JP7594242B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両を予め設定された目標停止位置で停止するように車両を走行させる車両制御装置に関する。

従来から、車両を目標停止位置で停止するように車両を目標停止位置まで走行させる車両制御装置が知られている。このような車両制御装置は、車両の加速度である実加速度が「目標停止位置で停止するように車両を走行させるための目標加速度」と一致するように車両の駆動装置及び制動装置を制御する。駆動装置は車両に駆動力を付与する装置であり、制動装置は車両に制動力を付与する装置である。

例えば、特許文献１に記載の車両制御装置（以下、「従来装置」と称呼する。）は、車両が目標停止位置への走行中に車両の走行を妨げる外乱により車両が停止した場合に目標加速度を増大させる。これにより、従来装置は、外乱により車両が停止したとしても、その外乱に抗して車両を走行させることにより目標停止位置まで車両を走行させる可能性を高めることができる。

特開２０２０－１５４０２号公報

駆動装置及び制動装置の少なくとも一方に制御ヒステリシスがある場合、実加速度が目標加速度と一致するまでにかかる時間が長くなる。これにより、目標加速度が急激に増大したり急激に減少したりする可能性がある。このような目標加速度の急激な増減が繰り返されると、車両は急加速及び急減速を繰り返して車両が上下方向に振動する可能性がある。

このような目標加速度の急激な増減が発生する可能性を低減するために、本発明者は、次の構成を備える車両制御装置を検討している。上記構成は、今回取得した目標加速度（今回目標加速度）と前回取得した目標加速度（前回目標加速度）との差を表す変化量の大きさが閾値変化量を超えないように今回目標加速度が設定される構成である。この構成を「変化量リミッタ」と称呼する場合がある。

このような変化量リミッタを備える車両制御装置は、必要な目標加速度の大きさよりも小さな大きさの目標加速度に基いて駆動装置及び制動装置を制御する可能性がある。この場合、必要な駆動力又は制動力が車両に付与されない可能性がある。もし、外乱が発生している場合に外乱に抗して車両が走行するために必要な駆動力が車両に付与されなければ、車両が停止してしまう。もし、車両が目標停止位置で停止するために必要な制動力が車両に付与されなければ、車両が目標停止位置で停止できなくなる。

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、駆動装置及び制動装置の少なくとも一方に制御ヒステリシスがある場合であっても、通常時には車両の振動を低減させ、通常時よりも大きな駆動力又は制動力が必要となる場合には必要な目標加速度で駆動装置及び制動装置を制御できる車両制御装置を提供することにある。

本発明の車両制御装置（以下、「本発明装置」とも呼称する。）は、
車両に駆動力を付与する駆動装置（３４ａ）と、
前記車両に制動力を付与する制動装置（４４ａ）と、
前記車両の実際の加速度を表す実加速度が、前記車両が予め設定された目標停止位置で停止するように前記車両を走行させるための目標加速度と一致するように前記駆動装置及び前記制動装置を制御する制御ユニット（２０、３０、４０）と、
を備え、
前記制御ユニットは、
所定時間が経過する毎に前記目標加速度を取得し（ステップ３２５）、
今回取得した前記目標加速度である今回目標加速度と前回取得した前記目標加速度である前回目標加速度との差を表す変化量の大きさが閾値変化量を超えた場合（ステップ３３５「Ｎｏ」）、前記今回目標加速度を前記変化量の大きさが前記閾値変化量を超えないような値に設定し（ステップ３５５）、
通常時よりも大きな前記駆動力又は前記制動力が必要となる場合に成立する所定の緊急条件が成立した場合（ステップ５１５「Ｙｅｓ」、ステップ５３５「Ｙｅｓ」、ステップ５４５「Ｙｅｓ」）、前記緊急条件が成立しない場合と比べて（ステップ５４５「Ｎｏ」、ステップ５５５）、前記閾値変化量を大きな値に設定する（ステップ５２０、ステップ５５０）、
ように構成されている。

本発明装置は、今回目標加速度を「変化量の大きさが閾値変化量を超えないような値」に設定する。これにより、駆動装置及び制動装置の少なくとも一方に制御ヒステリシスがある場合であっても、車両が急激に加速度及び減速することを防止できる。この結果、車両ＶＡが振動してしまう可能性を低減できる。

