ブレーキECU30は、ブレーキペダル操作量BPに対応する目標加速度GBPtgtと、運転支援目標加速度GStgtと、のうち小さい方を最終的な目標加速度として選択し、その選択した目標加速度に基いてブレーキアクチュエータ34を制御する。即ち、ブレーキオーバーライドが実現される。
<第1目標加速度算出処理(図5のルーチン)>
CPUは図4に示したステップ415に進むと、図5にフローチャートで示したサブルーチンの処理をステップ500から開始し、以下に述べるステップ505乃至ステップ520の処理を順に行い、ステップ525に進む。
ステップ505:CPUは、カメラ画像から車両VAが現在走行している車線(自車線)を規定する「左側の左白線LL及び右側の右白線RL」を認識する。白線を認識するための処理は周知であり、例えば、特開2013-105179号公報に記載されている。
ステップ510:CPUは、第1目標加速度AD1tgtの信頼度を表す第1信頼度RD1を「ステップ505にて認識した白線の数」に基いて求める。より具体的に述べると、CPUは以下の(1)乃至(3)に従って第1信頼度RD1を求める。
(1)認識した白線の数が「0」である場合(即ち、左白線LL及び右白線RLの何れもが認識できなかった場合)、CPUは第1信頼度RD1を「0」に設定する。
(2)認識した白線の数が「1」である場合(即ち、左白線LL及び右白線RLのうちの一方のみを認識できた場合)、CPUは第1信頼度RD1を「50」に設定する。
(3)認識した白線の数が「2」である場合(即ち、左白線LL及び右白線RLの何れもが認識できた場合)、CPUは第1信頼度RD1を「100」に設定する。
以上から理解されるように、第1信頼度RD1の値が大きいほど、将来曲率FC1及び現在曲率CC1を取得するために用いる白線がより正確に認識されている。白線がより正確に認識されているほど、その認識された白線に基いて求められた曲率を用いて計算される第1目標加速度AD1tgtの「曲線路Cvに対する理想的な加速度」からの誤差がより小さくなる。
ステップ515:CPUは、ステップ505にて認識した白線に基いて将来曲率FC1を算出する。
ステップ520:CPUは、ステップ505にて認識した白線に基いて現在曲率CC1を算出する。
なお、白線に基いて、その白線上の任意の位置における曲率半径Rを算出する方式は周知であり、例えば、特開2011-169728号公報に記載されている。CPUは、算出した曲率半径Rの逆数を曲率Cとして算出する。
次に、ステップ525にて、CPUは第1開始フラグX1startの値が「0」であるか否かを判定する。第1開始フラグX1startの値は、第1開始条件が成立したとき「1」に設定され、第1終了条件が成立したとき「0」に設定される。第1開始条件が成立した時点から第1終了条件が成立する時点までの期間(即ち、第1状況が発生している期間)において、第1目標加速度AD1tgtが算出される。なお、車両VAの図示しないイグニッション・キー・スイッチがオフ位置からオン位置へと変更されたときにCPUによって実行されるイニシャルルーチンにおいて、第1開始フラグX1startは「0」に設定される。
第1開始フラグX1startの値が「0」である場合(即ち、第1開始条件が未だ成立していない場合)、CPUは、ステップ525にて「Yes」と判定し、ステップ530に進む。
ステップ530にて、CPUは、第1開始条件が成立しているか否かを判定する。より詳細には、CPUは、以下の条件(CA)及び(CB)の両方が成立する場合、第1開始条件が成立したと判定する。
(CA)ステップ515にて取得した将来曲率FC1が第1閾値曲率C1th以上である。
(CB)ステップ520にて取得した現在曲率CC1が第2閾値曲率C2th以下である。第2閾値曲率C2thは第1閾値曲率C1thよりも小さい値に設定されている。
上記条件(CA)及び(CB)の少なくとも一方が成立しない場合、第1開始条件が成立していない。この場合、CPUは、ステップ530にて「No」と判定し、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、第1開始フラグX1startは「0」に維持される。
一方、上記条件(CA)及び(CB)の両方が成立する場合、第1開始条件が成立し、第1状況が発生している。この場合、CPUはステップ530にて「Yes」と判定し、ステップ535に進む。ステップ535にて、CPUは、第1開始フラグX1startの値を「1」に設定し、ステップ540に進む。
ステップ540にて、CPUは、将来位置が曲線路Cvの「第1クロソイド区間KR1、定常円区間SC及び第2クロソイド区間KR2」のいずれに属するか判定する。そして、CPUは、その判定結果に応じた方法によって第1目標加速度AD1tgtを算出し、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
より具体的に述べると、CPUは、今回取得した将来曲率FC1(以下、「今回曲率FC1」と称呼する。)から前回取得した将来曲率FC2(以下、「前回曲率FC2」と称呼する。)を減算した減算値ΔCを算出する。前回取得した将来曲率FC2は、本ルーチンが所定時間前に実行された際にステップ515にて取得された将来曲率FC1である。更に、CPUはこの減算値ΔCを用いて以下の(A1)、(B1)及び(C1)に述べるように、将来位置が第1クロソイド区間KR1、定常円区間SC及び第2クロソイド区間KR2のいずれに属するかを判定する。
(A1)減算値ΔCが「正の所定の値に設定された閾値Th1」よりも大きい場合、CPUは、将来位置が第1クロソイド区間KR1に属すると判定する。
(B1)減算値ΔCが「負の所定の値に設定された閾値Th2」以上であって、且つ、減算値ΔCが閾値Th1以下である場合、CPUは、将来位置が定常円区間SCに属すると判定する。
(C1)減算値ΔCが閾値Th2よりも小さい場合、CPUは将来位置が第2クロソイド区間KR2に属すると判定する。
更に、CPUは、この判定結果に基いて、以下に述べるように第1目標加速度AD1tgtを算出する。
(A1)将来位置が第1クロソイド区間KR1に属する場合
この場合、CPUは、下記(2)式に従って、第1目標加速度AD1tgtを算出する。

第1目標加速度AD1tgt=ベース目標加速度BAD×ゲインGa …(2)
CPUは、上記(2)式のベース加速度BADを、車速Vsをベース加速度マップMap(BAD)に適用することにより求める。ベース加速度マップMap(BAD)によれば、図6のブロックBL1内に示したように、ベース加速度BADは「0」以下の値であり、車速Vsが高くなるほど小さくなる(即ち、減速度の大きさが大きくなる)。
CPUは、上記(2)式のゲインGaを次のように算出する。
先ず、CPUは、「将来曲率FC1に対応する曲率半径R(=1/FC1)」を曲線路用目標車速マップMapVctgt(R)に適用し、曲線路用目標車速Vctgtを求める(図6のブロックBL2を参照。)。曲線路用目標車速マップMapVctgt(R)によれば、曲率半径Rが小さいほど(即ち、曲率Cが大きいほど)曲線路用目標車速Vctgtは小さくなる。
