JP7275646B2 - VEHICLE TRIP CONTROL METHOD AND TRIP CONTROL DEVICE - Google Patents
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Description
本願発明は、自車両の走行を制御するための走行制御方法及び走行制御装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a travel control method and a travel control device for controlling travel of an own vehicle.
従来の車両の走行制御装置では、自車両の自動運転制御の実行時に、車両速度及び目標軌道の旋回半径に応じて自車両の旋回時のスリップ角特性を変更し、車体が旋回内側を向いてオーバーステア状態となるように、自車両の走行を制御していた(特許文献1)。 In a conventional vehicle running control device, when executing automatic operation control of the own vehicle, the slip angle characteristic during turning of the own vehicle is changed according to the vehicle speed and the turning radius of the target trajectory, and the vehicle body is turned toward the inside of the turn. The running of the own vehicle was controlled so as to be in an oversteer state (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に示す車両の走行制御装置では、スリップ角特性を算出するための規範モデルは、自車両の定常旋回走行にのみ対応して設定されている。そのため、コーナーの入り口付近、すなわち、コーナーイン区間のように、自車両が過渡的な旋回を行う場合は、過渡的な旋回状態にスリップ角を適切に対応させることができず、旋回時の位相遅れが発生してしまう可能性があった。
However, in the vehicle running control device disclosed in
本願発明が解決しようとする課題は、自車両がコーナーイン区間を過渡的な旋回状態で走行している場合に、自車両の走行を適切に制御することができる車両の走行制御方法及び走行制御装置を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is a vehicle travel control method and travel control that can appropriately control the travel of the own vehicle when the own vehicle travels in a corner-in section in a transitional turning state. to provide the equipment.
本願発明に係る車両の走行制御方法及び走行制御装置は、自車両がコーナーイン区間を走行せずに定常旋回走行を行っている間は、定常特性を用いて自車両の目標車体スリップ角を生成し、自車両がコーナーイン区間を走行している間は、定常特性とは異なる過渡特性を用いて、定常旋回走行を行っている時の前記目標車体スリップ角よりも大きい自車両の目標車体スリップ角を生成することにより、上記課題を解決する。
The vehicle travel control method and the travel control device according to the present invention generate a target body slip angle of the own vehicle using steady-state characteristics while the own vehicle is performing steady turning travel without traveling in a corner-in section. While the own vehicle is traveling in the corner-in section, the target vehicle body slip angle of the own vehicle that is larger than the target vehicle body slip angle during steady turning is obtained by using a transient characteristic different from the steady-state characteristic. The above problem is solved by generating an angle.
本願発明に係る車両の走行制御方法及び走行制御装置によれば、自車両がコーナーイン区間を過渡的な旋回状態で走行している場合に、自車両の走行を適切に制御することができるという効果を奏する。 According to the vehicle travel control method and the vehicle travel control device according to the present invention, it is possible to appropriately control the travel of the own vehicle when the own vehicle is traveling in a corner-in section in a transitional turning state. It works.
以下、本願発明の実施の形態に係る走行制御装置100について、図面に基づいて説明する。特に、走行制御装置100による全体的な自動運転制御の概要については、図1~3を用いて説明し、走行制御装置100による自車両Kの旋回走行時のシャシー制御方法については、図4~8を用いて詳細に説明する。