更に、本発明装置は、緊急条件が成立している場合には、緊急条件が成立していない場合に比べて、閾値変化量を大きな値に設定する。これにより、通常時よりも大きな駆動力又は制動力が必要となる場合には、通常時よりも目標加速度が大きく変化することが許容される。この結果、通常時よりも大きな駆動力が必要となる場合には、駆動装置に必要な駆動力を車両に付与できる可能性を高めることができ、通常時よりも大きな制動力が必要となる場合には、駆動装置及び制動装置に必要な制動力を車両に付与できる可能性を高めることができる。

本発明装置の一態様において、
前記制御ユニットは、前記車両の走行を妨げる外乱の大きさを表す外乱値、及び、前記目標停止位置までの残りの距離を表す残距離に基いて、前記緊急条件が成立したか否かを判定するように構成されている（ステップ５１５、ステップ５２５、ステップ５４０、ステップ５４５）。

外乱値が大きければ、車両が外乱に抗して走行するためにより大きな駆動力が必要となる可能性が高い。残距離が短ければ、車両が目標停止位置に停止するためによりも大きな制動力が必要となる可能性が高い。このような外乱値及び残距離に基いて緊急条件が成立したか否かが判定されるため、通常時よりも大きな前記駆動力又は前記制動力が必要となる場合に緊急条件が成立したと判定される確実性（緊急条件の判定の確実性）を高めることができる。

上記態様において、
前記制御ユニットは、
前記外乱値が閾値以上であるとの第１条件（ステップ５１５）、
前記実加速度が、前記残距離基いてに設定される閾値加速度以上であるとの第２条件（ステップ５３５）、
前記車両が前記目標停止位置を通過したとの第３条件（ステップ５４０）、及び、
前記残距離が所定の閾値距離以下となったとの第４条件（ステップ５４５）、
の何れか一つが成立した場合、前記緊急条件が成立したと判定するように構成されている。

第１条件は大きな駆動力が必要となる可能性が高い場合に成立する。第２条件及び第４条件は、車両が目標停止位置で停止するために大きな制動力が必要となる可能性が高い場合に成立する。第３条件は、目標停止位置を通過してしまっているときに成立する。このため、第３条件は、即座に車両を停止させる必要があるため、大きな制動力が必要となる可能性が高い場合に成立する。このような第１条件乃至第４条件の何れか一つが成立した場合、緊急条件が成立したと判定されるため、上記緊急条件の判定の確実性を高めることができる。

上記態様において、
前記制御ユニットは、前記第１条件乃至前記第３条件の何れか一つが成立した場合、前記第４条件が成立した場合と比べて（ステップ５５０）、前記閾値変化量を大きな値に設定する（ステップ５２０）ように構成されている。

第１条件乃至第３条件の何れか一つが成立した場合には、「大きな駆動力又は制動力」が必要となる緊急度が、第４条件が成立した場合よりも高いため、いち早く必要とされる駆動力又は制動力を車両に付与する必要がある。このため、第１条件乃至第３条件の何れか一つが成立した場合、第４条件が成立した場合と比べて、閾値変化量が大きな値に設定される。これにより、上記車両が振動する可能性をより低減しつつ、駆動装置及び制動装置に必要な制動力を車両に付与できる可能性をより高めることができる。

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の概略構成図である。 図２は、緊急条件の説明図である。 図３は、駐車ＥＣＵのＣＰＵが実行する自動駐車ルーチンを表すフローチャートである。 図４は、駐車ＥＣＵのＣＰＵが実行する終了判定ルーチンを表すフローチャートである。 図５は、駐車ＥＣＵのＣＰＵが実行する閾値変化量設定ルーチンを表すフローチャートである。

＜構成＞
図１に示したように、本実施形態に係る車両制御装置１０（以下、「本制御装置１０」と称呼する。）は、車両ＶＡに搭載（適用）されている。本制御装置１０は、駐車ＥＣＵ２０、駆動ＥＣＵ３０、ブレーキＥＣＵ４０及びステアリングＥＣＵ５０を備える。これらのＥＣＵ２０、３０、４０及び５０は、図示しないＣＡＮ（Controller Area Network）を介して互いにデータを送受信できるように接続されている。