次に、CPUは、車速Vsから「取得した曲線路用目標車速Vctgt」を減算した減算車速DVs(DVs=Vs-Vctgt)を算出する。
次に、CPUは、減算車速DVsをゲインマップMapGa(DVs)に適用してゲインGaを求める(図5のブロックBL3を参照。)。ゲインマップMapGa(DVs)によれば、ゲインGaは「0」以上「1」以下の値になり、且つ、減算車速DVsが大きいほどゲインGaは大きくなる。なお、減算車速DVsが「0」以下である場合(即ち、車速Vsが曲線路用目標車速Vctgt以下である場合)、車両VAを減速する必要がない。よって、減算車速DVsが「0」以下である場合、ゲインマップMapGa(DVs)によってゲインGaは「0」に設定される。
加えて、CPUは、算出した第1目標加速度AD1tgtが負の値に設定された第1閾値加速度AD1thよりも小さければ、第1目標加速度AD1tgtを第1閾値加速度AD1thに設定する(図2の(C)を参照。)。前述したように、図2及び図3に示すカーブ進入前減速において第1目標加速度AD1tgtに基いて実加速度dgが制御される。このカーブ進入前減速は、運転者にこれから曲線路Cvに進入することを知らせるために行われる。このため、急な減速が行われることに起因して運転者に不安を感じさせないように、第1閾値加速度AD1thの大きさよりも大きな減速度にてカーブ進入前減速が行われないようにしている。
(B1)将来位置が定常円区間SCに属する場合
この場合、CPUは、車両VAが一定速度にて等速円運動を行うように第1目標加速度AD1tgtを算出する。つまり、CPUは、第1目標加速度AD1tgtを「0」に設定する。
(C1)将来位置が第2クロソイド区間KR2に属する場合
この場合、CPUは、車間距離維持制御が実行されているとき、通常時目標車速Vntgtを追従先行車(a)の車速に設定する。追従先行車(a)の車速は、追従先行車(a)の相対速度Vfx(a)に車速Vsを加えることにより求められる。一方、定速走行制御が実行されているとき、CPUは通常時目標車速Vntgtを「定速走行用の目標車速」に設定する。
次に、CPUは、車速Vsが通常時目標車速Vntgtに近づくように第1目標加速度AD1tgtを算出する。より詳細には、CPUは、以下に述べる処理を行なう。
・CPUは、通常時目標車速Vntgtから車速Vsを減算した減算車速DVsを算出する(DVs=Vntgt-Vs)。
・CPUは、減算車速DVsと、「将来曲率FC1に対応する曲率半径R(=1/FC1)」と、を図示しない目標加速度マップMapAD1tgt(DVs,R)に適用し、第1目標加速度AD1tgtを取得する。目標加速度マップMapAD1tgt(DVs,R)によれば、第1目標加速度AD1tgtは、減算車速DVsが大きいほど大きくなり、曲率半径R(=1/FC1)が大きいほど大きくなる。但し、減算車速DVsが負の値である場合(即ち、Vntgt<Vs)、目標加速度マップMapAD1tgt(DVs)によれば、第1目標加速度AD1tgtは「0」に設定される。
ステップ535にて第1開始フラグX1startの値が「1」に設定された後、CPUが本ルーチンを実行してステップ525に進んだ場合、CPUはそのステップ525にて「No」と判定してステップ545に進む。
ステップ545にて、CPUは、第1終了条件が成立しているか否かを判定する。第1終了条件は車両VAが現在走行している曲線路Cvが終了するとき成立するように定められた条件である。より詳細には、CPUは、以下の条件(CC)及び(CD)の両方が成立する場合、第1終了条件が成立したと判定する。
(CC)ステップ515にて計算した将来曲率FC1が第3閾値曲率C3th以下である。
(CD)ステップ520にて計算した現在曲率CC1が第4閾値曲率C4th以上である。第4閾値曲率C4thは第3閾値曲率C3thよりも大きな値である。
なお、第3閾値曲率C3thは第2閾値曲率C2thと同じ値に設定されていてもよい。第4閾値曲率C4thは第1閾値曲率C1thと同じ値に設定されていてもよい。
上記条件(CC)及び(CD)の少なくとも一方が成立しない場合、第1終了条件が成立していない。この場合、CPUはステップ545にて「No」と判定し、ステップ540に進んで第1目標加速度AD1tgtを算出(更新)する。その後、CPUは、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。
一方、上記条件(CC)及び(CD)の両方が成立する場合、第1状況が発生していないと判定できる。そこで、この場合、CPUは、ステップ545にて「Yes」と判定し、ステップ550に進む。ステップ550にて、CPUは、第1開始フラグX1startの値を「0」に設定し、ステップ595に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、ステップ540の処理が実行されないので、第1目標加速度AD1tgtの算出が停止する。
<第2目標加速度算出処理(図6のルーチン)>
CPUは図4に示したステップ420に進むと、図6にフローチャートで示したサブルーチンの処理をステップ600から開始してステップ605に進む。ステップ605にて、CPUは、実際のヨーレートYrをヨーレートセンサ12から取得してステップ610に進む。実際には、ヨーレートセンサ12から取得したヨーレートYrは後述のゼロ点補正値により補正される。
ステップ610にて、CPUは、第2目標加速度AD2tgtの信頼度を表す第2信頼度RD2を「ゼロ点補正値を取り込んだ時点からの経過時間」に基いて算出する。ゼロ点補正値を取り込んだ時点からの経過時間は、ゼロ点補正値を最後に取得(記憶)した時点からの時間である。CPUは、この経過時間が長くなるほど小さくなるように第2信頼度RD2を算出する。CPUは、ゼロ点補正値を取り込んだ時点にて「ゼロ点補正値を取り込んだ時点からの経過時間」を「0」に設定する。ゼロ点補正値を取り込んだ時点からの経過時間が「0」であるとき、CPUは、第2信頼度RDを最大値(例えば「100」)に設定する。
なお、ヨーレートセンサ12のゼロ点補正処理は周知であり、例えば、特開2018-127146号公報等に記載されている。例えば、CPUは、ヨーレートが車両VAに発生することがない状態(即ち、車速Vsが「0」であるとき)において、ヨーレートセンサ12により検出されるヨーレートYrをゼロ点補正値として取得し且つ記憶する。その後、CPUは、ヨーレートセンサ12により検出されるヨーレートYrをゼロ点補正値により補正し、その補正した値を実際のヨーレートYrとして使用する。
ステップ615にて、CPUは、実際のヨーレートYr(ゼロ点補正値により補正されたヨーレート)及び車速Vsを下記(3)式に適用することにより曲率半径Rを算出し、その曲率半径Rの逆数(=1/R)を現在曲率CC2として算出する。この現在曲率CC2は、車両VAの現在位置における走行路の曲率を表す。