A
図1は、走行制御装置100を含む走行制御システム101の構成を示すブロック図である。なお、本願発明に係る車両の走行制御方法及び車両の走行制御装置100は、自車両Kの駆動系アクチュエータ11、制動系アクチュエータ12及び操舵系アクチュエータ13の挙動をコンピュータによって自律制御するための走行制御方法及び走行制御装置である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a
走行制御装置100は、一又は複数のコンピュータ及び当該コンピュータにインストールされたソフトウェアにより構成される。走行制御装置100は、現在地から目的地までの自車両Kの目標軌道を決定する軌道制御器8と、軌道制御器8からの指令に基づいて自車両Kの駆動系アクチュエータ11、制動系アクチュエータ12及び操舵系アクチュエータ13を制御する運動制御器9とを備える。すなわち、走行制御装置100は、軌道制御器8及び運動制御器9の各機能を発揮させるためのプログラムを格納したROMと、このROMに格納されたプログラムを実行するCPUと、アクセス可能な記憶装置として機能するRAMとから構成される。なお、動作回路としては、CPUに代えて又はこれとともに、MPU、DSP、ASIC、FPGA等を用いることができる。
The
軌道制御器8は、ナビゲーション装置1、地図データベース2、自車両位置検出器3、カメラ4、レーダー装置5、車速センサ6及び入力部7からの情報に基づき、現在地から目的地までの自車両Kの目標軌道を演算して決定する。軌道制御器8によって決定された目標軌道は、1つ以上の車線、直線状のライン、曲率を有するカーブ若しくは進行方向を含む進路、又はこれらの組み合わせを含むデータとして出力される。また、軌道制御器8は、現在地における要求縦力FxAD及び要求横力FyADを所定の時間間隔で演算して出力する。一方、運動制御器9は、軌道制御器8によって決定された軌道の情報に基づいて、自車両Kの駆動系アクチュエータ11、制動系アクチュエータ12及び操舵系アクチュエータ13の挙動を制御する。
The
ナビゲーション装置1は、自車両Kの現在位置に関する情報や目的地までの走行ルート等の情報を表示可能なディスプレイと、入力された目的地及び自車両位置検出器3により検出された現在地から、選択された経路演算モードに応じた走行経路を演算するプログラムが実装されたコンピュータとを備える。
The
地図データベース2には、データ取得用車両を用いて実際の道路を走行した際に検出された道路形状に基づく三次元高精細地図情報が格納されている。この地図データベース2が記憶する三次元高精細地図情報には、地図情報とともに、各地図座標における境界情報、二次元位置情報、三次元位置情報、道路情報、道路属性情報、上り情報、下り情報、レーン識別情報、接続先レーン情報等が含まれている。道路情報及び道路属性には、道路幅、曲率半径、路肩構造物、道路交通法規(制限速度、車線変更の可否)、道路の合流地点、分岐地点、料金所、車線数の減少位置、サービスエリア/パーキングエリア等の情報が含まれている。
The
自車両位置検出器3は、GPSユニット、ジャイロセンサ、および車速センサ等から構成される。自車両位置検出器3は、GPSユニットにより複数の衛星通信から送信される電波を検出し、自車両Kの位置情報を周期的に取得するとともに、取得した自車両Kの位置情報と、ジャイロセンサから取得した角度変化情報と、車速センサから取得した車速とに基づいて、自車両Kの現在の位置情報を周期的に検出する。
The own
カメラ4は、CCD広角カメラ等のイメージセンサからなり、自車両Kに前方、後方及び必要に応じて両側方に設けられ、自車両Kの周囲を撮像して画像情報を取得する。カメラ4は、ステレオカメラや全方位カメラであってもよく、複数のイメージセンサを含むようにしてもよい。カメラ4は、取得した画像データから、自車両Kの前方に存在する道路及び道路周辺の構造物、道路標示、標識、他車両、二輪車、自転車、歩行者等を自車両Kの周囲状況として検出する。
The
レーダー装置5は、自車両Kの前方、後方及び両側方に設けられ、ミリ波又は超音波を自車両Kの周囲に照射して自車両Kの周囲の所定範囲を走査し、自車両Kの周囲に存在する他車両、二輪車、自転車、歩行者、路肩の縁石、ガードレール、壁面、盛り土等の障害物を検出する。例えば、レーダー装置5は、障害物と自車両Kとの相対位置(方位)、障害物の相対速度、自車両Kから障害物までの距離等を自車両Kの周囲状況として検出する。
車速センサ6は、ドライブシャフト等の自車両Kの駆動系アクチュエータ11の回転速度を計測し、これに基づいて自車両Kの走行速度を検出する。入力部7は、機械的スイッチや、ディスプレイに表示された電子的スイッチ等から構成され、ドライバによって、目的地等の情報及び自動運転を行うか否かの決定が入力される。
The
次に、走行制御装置100による全体的な制御の概要について、図2を用いて説明する。
まず、走行制御装置100は、自車両位置検出器3によって得られた自車両Kの位置情報及び地図データベース2の地図情報により、自己位置の推定を行う(ステップS1)。また、走行制御装置100は、カメラ4及びレーダー装置5によって、自車両Kの周囲の歩行者その他の障害物を認識する(ステップS2)。そして、ステップS1で推定された自己位置の情報と、ステップS2で認識された障害物等の情報とが、地図データベース2の地図上に展開されて表示される(ステップS3)。
Next, an overview of overall control by the
First, the
さらに、入力部7から目的地が入力され、自律走行制御の開始指示が入力されると、地図データベース2の地図上に目的地が設定され(ステップS4)、ナビゲーション装置1及び地図データベース2を用いて、現在地から目的地までのルートプランニングがなされる(ステップS5)。そして、地図上に展開された情報に基づいて、自車両Kの行動が決定される(ステップS6)。具体的には、たとえばプラニングされたルートに存在する複数の交差点の各位置において、自車両Kがどの方向に曲がるか等が決定される。そして次に、カメラ4又はレーダー装置5により認識された障害物等の情報に基づき、地図データベース2の地図上において、ドライブゾーンプランニングが行われる(ステップS7)。具体的には、障害物との関係を考慮すると、ルート上の所定位置又は所定間隔において、自車両Kがどの車線を走行するべきか等が適宜設定される。そして、軌道制御器8は、入力された現在地及び目的地の位置情報、設定されたルート情報、自車両Kの行動及びドライブゾーンの情報に基づいて、自車両Kの目標軌道を設定する(ステップS8)。さらに、運動制御器9は、目標軌道に自車両Kが追従するように、自車両Kの挙動を制御する(ステップS9)。