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。ＥＣＵを「制御ユニット」又は「コントローラ」と称呼する場合もある。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。上記ＥＣＵ２０、３０、４０及び５０の総て又は幾つかは、一つのＥＣＵに統合されてもよい。

本制御装置１０は、複数のカメラ２２、複数のソナー２４、加速度センサ２６、複数の車輪速センサ２８及び自動駐車スイッチ２９を備える。これらは２２乃至２９は駐車ＥＣＵ２０に対してデータを送受信できるように駐車ＥＣＵ２０と接続されている。

複数のカメラ２２は、前方カメラ、後方カメラ、左側方カメラ及び右側方カメラを含む。複数のカメラ２２のそれぞれは、所定時間が経過する毎に、以下に述べる領域を撮影することにより画像データを生成し、その画像データを駐車ＥＣＵ２０に送信する。前方カメラ、後方カメラ、左側方カメラ及び右側方カメラは、それぞれ、車両ＶＡの前方の領域、車両ＶＡの後方の領域、車両ＶＡの左側方の領域及び車両ＶＡの右側方の領域を撮影する。

複数のソナー２４は、前方ソナー、後方ソナー、左側方ソナー及び右側方ソナーを含む。複数のソナー２４のそれぞれは、以下に述べる領域に音波を送信し、その音波の物体による反射波を受信する。複数のソナー２４のそれぞれは、所定時間が経過する毎に、送信した音波及び受信した反射波に関する情報（即ち、ソナーデータ）を駐車ＥＣＵ２０に送信する。前方ソナー、後方ソナー、左側方ソナー及び右側方ソナーは、それぞれ、車両ＶＡの前方の領域、車両ＶＡの後方の領域、車両ＶＡの左側方の領域及び車両ＶＡの右側方の領域に音波を送信する。

駐車ＥＣＵ２０は、画像データ及びソナーデータに基いて車両ＶＡの周囲に存在する物体を認識し、画像データに基いて車両ＶＡの周囲の路面上の白線を認識する。

加速度センサ２６は、車両ＶＡの前後方向の実際の加速度Ｇを測定し、加速度Ｇを表す検出信号を発生させる。駐車ＥＣＵ２０は、加速度センサ２６から受け取った検出信号に基いて車両ＶＡの加速度Ｇを特定する。なお、この加速度Ｇを「実加速度」と称呼する場合もある。

車輪速センサ２８は、車両ＶＡの車輪毎に設けられている。各車輪速センサ２８は、対応する車輪が所定角度回転する毎に一つの車輪パルス信号を発生させる。駐車ＥＣＵ２０は、各車輪速センサ２８から受け取った車輪パルス信号の単位時間におけるパルス数をカウントし、そのパルス数に基いて各車輪の回転速度を取得する。そして、駐車ＥＣＵ２０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、駐車ＥＣＵ２０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。

自動駐車スイッチ２９は、車両のステアリングホイール５２ａ付近に配設される。運転者は、自動駐車制御の実行を所望する場合に自動駐車スイッチ２９を操作する。自動駐車制御は、車両ＶＡが目標停止位置で停止するように車両ＶＡを目標停止位置まで自動で走行させる制御である。

駆動ＥＣＵ３０は、アクセルペダル操作量センサ３２及び駆動源アクチュエータ３４とデータを送受信できるようにアクセルペダル操作量センサ３２及び駆動源アクチュエータ３４に接続されている。

アクセルペダル操作量センサ３２は、運転者によるアクセルペダル３２ａの操作量であるアクセルペダル操作量ＡＰを検出し、アクセルペダル操作量ＡＰを表す信号を発生する。駆動ＥＣＵ３０は、アクセルペダル操作量センサ３２が発生する信号に基いてアクセルペダル操作量ＡＰを特定する。

駆動源アクチュエータ３４は、車両ＶＡに付与される駆動力を発生する駆動源（電動機及び内燃機関等）３４ａと接続されている。なお、駆動源３４ａは「駆動装置」と称呼する場合もある。駆動ＥＣＵ３０は、駆動源アクチュエータ３４を制御することにより駆動源３４ａの運転状態を変更する。これにより、駆動ＥＣＵ３０は、車両ＶＡに付与される駆動力を調整できる。駆動ＥＣＵ３０は、アクセルペダル操作量ＡＰ又は駐車ＥＣＵ２０からの要求量が大きいほど車両ＶＡに付与される駆動力が大きくなるように、駆動源アクチュエータ３４を制御する。

ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキペダル操作量センサ４２及びブレーキアクチュエータ４４とデータを送受信できるようにブレーキペダル操作量センサ４２及びブレーキアクチュエータ４４に接続されている。

ブレーキペダル操作量センサ４２は、ブレーキペダル４２ａの操作量であるブレーキペダル操作量ＢＰを検出し、ブレーキペダル操作量ＢＰを表す信号を発生する。ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキペダル操作量センサ４２が発生する信号に基いてブレーキペダル操作量ＢＰを特定する。

ブレーキアクチュエータ４４は、周知の油圧式の制動装置４４ａと接続されている。ブレーキＥＣＵ４０はブレーキアクチュエータ４４を制御することにより、制動装置４４ａが発生する摩擦制動力を変更する。これにより、ブレーキＥＣＵ４０は、車両ＶＡに付与される制動力を調整できる。ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキペダル操作量ＢＰ又は駐車ＥＣＵ２０からの要求量が大きいほど車両ＶＡに付与される制動力が大きくなるように、ブレーキアクチュエータ４４を制御する。

ステアリングＥＣＵ５０は、操舵角センサ５２、操舵トルクセンサ５４及び操舵モータ５６に接続されている。

操舵角センサ５２は、ステアリングホイール５２ａの中立位置からの回転角度を操舵角θｓとして検出し、操舵角θｓを表す信号を発生する。ステアリングＥＣＵ５０は、操舵角センサ５２が発生する信号に基いて操舵角θｓを特定する。

操舵トルクセンサ５４は、ステアリングホイール５２ａに連結されたステアリングシャフト５４ａに作用するトルクを表す操舵トルクＴｒを検出し、操舵トルクＴｒを表す信号を発生する。ステアリングＥＣＵ５０は、操舵トルクセンサ５４が発生する信号に基いて操舵トルクＴｒを特定する。

操舵モータ５６は、図示しない車両バッテリから供給される電力に応じたトルクを発生する。ステアリングＥＣＵ５０は、操舵モータ５６に供給される電力の向き及び大きさを制御する。操舵モータ５６は、上記トルクを車両ＶＡの操舵機構５６ａに伝達可能に組み込まれている。操舵機構５６ａは、ステアリングホイール５２ａ、ステアリングシャフト５４ａ及び操舵用ギア機構等を含む。操舵モータ５６が発生させるトルクは、操舵アシストトルクが発生させ、左右の操舵輪を操舵（転舵）させる。

ステアリングＥＣＵ５０は、通常時においては、操舵トルクＴｒに応じた操舵アシストトルクを操舵モータ５６を用いて発生させる。更に、ステアリングＥＣＵ５０は、「目標操舵角を含む操舵指令」を駐車ＥＣＵ２０から受信した場合、操舵角θｓが「受信した操舵指令に含まれる目標操舵角」に一致するように操舵モータ５６を制御し、それにより操舵輪を自動的に転舵する。

（作動の概要）
本制御装置１０は、自動駐車制御を実行する。本制御装置１０は、自動駐車制御を実行している間、所定時間が経過する毎に、車両ＶＡが「目標停止位置までの走行ルート」に沿って走行し且つ目標停止位置にて車両ＶＡが停止するための目標加速度Ｇｔｇｔを取得する。本制御装置１０は、今回目標加速度Ｇｔｇｔから前回目標加速度Ｇｔｇｔ’を減算することにより変化量ΔＧｔｇｔを取得する。今回目標加速度Ｇｔｇｔは現時点にて取得した（今回取得した）目標加速度Ｇｔｇｔである。前回目標加速度Ｇｔｇｔ’は現時点から所定時間前に取得した（前回取得した）目標加速度Ｇｔｇｔである。

本制御装置１０は、変化量ΔＧｔｇｔの大きさ（｜ΔＧｔｇｔ｜）が閾値変化量ΔＧｔｈを超えないように目標加速度Ｇｔｇｔを設定し、その目標加速度Ｇｔｇｔを含む加減速指令を駆動ＥＣＵ３０及びブレーキＥＣＵ４０に送信する。