R=Vs/Yr …(3)

なお、ヨーレートYr及び車速Vsに基いて曲率半径Rを取得する処理は周知であり、例えば、国際公開第2010/073300号に記載されている。
次に、CPUはステップ620に進み、第2開始フラグX2startの値が「0」であるか否かを判定する。第2開始フラグX2startの値は、第2開始条件が成立したとき「1」に設定され、第2終了条件が成立したとき「0」に設定される。第2開始条件が成立した時点から第2終了条件が成立する時点までの期間(即ち、第2状況が発生している期間)において、第2目標加速度AD2tgtが算出される。第2開始フラグX2startは、CPUによって実行される前述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定される。
第2開始フラグX2startの値が「0」である場合(即ち、第2開始条件が未だ成立していない場合)、CPUは、ステップ620にて「Yes」と判定してステップ625に進む。
ステップ625にて、CPUは、第2開始条件が成立しているか否かを判定する。より詳細には、CPUは、以下の条件(DA)、(DB)及び(DC)の総てが成立する場合、第2開始条件が成立したと判定する。
(DA)ステップ615にて取得した現在曲率CC2が第5閾値曲率C5th以上である。
(DB)横Gの大きさ|LG|が、第1閾値横G(=LG1th)以上である。
(DC)横Gの時間に関する微分値である横ジャークLJの大きさ|LJ|が第1閾値横ジャークLJ1th以上である。
なお、CPUは、ヨーレートYr及び車速Vsを以下の下記(4)式に適用して横加速度LGの大きさを取得する。但し、CPUは、この横Gの大きさとして、「加速度センサ16が検出している横G」の大きさを用いても良い。

横加速度LGの大きさ=|Yr×Vs| …(4)
上記条件(DA)、(DB)及び(DC)の少なくとも一つが成立しない場合、第2開始条件が成立していない。この場合、CPUは、ステップ625にて「No」と判定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、第2開始フラグX2startは「0」に維持される。
一方、上記条件(DA)、(DB)及び(DC)の総てが成立する場合、第2開始条件が成立し、第2状況が発生している。この場合、CPUは、ステップ625にて「Yes」と判定し、ステップ630に進む。ステップ630にて、CPUは、第2開始フラグX2startの値を「1」に設定し、ステップ635に進む。
ステップ635にて、CPUは、第2目標加速度AD2tgtを算出し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。
ここで、ステップ635における処理について説明する。
CPUは、将来曲率FC1の代わりに現在曲率CC2を用いて、車両VAの現在位置が第1クロソイド区間KR1、定常円区間SC及び第2クロソイド区間KR2のいずれに属するかを判定する。
より具体的に述べると、CPUは、今回取得した現在曲率CC2から前回取得した現在曲率CC2(即ち、所定時間前にステップ615において取得した現在曲率)を減算した減算値ΔCを算出する。そして、以下の(A1’)、(B1’)及び(C1’)に述べるように、CPUはこの減算値ΔCを用いて現在位置が「第1クロソイド区間KR1、定常円区間SC及び第2クロソイド区間KR2」の何れに属するかを判定する。
(A1’)減算値ΔCが「正の所定の値に設定された閾値Th1」よりも大きい場合、CPUは、現在位置が第1クロソイド区間KR1に属すると判定する。
(B1’)減算値ΔCが「負の所定の値に設定された閾値Th2」以上であって、且つ、減算値ΔCが閾値Th1以下である場合、CPUは、現在位置が定常円区間SCに属すると判定する。
(C1’)減算値ΔCが閾値Th2よりも小さい場合、CPUは現在位置が第2クロソイド区間KR2に属すると判定する。
更に、CPUは、現在位置が第1クロソイド区間KR1、定常円区間SC及び第2クロソイド区間KR2のいずれに属するかに応じて、以下に述べるように第2目標加速度AD2tgtを算出する。
(A1’)現在位置が第1クロソイド区間KR1に属する場合
この場合、CPUは、下記(5)式に従って、第2目標加速度AD2tgtを取得する。

AD2=|横ジャークLJ|×ゲインGa…(5)
CPUは、上記したステップ625と同じ手法により横ジャークLJを取得する。更に、CPUは、図5に示すステップ540の(A)と同じ手法によりゲインGaを取得する。ただし、CPUは、「将来曲率FC1に対応する曲率半径R(=1/FC1)」に代えて「現在曲率CC2に対応する曲率半径R(=1/CC2)」を曲線路用目標車速マップMapVctgt(R)に適用することにより、曲線路用目標車速Vctgtを求める(図6のブロックBL2’を参照。)。
次に、CPUは、車速Vsから「取得した曲線路用目標車速Vctgt」を減算した減算車速DVs(DVs=Vs-Vctgt)を算出する。次に、CPUは、減算車速DVsをゲインマップMapGa(DVs)に適用してゲインGaを求める(図6のブロックBL3を参照。)。
更に、CPUは、算出された第2目標加速度AD2tgtが負の値に設定された第2閾値加速度AD2thよりも小さければ、第2目標加速度AD2tgtを第2閾値加速度AD2thに設定する(図3の(D)を参照。)。なお、この第2閾値加速度AD2thは、第1閾値加速度AD1thよりも小さな負の値に設定されている。第1クロソイド区間KR1における減速はカーブ進入前減速と異なり、車両VAが曲線路Cvを安定して走行することができるように、車速Vsを曲線路用目標車速Vctgtと早期に一致させた方が好ましいからである。
なお、CPUは、図5のステップ540と同様、上記(2)式を用いて第2目標加速度AD2tgtを算出してもよい。但し、この場合においても、CPUは「将来曲率FC1に対応する曲率半径R(=1/FC1)」に代えて「現在曲率CC2に対応する曲率半径R(=1/CC2)」を用いる。
(B1’)現在位置が定常円区間SCに属する場合
この場合、CPUは、上記(B1)同様に第2目標加速度AD2tgtを「0」に設定する。
(C1’)現在位置が第2クロソイド区間KR2に属する場合
この場合、CPUは、上記(C1)同様に(即ち、車速Vsが通常時目標車速Vntgtに近づくように)第2目標加速度AD2tgtを算出する。但し、この場合においても、CPUは「将来曲率FC1に対応する曲率半径R(=1/FC1)」に代えて「現在曲率CC2に対応する曲率半径R(=1/CC2)」を用いる。
ステップ630にて第2開始フラグX2startの値が「1」に設定された後、CPUが本ルーチンを実行してステップ620に進んだとき、CPUはそのステップ620にて「No」と判定してステップ640に進む。