Further, when a destination is input from the
次に、運動制御器9による自車両Kの挙動制御の概要について、図3を用いて説明する。
本実施形態の走行制御装置100の制御モードは、ドライバによって、自車両Kの自律走行制御を実行する自律走行モードと、自律走行制御を実行しないでドライバの運転操作によって自車両Kを走行させる手動走行モードとが選択可能である。たとえば、ドライバが入力部7の自律走行モードを選択することで、自律走行制御の実行が開始され、入力部7の自律走行モードの終了を選択することで自律走行制御が終了して手動走行モードに遷移する。また、自律走行制御の実行中に、ハンドル操作、ブレーキ操作又はアクセル操作といったドライバによる操作介入がされた場合、手動操作は自律走行制御に対して優先する。
Next, an outline of behavior control of the host vehicle K by the motion controller 9 will be described with reference to FIG.
The control modes of the
運動制御器9には、自動運転階層の軌道制御器8が目標軌道に応じて生成する要求縦力FxAD及び要求横力FyADに基づく指令値が入力される(ステップS11)。また、運動制御器9には、ドライバのマニュアル操作に基づく指令値が、並行して入力される(ステップS12)。運動制御器9は、自律走行モードによる指令値と、手動操作に基づく指令値とを調整し(ステップS13)、縦力指令値Fx及び横力指令値Fyを出力する(ステップS14)。例えば、ステップS13の調整では、手動操作を自律走行制御に対して優先するといった内容が定義される。そして、縦力指令値Fx及び横力指令値Fyに基づいて、自車両Kが目標軌道に追従して走行するように、車体の挙動が制御されるとともに(ステップS15)、車輪の挙動が制御される(ステップS16)。その結果、これらの制御によって、自車両Kの駆動系アクチュエータ11、制動系アクチュエータ12及び操舵系アクチュエータ13が作動される(ステップS17)。
Command values based on the required longitudinal force FxAD and the required lateral force FyAD generated according to the target trajectory by the
ステップS15の車体挙動制御及びステップS16の車輪挙動制御は、ステップS14において運動制御器9が出力する縦力指令値Fx及び横力指令値Fyに基づいて制御される。なお、自律走行モードでは、車体の挙動安定性及び車輪の挙動安定性が最適化できる制御範囲において、軌道制御器8によって出力される要求縦力FxAD及び要求横力FyADが最も反映されるように、縦力指令値Fx及び横力指令値Fyが選択される。
The vehicle body behavior control in step S15 and the wheel behavior control in step S16 are controlled based on the longitudinal force command value Fx and lateral force command value Fy output by the motion controller 9 in step S14. In the autonomous driving mode, the required longitudinal force FxAD and the required lateral force FyAD output by the
さらに、ステップS15の車体挙動制御及びステップS16の車輪挙動制御において、運動制御器9は、軌道制御器8が出力した目標軌道に自車両Kが追従するように、自車両Kの旋回走行時の目標車体スリップ角βを算出する。目標車体スリップ角βは、図4に示すように、自車両Kが定常旋回走行を行っている時と、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行している時とでは、各々異なるスリップ角特性に基づいて算出される。
Further, in the vehicle body behavior control in step S15 and the wheel behavior control in step S16, the motion controller 9 controls the vehicle K to follow the target trajectory output by the
なお、図4に示すように、コーナーイン区間Cは、目標軌道T上のコーナーの入り口近傍の区間であり、自車両Kの走行状態が直進走行から定常旋回走行に移行する間の区間である。コーナーイン区間Cにおける自車両Kの走行状態は、過渡旋回走行状態となる。 As shown in FIG. 4, the corner-in section C is a section near the entrance of a corner on the target trajectory T, and is a section during which the running state of the own vehicle K shifts from straight running to steady turning running. . The running state of the own vehicle K in the corner-in section C is a transitional turning running state.