駆動ＥＣＵ３０及びブレーキＥＣＵ４０は、それぞれ、加速度Ｇが「加減速指令に含まれる目標加速度Ｇｔｇｔ」と一致するように、駆動源アクチュエータ３４及びブレーキアクチュエータ４４を介して駆動源３４ａ及び制動装置４４ａを制御する。目標加速度Ｇｔｇｔが０よりも大きな値である場合、駆動ＥＣＵ３０及びブレーキＥＣＵ４０は、それぞれ、車両ＶＡを加速させる（即ち、車両ＶＡに駆動力を付与する）ように駆動源３４ａ及び制動装置４４ａを制御する。目標加速度Ｇｔｇｔが０よりも小さな値である場合、駆動ＥＣＵ３０及びブレーキＥＣＵ４０は、それぞれ、車両ＶＡを減速させる（即ち、車両ＶＡに制動力を付与する）ように駆動源３４ａ及び制動装置４４ａを制御する。

本制御装置１０は、通常時よりも大きな駆動力又は制動力が必要となる場合に成立する所定の緊急条件（図２を参照しながら後述する。）が成立したか否かを判定している。緊急条件が成立しない場合、本制御装置１０は、閾値変化量ΔＧｔｈを通常閾値Ｇｎｔｈに設定する。これに対し、緊急条件が成立した場合、本制御装置１０は、閾値変化量ΔＧｔｈを緊急閾値Ｇｋｔｈに設定する。緊急閾値Ｇｋｔｈは通常閾値Ｇｎｔｈよりも大きな値に設定されている。

本制御装置１０は、緊急条件が成立した場合には、緊急条件が成立しない場合に比べて、閾値変化量ΔＧｔｈを増大させる。これにより、本制御装置１０は、通常時には、目標加速度Ｇｔｇｔの急激な増減の繰り返しによって車両ＶＡが振動してしまう可能性を低減できる。更に、本制御装置１０は、通常時よりも大きな駆動力又は制動力が必要となる場合には、必要な目標加速度で駆動源３４ａ及び制動装置４４ａを制御できる。よって、車両ＶＡの進行を妨げる外乱が発生しても車両ＶＡが目標停止位置まで走行できる可能性を高め、車両ＶＡを目標停止位置で正確に停止できる可能性を高めることができる。

（緊急条件）
図２を参照しながら、緊急条件について説明する。本制御装置１０は、以下の第１条件乃至第４条件の何れかが成立した場合、緊急条件が成立したと判定する。

＜第１条件＞
本制御装置１０は、車両ＶＡの走行を妨げる外乱の大きさを表す外乱値Ｄｖが閾値Ｄｖｔｈ以上である場合、第１条件が成立したと判定する。
本制御装置１０は、目標加速度Ｇｔｇｔから加速度Ｇを減算することにより、外乱値Ｄｖを取得する。外乱値Ｄｖが大きいほど、外乱が大きいことを表す。
例えば、図２に示したように車両ＶＡの前輪が段差と接触している場合、段差により車両ＶＡの走行が妨げられ、車両ＶＡは加速できなくなる。このため、上記外乱値Ｄｖは通常時よりも大きくなり、第１条件が成立する可能性が高くなる。第１条件は、通常時よりも大きな駆動力が必要となる場合に成立する条件である。

＜第２条件＞
本制御装置１０は、加速度Ｇが「目標停止位置までの残りの距離を表す残距離Ｄに基いて設定される閾値加速度Ｇｔｈ」以上である場合、第２条件が成立したと判定する。一例としては、閾値加速度Ｇｔｈは、残距離Ｄが短くなるにつれて０よりも大きな値から小さくなるように設定されている。この例をより詳細に説明すると、閾値加速度Ｇｔｈは、通常閾値Ｇｎｔｈの範囲内で目標加速度Ｇｔｇｔの変化が許容されるとの仮定下で、残距離Ｄが「０」となったときに（即ち、車両ＶＡが目標停止位置に到達したときに）加速度Ｇが「０」となる値に予め設定されている。従って、加速度Ｇが閾値加速度Ｇｔｈ以上であれば、車両ＶＡが目標停止位置に到達したときに加速度Ｇが「０」とならずに車両ＶＡが停止できない可能性がある。よって、第２条件は、通常時より大きな制動力が必要となる場合に成立する条件である。