ステップ640にて、CPUは、第2終了条件が成立しているか否かを判定する。第2終了条件は車両VAが現在走行している曲線路Cvが実際に終了するとき成立するように定められた条件である。より詳細には、CPUは、以下の条件(DD)、(DE)及び(DF)の総てが成立する場合、第2終了条件が成立したと判定する。
(DD)ステップ615にて計算した現在曲率CC2が第6閾値曲率C6th以下である。
(DE)横Gの大きさ|LG|が、第2閾値横G(=LG2th)以下である。
(DF)横ジャークLJの大きさ|LJ|が第2閾値横ジャークLJ2th以下である。
第6閾値曲率C6thは、第5閾値曲率C5thと同じ値に設定されていてもよい。第2閾値横G(=LG2th)は、第1閾値横G(=LG1th)と同じ値に設定されていてもよい。第2閾値横ジャークLJ2thは、第1閾値横ジャークLJ1thと同じ値に設定されていてもよい。
上記条件(DD)、(DE)及び(DF)の少なくとも一つが成立しない場合、第2終了条件が成立していない。この場合、CPUはステップ640にて「No」と判定し、ステップ635に進んで第2目標加速度AD2tgtを算出(更新)する。その後、CPUは、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。
一方、上記条件(DD)、(DE)及び(DF)の総てが成立する場合、第2状況が発生していないと判定できる。そこで、この場合、CPUは、ステップ640にて「Yes」と判定し、ステップ645に進む。ステップ645にて、CPUは、第2開始フラグX2startの値を「0」に設定し、ステップ695に進んで本ルーチンを一旦終了する。この結果、ステップ635の処理が実行されないので、第2目標加速度AD2tgtの算出が停止する。
<SPM最終目標加速度の選択処理(図7のルーチン)>
CPUが図4に示すステップ425に進むと、CPUは、図7にフローチャートで示したサブルーチンの処理をステップ700から開始してステップ705に進む。
ステップ705にて、CPUは、第1開始フラグX1startの値が「0」であり且つ第2開始フラグX2startの値が「0」であるか否かを判定する。即ち、CPUは、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの何れもが算出されていないか否かを判定する。第1開始フラグX1startの値が「0」であり且つ第2開始フラグX2startの値が「0」である場合、CPUはステップ705にて「Yes」と判定してステップ710に進み、SPM最終目標加速度ADFtgtを所定の無効値(Null)に設定する。その後、CPUはステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。この場合、前述したように、CPUは図4に示すステップ435に進んだとき、ACC目標加速度GACCtgtを運転支援目標加速度GStgtとしてエンジンECU20及びブレーキECU30に送信する。このため、スピードマネジメント制御は実質的に実行されない。
これに対し、第1開始フラグX1startの値及び第2開始フラグX2startの値の少なくとも一方が「1」である場合、CPUはステップ705にて「No」と判定してステップ715に進み、第1開始フラグX1startの値が「1」であり且つ第2開始フラグX2startの値が「1」であるか否かを判定する。即ち、CPUは、第1状況及び第2状況の何れもが発生しているか否かを判定する。
第1開始フラグX1startの値が「1」であり且つ第2開始フラグX2startの値が「1」である場合、CPUは第2目標加速度AD2tgtを優先的に選択する。つまり、第2目標加速度AD2tgtの方が第1目標加速度AD1tgtよりも優先度が高い。従って、この場合、CPUはステップ715にて「Yes」と判定してステップ720に進み、第2信頼度RD2が第2閾値信頼度RD2th以上であるか否かを判定する。
第2信頼度RD2が第2閾値信頼度RD2th以上である場合、CPUは、ステップ720にて「Yes」と判定してステップ725に進み、SPM最終目標加速度ADFtgtを第2目標加速度AD2tgtに設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
CPUがステップ715の処理を実行する時点において、第1開始フラグX1start及び第2開始フラグX2startのうちの一方が「0」である場合、CPUはステップ715にて「No」と判定してステップ730に進む。ステップ730にて、CPUは、第1開始フラグX1startの値が「1」であり且つ第2開始フラグX2startの値が「0」であるか否かを判定する。即ち、CPUは、第1状況及び第2状況のうち第1状況のみが発生しているか否かを判定する。
第1開始フラグX1startの値が「1」であり且つ第2開始フラグX2startの値が「0」である場合、CPUはステップ730にて「Yes」と判定してステップ735に進み、第1信頼度RD1が第1閾値信頼度RD1th以上であるか否かを判定する。
第1信頼度RD1が第1閾値信頼度RD1th以上である場合、CPUは、ステップ735にて「Yes」と判定してステップ740に進み、SPM最終目標加速度ADFtgtを第1目標加速度AD1tgtに設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、第1信頼度RD1が第1閾値信頼度RD1th未満である場合、CPUは、ステップ735にて「No」と判定してステップ745に進み、SPM最終目標加速度ADFtgtを所定の無効値(Null)に設定する。その後、CPUはステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
CPUがステップ730の処理を実行する時点において、ステップ730における判定条件が成立していない場合(即ち、第1開始フラグX1startの値が「0」であり且つ第2開始フラグX2startの値が「1」である場合)、CPUは、そのステップ730にて「No」と判定してステップ750に進む。この場合、第1開始フラグX1startの値が「0」であり且つ第2開始フラグX2startの値が「1」であるので、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtのうち第2目標加速度AD2tgtのみが算出されている。このような状態は、例えば、カメラ画像が何等かの理由によって得られていない場合に発生する。
そこで、CPUは、ステップ750にて、第2信頼度RD2が第2閾値信頼度RD2th以上であるか否かを判定する。第2信頼度RD2が第2閾値信頼度RD2th以上である場合、CPUは、ステップ750にて「Yes」と判定してステップ755に進み、SPM最終目標加速度ADFtgtを第2目標加速度AD2tgtに設定し、ステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