図5に示すように、目標車体スリップ角βは、自車両Kが目標軌道Tに追従するための旋回走行方向Dと自車両Kの車軸方向との間の角度である。ここで、目標車体スリップ角βを算出するためのスリップ角特性は、定常特性及び過渡特性を含む。スリップ角特性は、目標軌道Tの情報に基づいて運動制御器9が出力する操舵角指令値、又はドライバの手動の旋回操作に基づく操舵角に対するスリップ角ゲインである。すなわち、定常特性と過渡特性とは、互いに異なるスリップ角ゲインを表すスリップ角特性である。自車両Kが定常旋回走行している時は、目標車体スリップ角βは、定常特性に基づいて算出される。また、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行している時は、目標車体スリップ角βは、特性配分された定常特性及び過渡特性に基づいて算出される。なお、過渡特性に基づくスリップ角ゲインは、定常特性に基づくスリップ角ゲインよりも大きいものとする。 As shown in FIG. 5, the target vehicle body slip angle β is the angle between the turning traveling direction D for the vehicle K to follow the target trajectory T and the axle direction of the vehicle K. As shown in FIG. Here, the slip angle characteristics for calculating the target vehicle body slip angle β include steady characteristics and transient characteristics. The slip angle characteristic is a steering angle command value output by the motion controller 9 based on the information of the target trajectory T, or a slip angle gain with respect to the steering angle based on the driver's manual turning operation. That is, the steady-state characteristic and the transient characteristic are slip angle characteristics representing different slip angle gains. The target vehicle body slip angle β is calculated based on the steady-state characteristics when the own vehicle K is making a steady turn. Further, when the own vehicle K is traveling in the corner-in section C, the target vehicle body slip angle β is calculated based on the characteristically distributed steady-state characteristics and transient characteristics. It is assumed that the slip angle gain based on the transient characteristics is larger than the slip angle gain based on the steady characteristics.
また、図5に示すように、運動制御器9が出力する横力指令値Fyは、自車両Kの前輪15に作用する前輪側横力FyFと、後輪16に作用する後輪側横力FyRとに分配される。ここで、目標車体スリップ角βに対する前輪側横力FyFの比(FyF/β)は前輪コーナリングパワー値CPfを表し、目標車体スリップ角βに対する後輪側横力FyRの比(FyR/β)は後輪コーナリングパワー値CPrを表す。
Further, as shown in FIG. 5, the lateral force command value Fy output by the motion controller 9 consists of a front wheel lateral force FyF acting on the front wheels 15 of the own vehicle K and a rear wheel lateral force FyF acting on the
運動制御器9による目標車体スリップ角βの算出手順及び目標車体スリップ角βに基づいた自車両Kのシャシー制御の手順について、図6を用いて、以下に説明する。 A procedure for calculating the target vehicle body slip angle β by the motion controller 9 and a procedure for controlling the chassis of the own vehicle K based on the target vehicle body slip angle β will be described below with reference to FIG.
まず、運動制御器9には、軌道制御器8が出力する目標軌道Tの情報が入力される(ステップS21)。
次に、運動制御器9は、目標軌道Tの情報に基づき、目標軌道T上のコーナーイン区間Cを判定する(ステップS22)。ここで、自車両Kが定常旋回走行を行っている時は、自車両Kが走行している区間の曲率分布は、図7Aに示すように、曲率平均Rを中心としたガウス分布となる。一方、自車両Kが過渡的な旋回状態で走行するコーナーイン区間Cの曲率分布には、図7Bに示すように、ばらつき、すなわち曲率の偏りが見られる。よって、運動制御器9は、曲率分布のばらつきによって、目標軌道T上のコーナーイン区間Cを判定する。
なお、コーナーイン区間Cでは、目標軌道Tの曲率は徐々に増大するため、運動制御器9は、目標軌道Tの曲率の変化に基づいて、目標軌道T上のコーナーイン区間Cを判定してもよい。
First, information on the target trajectory T output by the
Next, the motion controller 9 determines the corner-in section C on the target trajectory T based on the information on the target trajectory T (step S22). Here, when the own vehicle K is making a steady turn, the curvature distribution of the section in which the own vehicle K is traveling becomes a Gaussian distribution centered on the curvature average R, as shown in FIG. 7A. On the other hand, as shown in FIG. 7B, the curvature distribution in the corner-in section C in which the vehicle K travels in a transitional turning state shows variation, that is, curvature bias. Therefore, the motion controller 9 determines the corner-in section C on the target trajectory T based on the variation in the curvature distribution.