なお、残距離Ｄは、以下のように取得される。本制御装置１０は、画像データ及びソナーデータに基いて、所定時間が経過する毎に車両ＶＡの現在位置から目標停止位置までの走行ルートに沿って移動した場合に車両ＶＡが移動する距離を残距離Ｄとして取得する。なお、例えば、カメラ２２と目標停止位置との間に存在する立体物が原因となり画像データに目標停止位置が含まれない場合がある。この場合には、画像データ及びソナーデータに基生きて上記残距離Ｄが取得できない。このような場合には、本制御装置１０は、車輪速センサ２８からの車輪パルス信号に基いて前回の残距離Ｄの取得時点から車両ＶＡが実際に移動した距離である実測距離Ｄｍを特定し、前回の残距離Ｄから実測距離Ｄｍを減算することにより残距離Ｄを取得する。

＜第３条件＞
本制御装置１０は、車両ＶＡが目標停止位置に到達しても車両ＶＡが停止していないと残距離Ｄに基いて判定した場合、第３条件が成立したと判定する。より詳細に説明すると、本制御装置１０は、残距離Ｄが「０」である場合に車速Ｖｓが「０」でない場合、第３条件が成立したと判定する。第３条件が成立した場合、車両ＶＡはすぐに停止する必要がある。よって、第３条件は、通常時よりも大きな制動力が必要となる場合に成立する条件である。

＜第４条件＞
本制御装置１０は、残距離Ｄが閾値距離Ｄｔｈ以下である場合、第４条件が成立したと判定する。残距離Ｄが閾値距離Ｄｔｈ以下である場合、車両ＶＡは目標停止位置に比較的接近しており、車両ＶＡが目標停止位置で停止するための急激な減速を許容する必要がある。よって、第４条件は、通常時よりも大きな制動力が必要となる場合に成立する条件である。

ここで、第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１及び第２緊急閾値Ｇｋｔｈ２が緊急閾値Ｇｋｔｈとして用意されている。第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１は第２緊急閾値Ｇｋｔｈ２よりも大きな値に設定されている。通常閾値Ｇｎｔｈ、第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１及び第２緊急閾値Ｇｋｔｈ２の中で通常閾値Ｇｎｔｈが最も小さく、第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１が最も大きくなる。

第１条件乃至第３条件の何れかが成立した場合、本制御装置１０は、閾値変化量ΔＧｔｈを第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１に設定する。
第４条件が成立した場合、本制御装置１０は、閾値変化量ΔＧｔｈを第２緊急閾値Ｇｋｔｈ２に設定する。
第１条件乃至第３条件の何れか一つが成立した場合には、「大きな駆動力又は制動力」が必要となる緊急度が、第４条件が成立した場合よりも高いため、いち早く必要とされる駆動力又は制動力を車両に付与する必要がある。このため、第１条件乃至第３条件の何れか一つが成立した場合、第４条件が成立した場合と比べて、閾値変化量ΔＧｔｈが「第２緊急閾値Ｇｋｔｈ２よりも大きな第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１」に設定される。

第１条件乃至第４条件の何れも成立しない場合、即ち、緊急条件が成立しない場合、本制御装置１０は、閾値変化量ΔＧｔｈを通常閾値Ｇｎｔｈに設定する。

以上により、本制御装置１０は、外乱値Ｄｖ及び残距離Ｄに基いて第１条件乃至第４条件の何れか（即ち、緊急条件）が成立したか否かを判定しており、緊急条件が成立した場合には、緊急条件が成立していない場合に比べて大きな値の閾値変化量ΔＧｔｈを設定する。

（具体的作動）
＜自動駐車ルーチン＞
駐車ＥＣＵ２０のＣＰＵ（以下、「ＣＰＵ」と表記した場合、特に断りがない限り、駐車ＥＣＵ２０のＣＰＵを指す。）は、図３にフローチャートにより示した自動駐車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３のステップ３００から処理を開始し、ステップ３０５に進み、実行フラグＸｅｘｅの値が「０」であるか否かを判定する。