これに対し、第2信頼度RD2が第2閾値信頼度RD2th未満である場合、CPUは、ステップ750にて「No」と判定してステップ755に進み、SPM最終目標加速度ADFtgtを所定の無効値(Null)に設定する。その後、CPUはステップ795に進んで本ルーチンを一旦終了する。
なお、CPUがステップ720の処理を実行する時点において、第2信頼度RD2が第2閾値信頼度RD2th未満である場合、CPUは、そのステップ720にて「No」と判定してステップ735以降の処理に進む。
<徐変処理(図8のルーチン)>
CPUが図4に示すステップ430に進むと、CPUは、図8にフローチャートで示したサブルーチンの処理をステップ800から開始してステップ805に進む。
ステップ805にて、CPUは、徐変フラグXjohenの値が「0」であるか否かを判定する。徐変フラグXjohenの値は、後述するステップ820にて「1」に設定され、後述するステップ845にて「0」に設定される。更に、徐変フラグXjohenの値は、CPUによって実行される前述したイニシャルルーチンにおいて「0」に設定される。
徐変フラグXjohenの値が「0」である場合、CPUは、ステップ805にて「Yes」と判定してステップ810に進む。ステップ810にて、CPUは、下記の条件(EA)及び(EB)の両方が成立しているか否かを判定する。即ち、CPUは、SPM最終目標加速度ADFtgtが「第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgt」の間で切り替わったか否かを判定する。
(EA)前回本ルーチンを実行した時点のSPM最終目標加速度ADFtgtが「第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgt」の一方である。
(EB)今回本ルーチンを実行した時点のSPM最終目標加速度ADFtgtが「第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgt」の他方である。
上記の条件(EA)及び(EB)の両方が同時に成立していない場合、CPUはステップ810にて「No」と判定してステップ815に進み、現時点において図7のルーチンの処理によって設定されているSPM最終目標加速度ADFtgtを「切替前SPM最終目標加速度ADFold」として記憶する。その後、CPUは、ステップ895に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。
上記の条件(EA)及び(EB)の両方が同時に成立している場合、CPUは、ステップ810にて「Yes」と判定し、以下に述べるステップ820乃至ステップ835の処理を順に行う。
ステップ820:CPUは、CPUは徐変フラグXjohenの値を「1」に設定する。
ステップ825:CPUは、タイマTの値を「0」に設定する(即ち、CPUはタイマTを初期化する。)。
ステップ830:CPUはタイマTの値に「1」を加算する。従って、タイマTの値は、SPM最終目標加速度ADFtgtが「第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgt」の間で切り替わった時点(切替時点)からの経過時間を示す値になる。
ステップ835:CPUは、タイマTの値が閾値Tthよりも小さいか否かを判定する。
タイマTの値が閾値Tthよりも小さい場合、CPUはステップ835にて「Yes」と判定してステップ840に進む。切替時点からタイマTの値が閾値Tthに到達するまでの期間は「徐変期間」又は「過渡期間」とも称呼される。ステップ840にて、CPUは、下記の(6)式に従って徐変処理後のSPM最終目標加速度ADFtgtを算出する。(6)式の右辺のADFoldは、ステップ815にて記憶(取得)されたSPM最終目標加速度ADFtgtであるから、切替時点直前のSPM最終目標加速度ADFtgtである。(6)式の右辺のADFtgtは現時点において図7のルーチンの処理によって設定されているSPM最終目標加速度ADFtgtである。

徐変処理後ADFtgt=(1-k)×ADFold+k×ADFtgt …(6)
(6)式の「k」は徐変係数(重み付け係数)である。CPUは、タイマTの値を、ステップ840内に示した徐変係数マップMapk(T)に適用することによって徐変係数kを算出する。徐変係数マップMapk(T)によれば、タイマTの値が小さいほど徐変係数kは「0」に近づき、且つ、タイマTの値が大きくなるほど徐変係数kは「1」に近づく。
従って、タイマTの値が大きくなるにつれて、切替時点直前でのSPM最終目標加速度ADFtgtの重みが徐々に小さくなるとともに、切替時点後のSPM最終目標加速度ADFtgtの重みが徐々に大きくなる。
よって、例えば、切替時点にて、SPM最終目標加速度ADFtgtが第1目標加速度AD1tgtから第2目標加速度AD2tgtへ変更された場合、SPM最終目標加速度ADFtgtは切替時点以降において第1目標加速度AD1tgtから第2目標加速度AD2tgtへと徐々に(滑らかに)変化する。これによって、切替時点の直後においてSPM最終目標加速度ADFtgtの値が急変しなくなるので、運転者が不安を感じる可能性を低減できる。
ステップ820にて徐変フラグXjohenの値が「1」に設定された場合、CPUが本ルーチンのステップ805に進んだとき、CPUはそのステップ805にて「No」と判定してステップ830以降の処理に進む。
ステップ830にてタイマTの値がインクリメントされ、タイマTの値が閾値Tth以上となったとき、CPUが本ルーチンのステップ835に進むと、CPUは、そのステップ835にて「No」と判定し、ステップ845に進む。ステップ845にて、CPUは、徐変フラグXjohenの値を「0」に設定し、ステップ895に進んで本ルーチンを一旦終了する。
以上、説明したように、第2目標加速度AD2tgtと理想加速度との誤差は、第1目標加速度AD1tgtと理想加速度との誤差よりも小さい。本制御装置は、第1状況及び第2状況の両方が発生している場合(即ち、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの両方が算出可能な状況である場合)、車両VAの実際の加速度が第2目標加速度AD2tgtに近づくように、車両VAを制御する。これによって、曲線路に対して適切でない目標加速度にて車両が曲線路を走行する可能性が低減するので、運転者が不安を感じる可能性を低減できる。
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において以下に述べるような種々の変形例を採用することができる。
<第1変形例>