In the corner-in section C, the curvature of the target trajectory T gradually increases. good too.
次に、運動制御器9は、コーナーイン区間Cのコーナーイン強度を判定する(ステップS23)。図8に示すように、コーナーイン強度は、図7Bの曲率分布における曲率平均R’によって決定され、曲率平均R’が大きいほど、コーナーイン強度も高い。コーナーイン強度が高い程、コーナーイン区間Cを走行中の自車両Kは急旋回をする。 Next, the motion controller 9 determines the corner-in strength of the corner-in section C (step S23). As shown in FIG. 8, the corner-in strength is determined by the curvature average R' in the curvature distribution of FIG. 7B, and the larger the curvature average R', the higher the corner-in strength. The higher the corner-in strength, the sharper the vehicle K traveling in the corner-in section C turns.
次に、運動制御器9は、スリップ角特性である過渡特性及び定常特性の設定を行い(ステップS24)、過渡特性と定常特性との特性配分を行う(ステップS25)。具体的には、図5に示すように、目標車体スリップ角βは、運動制御器9が算出する操舵角指令値に基づき定常特性を用いて算出されるスリップ角βsと、操舵角指令値に基づき過渡特性を用いて算出されるスリップ角βtとを含む値として算出される。自車両Kがコーナーイン区間Cを走行している時の目標車体スリップ角βは、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行せずに定常旋回走行を行っている時の目標車体スリップ角βよりも大きい。なお、スリップ角βs及びスリップ角βtは、手動走行モードでのドライバの操作による操舵角情報に基づいて算出されてもよい。 Next, the motion controller 9 sets transient characteristics and steady-state characteristics, which are slip angle characteristics (step S24), and distributes the transient characteristics and the steady-state characteristics (step S25). Specifically, as shown in FIG. 5, the target vehicle body slip angle β is calculated by using the steady-state characteristics based on the steering angle command value calculated by the motion controller 9 and the steering angle command value. is calculated as a value including the slip angle βt calculated using the transient characteristic. The target vehicle body slip angle β when the own vehicle K is traveling in the corner-in section C is greater than the target vehicle body slip angle β when the own vehicle K is making a steady turn without traveling in the corner-in section C. is also big. Note that the slip angle βs and the slip angle βt may be calculated based on the steering angle information by the driver's operation in the manual travel mode.
次に、運動制御器9は、目標車体スリップ角βを実現するために必要な後輪コーナリングパワー値CPrを算出する(ステップS27)。運動制御器9は、後輪コーナリングパワー値CPrを低減させることにより、目標車体スリップ角βを大きくし、コーナーイン区間Cで自車両Kがオーバーステア状態で旋回走行を行うように、自車両Kの走行を制御することができる。さらに、運動制御器9は、スリップ角特性の変化に伴う後輪コーナリングパワー値CPrの急変を防止するために、後輪コーナリングパワー値CPrの変化率に制限を設ける(ステップS28)。 Next, the motion controller 9 calculates the rear wheel cornering power value CPr required to achieve the target vehicle body slip angle β (step S27). The motion controller 9 increases the target vehicle body slip angle β by reducing the rear wheel cornering power value CPr, and adjusts the vehicle K so that the vehicle K turns in an oversteer state in the corner-in section C. can be controlled. Further, the motion controller 9 limits the rate of change of the rear wheel cornering power value CPr in order to prevent sudden changes in the rear wheel cornering power value CPr due to changes in the slip angle characteristics (step S28).