上記実施形態においては、第1開始条件の成立後に第2開始条件が成立した切替時点以降において(即ち、第1状況の発生中に第2状況が発生した場合)、第1目標加速度AD1tg及び第2目標加速度AD2tgtの両方が算出され続ける。これに対し、第1変形例は、第1状況の発生中に第2状況が発生した場合、第1目標加速度AD1tgtの算出を停止し、第2目標加速度AD2tgtの算出を続ける。つまり、第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの両方が算出されうる状況になった場合(第1状況及び第2状況の両方が発生した場合)、優先度がより高い方の目標加速度(ここでは、第2目標加速度AD2tgt)の算出を続ける一方で優先度の低い方の目標加速度(ここでは、第1目標加速度AD1tgt)の算出を停止する。
この場合、CPUは、図5のステップ545にて、第2開始フラグX2startが「0」である場合にステップ540に進み、第2開始フラグX2startが「1」である場合にステップ550に進む。これにより、ステップ540の処理が無駄に実行されないので、CPUの計算負荷を低減することができる。
<第2変形例>
本変形例においては、CPUは、第1状況の発生中に第2状況が発生して第1状況及び第2状況の両方が発生したことによってSPM最終目標加速度ADFtgtが第1目標加速度AD1tgtから第2目標加速度AD2tgtへと切り替わった場合の過渡期間における徐変処理を、下記(7)式に従って行う。

徐変処理後ADFtgt=(1-k)×AD1tgt+k×AD2tgt…(7)
この場合、第1状況及び第2状況の両方が発生しているので、過渡期間において図4に示したルーチンが実行されるたびに第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtは算出され続ける。このように算出された第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtを用いて徐変処理が行われる。
なお、本変形例においては、第1変形例のように、第1状況の発生中に第2状況が発生した場合、第1目標加速度AD1tgtの算出を停止してもよい。この場合、上記(7)式を用いた徐変処理が実行できるように、過渡期間中は第1目標加速度AD1tgt及び第2目標加速度AD2tgtの両方が算出され続ける。そして、過渡期間の経過後において第1目標加速度AD1tgt(優先度の低い方の目標加速度)の算出を停止するとともに第2目標加速度AD2tgt(優先度の高いの目標加速度)の算出を行う。この場合、CPUは、図5のステップ545にて、第1開始フラグX1start及び第2開始フラグX2startの両方の値が「1」に設定されており、且つ、徐変フラグXjohenの値が「1」から「0」に変更されたとの計算終了条件が成立した場合にステップ550に進む。CPUは、その計算終了条件が成立しない場合、ステップ540に進む。
<第3変形例>
第3変形例に係る車両制御装置(以下、「第3変形装置」と称呼する。)は、第1の方式(第1目標加速度AD1tgtを算出する方式)として、ナビゲーション方式を採用する。第3変形装置は、前述したように、ナビゲーションシステム17及びGPS受信機18を備える(図1を参照。)。
ナビゲーションシステム17は、曲線路Cvの「地表における位置及び曲率等」を含む地図データ(ナビゲーション情報)を予め記憶している。
GPS受信機18は、所定時間が経過する毎に、複数のGPS衛星からGPS信号を受信する。GPS受信機18は、受信した複数のGPS信号に基いて車両VAの現在位置(地表における位置)を特定し、その現在位置を特定できる位置信号をDSECU10に送信する。なお、位置信号は、GPS受信機18が受信できたGPS信号を送信したGPS衛星の数を含む。
第3変形装置のDSECU10が有するCPUは、上記実施装置のCPUが実行するルーチンと実質的に同じルーチンを実行する。但し、第3変形装置のDSECU10が有するCPUは、図4のステップ415の処理を実行する際、図5に示したルーチンからステップ505を省略し且つステップ510乃至ステップ520の処理を以下に述べるように変更したルーチン(以下、「第3変形例ルーチン」と称呼する。)を実行する。
即ち、CPUは図4に示したステップ415に進むと、第3変形例ルーチンの処理をステップ500から開始してステップ510に進み、GPS受信機18から受信した位置信号に含まれるGPS衛星の数に基いて、第1信頼度RD1を取得する。GPS衛星の数が多いほど、第1信頼度RD1は高くなる。
次に、CPUはステップ515に進み、ナビゲーションシステム17の地図データ(ナビゲーション情報)を参照して、車両VAの現在位置から前方に所定距離だけ離れた将来位置における走行路の曲率を将来曲率FC1として取得する。
次に、CPUはステップ520に進み、地図データ(ナビゲーション情報)を参照して、車両VAの現在位置における走行路の曲率を現在曲率CC1として取得する。
このように、第3変形例装置は、道路の形状に関する情報を含む地図データ(ナビゲーション情報)を用いて第1情報を取得し、その第1情報に基いて第1目標加速度を算出する。地図データが示す曲率は、実際の曲率からの乖離が大きい場合があり、更に、車両VAの現在位置が実際の現在位置から乖離している場合もある。このため、第3変形例装置においても、第2目標加速度AD2tgtの優先度が第1目標加速度AD1tgtの優先度よりも高く設定されている。
<第4変形例>
第4変形例に係る車両制御装置(以下、「第4変形装置」と称呼する。)は、第1の方式(第1目標加速度AD1tgtを算出する方式)として、標識認識方式を採用する。
第4変形装置のDSECU10が有するCPUは、上記実施装置のCPUが実行するルーチンと実質的に同じルーチンを実行する。但し、第4変形装置のDSECU10が有するCPUは、図4のステップ415の処理を実行する際、図5に示したルーチンのステップ510及びステップ520を省略し且つステップ505、ステップ515、ステップ530及びステップ545の処理を以下に述べるように変更したルーチン(以下、「第4変形例ルーチン」と称呼する。)を実行する。
即ち、CPUは図4に示したステップ415に進むと、第4変形例ルーチンの処理をステップ500から開始してステップ505に進み、カメラ画像からカーブ警戒標識に対応する画像(以下、「警戒標識画像」と称呼する。)を抽出する。
次に、CPUは、ステップ510を省略してステップ515に進み、カーブ警戒標識の下方には記載されている「曲線路Cvの定常円区間SCの曲率半径Rを表す数字」を認識し、認識した数字が表す曲率半径Rに基いて取得される曲率Cを将来曲率FC1として取得する。
次に、CPUは、ステップ520を省略してステップ525に進み、ステップ525にて「Yes」と判定された場合、ステップ530に進む。ステップ530にて、CPUは、車両VAからカーブ警戒標識までの距離が所定距離以下である場合、第1開始条件が成立したと判定する。
一方、ステップ525にて「No」と判定された場合、CPUは、ステップ545に進む。ステップ545にて、CPUは、第2開始条件が成立したとき、第1終了条件が成立したと判定する。