また、運動制御器9は、自車両Kの車速が限界車速VL以上か否かを判定する(ステップS29)。自車両Kの車速が限界車速VL以上であり、かつ、前輪コーナリングパワー値CPfに対する後輪コーナリングパワー値CPrの比(CPr/CPf)が所定値N以下である場合、自車両Kのスピンを誘発してしまう可能性がある。そのため、このような場合、運動制御器9は、前輪コーナリングパワー値CPfを低減させ、前輪コーナリングパワー値CPfに対する後輪コーナリングパワー値CPrの比(CPr/CPf)が所定値Nを超えるように制御する(ステップS30)。すなわち、前輪コーナリングパワー値CPfに対する後輪コーナリングパワー値CPrの比(CPr/CPf)における「所定値N」は、自車両Kの車速が限界車速VL以上であっても、自車両Kのスピンを誘発しない最小値として設定される。 Further, the motion controller 9 determines whether or not the vehicle speed of the own vehicle K is equal to or higher than the limit vehicle speed VL (step S29). When the vehicle speed of the own vehicle K is equal to or higher than the vehicle speed limit VL and the ratio of the rear wheel cornering power value CPr to the front wheel cornering power value CPf (CPr/CPf) is equal to or less than a predetermined value N, the spin of the own vehicle K is controlled. It may provoke. Therefore, in such a case, the motion controller 9 reduces the front wheel cornering power value CPf so that the ratio of the rear wheel cornering power value CPr to the front wheel cornering power value CPf (CPr/CPf) exceeds a predetermined value N. (step S30). That is, the "predetermined value N" in the ratio (CPr/CPf) of the rear wheel cornering power value CPr to the front wheel cornering power value CPf is the spin rate of the vehicle K even if the vehicle speed of the vehicle K is equal to or higher than the vehicle speed limit VL . is set as the minimum value that does not induce
運動制御器9は、ステップS21~30により算出された後輪コーナリングパワー値CPr及び前輪コーナリングパワー値CPfに基づき、所定の規範モデルに則って、自車両Kの駆動系アクチュエータ11、制動系アクチュエータ12及び操舵系アクチュエータ13を制御し、シャシー制御を実行する(ステップS31)。これにより、ステップS26で算出された目標車体スリップ角βが実現される。自車両Kがコーナーイン区間Cを走行している時の目標車体スリップ角βは、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行せずに定常旋回走行を行っている時の目標車体スリップ角βよりも大きいため、自車両Kはオーバーステア状態でコーナーイン区間Cを旋回走行する。 Based on the rear wheel cornering power value CPr and the front wheel cornering power value CPf calculated in steps S21 to S30, the motion controller 9 operates the drive system actuator 11 and the braking system actuator 12 of the host vehicle K according to a predetermined reference model. And the steering system actuator 13 is controlled to execute chassis control (step S31). As a result, the target vehicle body slip angle β calculated in step S26 is realized. The target vehicle body slip angle β when the own vehicle K is traveling in the corner-in section C is greater than the target vehicle body slip angle β when the own vehicle K is making a steady turn without traveling in the corner-in section C. is large, the vehicle K turns in the corner-in section C in an oversteer state.
以上より、この実施の形態において、この実施の形態の走行制御装置100の運動制御器9は、目標軌道Tのうち、コーナーイン区間Cに相当する区間を判定する。自車両Kがコーナーイン区間Cを走行せずに定常旋回走行を行っている間は、定常特性を用いて自車両Kの目標車体スリップ角βを生成し、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行している間は、過渡特性を用いて、目標車体スリップ角βを生成する。これにより、自車両Kが定常旋回状態で旋回走行を行っている時と、過渡旋回状態でコーナーイン区間Cを走行している時とで、スリップ角特性を変更し、旋回条件に応じてより適切なスリップ角を生成することができる。従って、自車両Kがコーナーイン区間Cを過渡的な旋回状態で走行している場合に、自車両Kの走行をより適切に制御することができる。また本願発明は、自動運転のように自車両Kを走行させるための走行軌跡を生成するものに適用することができる。自動運転のように自車両Kを走行させるための走行軌跡を生成する場合は、走行車線の中で自車両Kがどの位置を走行するのかが決定されるため、実際に走行する位置や軌跡を用いてコーナーインを判定することができる。従って、本願発明を、自動運転のように自車両Kを走行させるための走行軌跡を生成するものに適用することによって、よりコーナーイン特性を用いて旋回させたいシーンを正確に特定でき、自車両Kの走行軌跡に沿って適切な車両姿勢を生成することができる。
As described above, in this embodiment, the motion controller 9 of the
また、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行している時の目標車体スリップ角βは、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行せずに定常旋回走行を行っている時の目標車体スリップ角βよりも大きい。これにより、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行している間は、自車両Kはオーバーステア状態となる。従って、コーナーイン区間Cを走行中の自車両Kの回頭性が向上し、自車両Kは目標軌道Tに沿ってより迅速に旋回走行を行うことができる。 Further, the target vehicle body slip angle β when the own vehicle K is traveling in the corner-in section C is the target vehicle body slip angle greater than β. As a result, while the vehicle K is traveling in the corner-in section C, the vehicle K is oversteered. Therefore, the turning performance of the vehicle K traveling in the corner-in section C is improved, and the vehicle K can turn along the target trajectory T more quickly.
また、運動制御器9は、目標軌道Tの曲率の変化または曲率のばらつきに基づき、コーナーイン区間Cを判定する。これにより、目標軌道T上のいずれの領域がコーナーイン区間Cとなるか、より正確に判定することができる。 Also, the motion controller 9 determines the corner-in section C based on the change in curvature of the target trajectory T or the variation in curvature. This makes it possible to more accurately determine which region on the target trajectory T is the corner-in section C. FIG.
さらに、運動制御器9は、コーナーイン区間Cの曲率平均R’に基づき、コーナーイン区間Cのコーナーイン強度を算出する。これにより、コーナーイン区間Cのコーナーイン強度に応じて、より適切な目標車体スリップ角βを生成することができる。 Further, the motion controller 9 calculates the corner-in strength of the corner-in section C based on the curvature average R' of the corner-in section C. Accordingly, a more appropriate target vehicle body slip angle β can be generated according to the corner-in strength of the corner-in section C.
また、運動制御器9は、自車両Kがコーナーイン区間Cを走行している間は、定常特性と過渡特性とを用いて、目標車体スリップ角βを生成する。さらに、目標車体スリップ角βの算出に対し、定常特性と過渡特性とはコーナーイン強度に応じて特性配分される。これにより、コーナーイン区間Cのコーナーイン強度に応じて、定常特性及び過渡特性を用いて、より適切な目標車体スリップ角βを生成することができる。 Further, while the vehicle K is running in the corner-in section C, the motion controller 9 generates the target vehicle body slip angle β using the steady-state characteristic and the transient characteristic. Furthermore, in calculating the target vehicle body slip angle β, the steady-state characteristic and the transient characteristic are distributed according to the corner-in strength. As a result, a more appropriate target vehicle body slip angle β can be generated using the steady-state characteristic and the transient characteristic according to the corner-in strength of the corner-in section C.
また、運動制御器9は、目標車体スリップ角βを生成するために必要な後輪コーナリングパワー値CPrを算出し、後輪コーナリングパワー値CPrに基づいて、駆動系アクチュエータ11、制動系アクチュエータ12及び操舵系アクチュエータ13を制御し、自車両Kのシャシー制御を実行する。これにより、運動制御器9によって生成された目標車体スリップ角βをより確実に実現することができる。 Further, the motion controller 9 calculates a rear wheel cornering power value CPr required to generate the target vehicle body slip angle β, and based on the rear wheel cornering power value CPr, the driving system actuator 11, the braking system actuator 12, and the The steering system actuator 13 is controlled, and the chassis control of the own vehicle K is performed. As a result, the target vehicle body slip angle β generated by the motion controller 9 can be achieved more reliably.
また、運動制御器9が出力する後輪コーナリングパワー値CPrには変化率制限が設けられる。これにより、スリップ角特性の変化に伴う後輪コーナリングパワー値CPrの急変を抑制することができ、自車両Kの挙動を安定させることができる。 Further, the rear wheel cornering power value CPr output by the motion controller 9 is provided with a change rate limit. As a result, a sudden change in the rear wheel cornering power value CPr that accompanies a change in the slip angle characteristic can be suppressed, and the behavior of the own vehicle K can be stabilized.
また、運動制御器9は、車両の車速が所定の限界車速VL以上であり、かつ、前輪コーナリングパワー値CPfに対する前記後輪コーナリングパワー値CPrの比(CPr/CPf)が所定値N以下である時、前輪コーナリングパワー値CPfを低減させる。これにより、自車両Kが過度なオーバーステア状態となってスピンが誘発されてしまう事態を防止することができる。 In addition, the motion controller 9 is controlled when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined limit vehicle speed VL and the ratio of the rear wheel cornering power value CPr to the front wheel cornering power value CPf (CPr/CPf) is equal to or lower than a predetermined value N. At some point, the front wheel cornering power value CPf is reduced. As a result, it is possible to prevent a situation in which the own vehicle K becomes excessively oversteered and a spin is induced.