なお、第4変形例ルーチンでは、CPUは、ステップ510を省略するため第1信頼度RD1を取得しない。このため、CPUは、図4のステップ425の処理を実行する際、図7に示したルーチンのステップ735を省略したルーチンを実行する。即ち、CPUは、ステップ730にて「Yes」と判定した場合、ステップ740に直接進む。
<第5変形例>
第5変形例に係る車両制御装置(以下、「第5変形装置」と称呼する。)は、第1の方式(第1目標加速度AD1tgtを算出する方式)として、先行車走行履歴方式を採用する。
第5変形装置のDSECU10が有するCPUは、上記実施装置のCPUが実行するルーチンと実質的に同じルーチンを実行する。但し、第5変形装置のDSECU10が有するCPUは、図4のステップ415の処理を実行する際、図5に示したルーチンのステップ510を省略し且つステップ505乃至ステップ520の処理を以下に述べるように変更したルーチン(以下、「第5変形例ルーチン」と称呼する。)を実行する。
即ち、CPUは図4に示したステップ415に進むと、第5変形例ルーチンの処理をステップ500から開始してステップ505に進み、追従先行車(a)の車両VAに対する位置を検出する。なお、追従先行車(a)が存在しない場合、第1目標加速度AD1tgtを算出できないため、本変形例ルーチンを終了する。
次に、CPUは、ステップ510を省略してステップ515に進み、追従先行車(a)の車両VAに対する位置の履歴に基いて、将来曲率FC1を算出する。追従先行車(a)が曲線路Cvに進入した場合、追従先行車(a)は曲線路Cvに沿って走行するため、追従先行車(a)の位置の履歴を結んだ線分の曲率から将来曲率FC1が算出される。
次に、CPUは、ステップ520にて、追従先行車(a)の車両VAに対する位置の履歴に基いて、現在曲率FC2を算出する。
なお、第5変形例ルーチンでは、CPUは、ステップ510を省略するため第1信頼度RD1を取得しない。このため、CPUは、図4のステップ425の処理を実行する際、図7に示したルーチンのステップ735を省略したルーチンを実行する。即ち、CPUは、ステップ730にて「Yes」と判定した場合、ステップ740に直接進む。
<第6変形例>
第6変形例に係る車両制御装置(以下、「第6変形装置」と称呼する。)は、第2の方式(第2目標加速度AD2tgtを算出する方式)として、操舵角方式を採用する。第6変形装置は、前述したように、操舵角センサ19を備える(図1を参照。)。操舵角センサ19は、車両VAの図示しないステアリングハンドルの操舵角を検出し、検出した操舵角を表す操舵角信号をDSECU10に送信する。
第6変形装置のDSECU10が有するCPUは、上記実施装置のCPUが実行するルーチンと実質的に同じルーチンを実行する。但し、第6変形装置のDSECU10が有するCPUは、図4のステップ420の処理を実行する際、図6に示したルーチンのステップ605乃至ステップ615の処理を以下に述べるように変更したルーチン(以下、「第6変形例ルーチン」と称呼する。)を実行する。
即ち、CPUは図4に示したステップ420に進むと、第6変形例ルーチンの処理をステップ600から開始してステップ605に進み、操舵角センサ19からの操舵角信号が表す操舵角と車速Vsとに基いて、ヨーレートYrを算出する。
次に、CPUは、ステップ610に進み、ステップ605にて算出したヨーレートYrに基いて現在曲率CC2を算出し、ステップ615に進む。
DSECU10は、車両VAが停止しているとき、操舵角センサ19から送信された操舵角信号に対してもゼロ点補正処理を実行している。このため、ステップ615にて、CPUは、上記実施装置のCPUが実行する図6に示すステップ615と同じ方式で第2信頼度RD2を取得する。
<第7変形例>
第7変形例に係る車両制御装置(以下、「第7変形装置」と称呼する。)は、第2の方式(第2目標加速度AD2tgtを算出する方式)として、加速度方式を採用する。
第7変形装置のDSECU10が有するCPUは、上記実施装置のCPUが実行するルーチンと実質的に同じルーチンを実行する。但し、第7変形装置のDSECU10が有するCPUは、図4のステップ420の処理を実行する際、図6に示したルーチンのステップ605乃至ステップ615の処理を以下に述べるように変更したルーチン(以下、「第7変形例ルーチン」と称呼する。)を実行する。
即ち、CPUは図4に示したステップ420に進むと、第7変形例ルーチンの処理をステップ600から開始してステップ605に進み、「加速度センサ16から送信された加速度信号が表す横G」及び車速Vsに基いてヨーレートYrを算出する。
次に、CPUは、ステップ610に進み、ステップ605にて算出したヨーレートYrに基いて現在曲率CC2を算出し、ステップ615に進む。
DSECU10は、車両VAが停止しているとき、加速度センサ16から送信された加速度信号に対してもゼロ点補正処理を実行する。加速度センサ16のゼロ点補正処理の詳細に関しては、特開2009-264794号公報に記載されているので、説明を省略する。このため、ステップ615にて、CPUは、上記実施装置のCPUが実行する図6に示すステップ615と同じ方式で第2信頼度RD2を取得する。
ヨーレート方式のヨーレートYr、操舵角方式の操舵角及び加速度方式の横Gの何れも、現時点において各種センサによって検出される車両の旋回運動に関する物理量を含む現在情報である。第2の方式は、このような情報を用いる方式であればよく、上記方式に限定されない。
なお、カメラ装置13として障害物までの正確な距離が測定可能なステレオカメラ等が採用される場合、前述した車両制御装置はミリ波レーダ装置14を備えなくてもよい。
ミリ波レーダ装置14は、「無線媒体を放射し、反射された無線媒体を受信することによって障害物を検出するセンサ」であればよい。
更に、図6に示すステップ625及びステップ635にて、CPUは、ヨーレートYrと車速Vsとに基いて横加速度LGを取得したが、加速度センサ16によって計測された横Gを取得してもよい。
CPUは、図4に示すルーチンにおいてステップ430の処理(徐変処理)を実行しなくてもよい。
上記した車両制御装置は、定速走行制御を実行し車間距離維持制御を実行しなくてもよい。
図6に示したルーチンのステップ635において、現在位置が第2クロソイド区間KR2に属すると判定された場合、CPUは、車両VAが第1クロソイド区間に進入した時点(スピードマネジメントが実施される直前の時点)の車速Vsとなるように徐々に車両VAが加速するように、第2目標加速度AD2tgtを算出してもよい。
図5に示したルーチンのステップ540において、CPUは、将来位置が定常円区間SCに属する場合の第1目標加速度AD1tgtを「0」と算出しなくてもよい。例えば、この場合の第1目標加速度AD1tgtは、定常円区間SCの曲率に応じて変化する正の一定値であればよい。