100…走行制御装置
8…軌道制御器
9…運動制御器
11…駆動系アクチュエータ
12…制動系アクチュエータ
13…操舵系アクチュエータ
C…コーナーイン区間
K…自車両
T…目標軌道
β…目標車体スリップ角
CPr…後輪コーナリングパワー値
CPf…前輪コーナリングパワー値
R’…曲率平均
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記運動制御器を用いて、
前記目標軌道のうち、前記自車両の走行状態が直進走行から定常旋回走行に移行する区間であるコーナーイン区間を判定し、
前記自車両が前記コーナーイン区間を走行せずに定常旋回走行を行っている間は、定常特性を含むスリップ角特性を用いて前記自車両の目標車体スリップ角を生成し、
前記自車両が前記コーナーイン区間を走行している間は、前記定常特性とは異なる過渡特性を含むスリップ角特性を用いて、前記定常旋回走行を行っている時の前記目標車体スリップ角よりも大きい前記自車両の前記目標車体スリップ角を生成し、
前記目標車体スリップ角に基づいて、前記アクチュエータを制御する、車両の走行制御方法。 A travel control device comprising: a trajectory controller that determines a target trajectory for the vehicle from its current location to a destination; and a motion controller that controls actuators of the vehicle so that the vehicle follows the target trajectory. In the vehicle cruise control method for executing the cruise control of the own vehicle,
using the motion controller,
determining a corner-in section, which is a section in which the running state of the vehicle shifts from straight running to steady turning running, on the target track;
generating a target vehicle body slip angle of the own vehicle using a slip angle characteristic including a steady state characteristic while the own vehicle is performing steady turning without traveling in the corner-in section;
While the host vehicle is traveling in the corner-in section, slip angle characteristics including transient characteristics that are different from the steady-state characteristics are used to determine whether the vehicle body slip angle is lower than the target vehicle body slip angle during steady-state turning. generating the target vehicle body slip angle of the host vehicle that is large ;
A vehicle travel control method comprising: controlling the actuator based on the target vehicle body slip angle.
前記自車両が前記コーナーイン区間を走行している間、前記自車両はオーバーステア状態となる、請求項1に記載の車両の走行制御方法。 The target vehicle body slip angle when the own vehicle is traveling in the corner-in section is higher than the target vehicle body slip angle when the own vehicle is making a steady turn without traveling in the corner-in section. is also large,
2. The vehicle travel control method according to claim 1, wherein said own vehicle is in an oversteer state while said own vehicle is traveling in said corner-in section.
前記自車両が前記コーナーイン区間を走行している間は、前記定常特性と前記過渡特性とを用いて、前記目標車体スリップ角を生成し、
前記目標車体スリップ角の算出に対し、前記定常特性と前記過渡特性とは前記コーナーイン強度に応じて特性配分される、請求項4に記載の車両の走行制御方法。 using the motion controller,
generating the target vehicle body slip angle using the steady-state characteristic and the transient characteristic while the own vehicle is traveling in the corner-in section;
5. The vehicle running control method according to claim 4, wherein the steady-state characteristic and the transient characteristic are allocated according to the corner-in strength in calculating the target vehicle body slip angle.
前記自車両が前記目標軌道に追従して走行するように前記自車両のアクチュエータを制御する運動制御器とを備え、
前記運動制御器は、
前記目標軌道のうち、前記自車両の走行状態が直進走行から定常旋回走行に移行する区間であるコーナーイン区間を判定し、
前記自車両が前記コーナーイン区間を走行せずに定常旋回走行を行っている間は、定常特性を含むスリップ角特性を用いて前記自車両の目標車体スリップ角を生成し、
前記自車両が前記コーナーイン区間を走行している間は、前記定常特性とは異なる過渡特性を含むスリップ角特性を用いて、前記定常旋回走行を行っている時の前記目標車体スリップ角よりも大きい前記自車両の前記目標車体スリップ角を生成し、
前記目標車体スリップ角に基づいて、前記アクチュエータを制御する、車両の走行制御装置。 a trajectory controller that determines a target trajectory of the own vehicle from the current location to the destination;
a motion controller that controls an actuator of the own vehicle so that the own vehicle follows the target trajectory and travels;
The motion controller is
determining a corner-in section, which is a section in which the running state of the vehicle shifts from straight running to steady turning running, on the target track;
generating a target vehicle body slip angle of the own vehicle using a slip angle characteristic including a steady state characteristic while the own vehicle is performing steady turning without traveling in the corner-in section;
While the host vehicle is traveling in the corner-in section, slip angle characteristics including transient characteristics that are different from the steady-state characteristics are used to set the slip angle to be lower than the target vehicle body slip angle during steady-state turning. generating the target vehicle body slip angle of the host vehicle that is large ;
A vehicle travel control device that controls the actuator based on the target vehicle body slip angle.
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