図6に示したルーチンのステップ635において、CPUは、現在位置が定常円区間SCに属する場合の第2目標加速度AD2tgtを「0」と算出しなくてもよい。例えば、この場合の第2目標加速度AD2tgtは、定常円区間SCの曲率に応じて変化する正の一定値であればよい。
10…運転支援ECU(DSECU)、11…車輪速センサ、12…ヨーレートセンサ、13…カメラ装置、14…ミリ波レーダ装置、15…クルーズ制御操作スイッチ、16…加速度センサ、17…ナビゲーションシステム、18…GPS受信機、19…操舵角センサ、20…エンジンECU、22…アクセルペダル操作量センサ、24…エンジンセンサ、26…エンジンアクチュエータ、30…ブレーキECU、32…ブレーキペダル操作量センサ、34…ブレーキアクチュエータ。

Claims (7)

  1. 車両が走行している道路である走行路の形状に関する情報を含む第1情報を取得する第1取得部と、
    前記走行路の形状に関する情報を含む第2情報を前記第1取得部とは独立して取得する第2取得部と、
    前記第1情報が前記走行路が曲線路であることを示している第1状況下で、前記車両が当該曲線路を走行する場合の加速度の目標値である第1目標加速度を前記第1情報に基いて算出することが可能に構成された第1算出部と、
    前記第2情報が前記走行路が前記曲線路であることを示している第2状況下で、前記車両が当該曲線路を走行する場合の加速度の目標値である第2目標加速度を前記第2情報に基いて算出することが可能に構成された第2算出部と、
    前記第1状況及び前記第2状況のうち何れか一方のみが発生している場合、前記車両の実際の加速度が、当該発生している状況下で算出され得る前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度のうちの一方に近づくように前記車両を制御し、
    前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合、前記車両の実際の加速度が、前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度のうちの予め定められた優先度が高い方に近づくように前記車両を制御する、
    制御部と、
    を備えた車両制御装置。
  2. 請求項1に記載の車両制御装置において、
    前記第1取得部は、
    前記車両の前方領域を撮影することにより画像データ取得し、前記取得した画像データを用いて前記第1情報を取得するように構成され、
    前記第2取得部は、
    前記車両の運動状態を表す物理量を検出し、前記検出された物理量を用いて前記第2情報を取得するように構成され、
    前記制御部は、
    前記第2目標加速度の優先度を前記第1目標加速度の優先度よりも高く設定している、
    車両制御装置。
  3. 請求項1に記載の車両制御装置において、
    前記第1取得部は、
    前記道路の形状に関する情報を含む地図データを用いて前記第1情報を取得するように構成され、
    前記第2取得部は、
    前記車両の運動状態を表す物理量を検出し、前記検出された物理量を用いて前記第2情報を取得するように構成され、
    前記制御部は、
    前記第2目標加速度の優先度を前記第1目標加速度の優先度よりも高く設定している、
    車両制御装置。
  4. 請求項2又は請求項3に記載の車両制御装置であって、
    前記第1取得部は、
    前記第1情報として、前記車両の現在位置から前記車両の前方に所定距離だけ離れた位置における前記走行路の形状に関する情報を取得するように構成され、
    前記第2取得部は、
    前記第2情報として、前記車両の現在位置における前記走行路の形状に関する情報を取得するように構成された、
    車両制御装置。
  5. 請求項4に記載の車両制御装置において、
    前記第1算出部は、
    前記第1状況及び前記第2状況のうち前記第1状況のみが発生している場合、前記第1目標加速度を算出し、
    前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合、前記第1目標加速度の算出を停止する、
    ように構成され、
    前記第2算出部は、
    前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合、前記第2目標加速度を算出する、
    ように構成された、
    車両制御装置。
  6. 請求項1に記載の車両制御装置において、
    前記制御部は、
    前記車両の実際の加速度を前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度の何れか一方に近づけている第1状態から何れか他方に近づける第2状態へと制御状態を切り替えた場合、前記制御状態を切り替えた切替時点から所定時間が経過するまでの過渡期間において、前記切替時点の直前の時点における前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度の前記何れか一方の重みが前記切替時点からの経過時間が長くなるほど小さくなり且つ前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度の前記何れか他方の重みが前記切替時点からの経過時間が長くなるほど大きくなるように過渡期間用の目標加速度を算出し、
    前記過渡期間において前記車両の実際の加速度が前記算出された過渡期間用の目標加速度に近づくように前記車両を制御する、
    ように構成された車両制御装置。
  7. 請求項1に記載の車両制御装置において、
    前記第1算出部は、前記第1目標加速度に対する信頼度を示す第1信頼度を算出するように構成され、
    前記第2算出部は、前記第2目標加速度に対する信頼度を示す第2信頼度を算出するように構成され、
    前記制御部は、
    前記第1状況及び前記第2状況の両方が発生している場合、
    前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度のうちの前記優先度が高い方である高優先度加速度について算出された前記第1信頼度及び前記第2信頼度のうちの一方が第1閾値信頼度以上である場合、前記車両の実際の加速度が当該高優先度加速度に近づくように前記車両を制御し、
    前記高優先度加速度について算出された前記第1信頼度及び前記第2信頼度のうちの一方が前記第1閾値信頼度未満である場合、前記第1目標加速度及び前記第2目標加速度のうちの前記優先度が低い方である低優先度加速度について算出された前記第1信頼度及び前記第2信頼度のうちの他方が第2閾値信頼度以上であるとき、前記車両の実際の加速度が当該低優先度加速度に近づくように前記車両を制御する、
    ように構成された、
    車両制御装置。
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