実行フラグＸｅｘｅの値は、自動駐車制御が実行される場合に「１」に設定され、自動駐車制御が実行されない場合に「０」に設定される。なお、実行フラグＸｅｘｅの値は、イニシャルルーチンにて「０」に設定される。イニシャルルーチンは、図示しないイグニッション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。

実行フラグＸｅｘｅの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ３０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３１０に進む。ステップ３１０にて、ＣＰＵは、運転者が自動駐車スイッチ２９を操作したか否かを判定する。

運転者が自動駐車スイッチ２９を操作していない場合、ＣＰＵは、ステップ３１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、運転者が自動駐車スイッチ２９を操作した場合、ＣＰＵは、ステップ３１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３１５乃至ステップ３３５を順に実行する。

ステップ３１５：ＣＰＵは、実行フラグＸｅｘｅの値を「１」に設定するとともに、閾値変化量ΔＧｔｈを通常閾値Ｇｎｔｈに設定する。
ステップ３２０：ＣＰＵは、目標停止位置を設定する。
詳細には、ＣＰＵは、画像データ及びソナーデータに基いて車両ＶＡが駐車可能なスペースを探索し、車両ＶＡの現在位置から最も近いスペースと車両ＶＡとの位置関係をディスプレイに表示する。運転者は、車両ＶＡをそのスペースに駐車することに同意する場合、図示しない決定ボタンを操作する。運転者が決定ボタンを操作した場合、ＣＰＵは、上記スペースを目標停止位置に設定する。

なお、目標停止位置を設定する処理には種々の処理があり、上記した例に限定されない。例えば、運転者がディスプレイに表示された車両ＶＡの周囲の画像から目標停止位置を決定し、ＣＰＵは、運転者が決定した位置を目標停止位置に設定してもよい。

ステップ３２５：ＣＰＵは、目標加速度Ｇｔｇｔ（今回目標加速度Ｇｔｇｔ）を取得する。
目標加速度Ｇｔｇｔを処理の詳細は、特開２０２０－１５４０２号公報に記載されており、ここでは簡単に説明する。
まず、加速度フィードフォワード項（加速度ＦＦ項）に位置・速度フィートバック項（位置・速度ＦＢ項）が加算され、第１目標加速度が取得される。そして、第１目標加速度に加速度フィードバック項（加速度ＦＢ項）が加算され、第２目標加速度が取得される。最後に、第２目標加速度に外乱フィードフォワード項（外乱ＦＦ項）が加算され、目標加速度が取得される。

＜加速度ＦＦ項＞
加速度ＦＦ項として、車両ＶＡの現在位置から目標停止位置までの走行ルートに沿って車両ＶＡを走行させるための加速度が用いられる。
＜位置・速度ＦＢ項＞
位置・速度ＦＢ項は、目標車速及び目標停止位置に実際の車速Ｖｓ及び車両ＶＡの位置を一致させるためのフィードバック項である。位置・速度ＦＢ項は、目標車速及び目標停止位置と車速Ｖｓ及び車両ＶＡの現在位置との差分に対する比例制御により取得される。

＜加速度ＦＢ項＞
加速度ＦＢ項は、目標加速度Ｇｔｇｔに加速度Ｇを一致させるためのフィードバック項である。加速度ＦＢ項は、目標加速度Ｇｔｇｔと加速度Ｇとの差分に対する比例積分制御により取得される。
＜外乱ＦＦ項＞
外乱ＦＦ項は、外乱の影響を補正するためのフィードフォワード項である。外乱ＦＦ項は、可観測外乱ＦＦ項と未知外乱ＦＦ項とが加算されることにより取得される。例えば、可観測外乱ＦＦ項は、加速度Ｇに基いて取得される路面勾配に基き取得される。未知外乱ＦＦ項は、上記外乱値Ｄｖに基き取得される。

なお、目標加速度Ｇｔｇｔの取得方法は上記した方法に限定されない。

ステップ３３０：ＣＰＵは、今回目標加速度Ｇｔｇｔから前回目標加速度Ｇｔｇｔ’を減算することにより変化量ΔＧｔｇｔを取得する。
ステップ３３５：ＣＰＵは、変化量ΔＧｔｇｔの大きさ（｜ΔＧｔｇｔ｜）が閾値変化量ΔＧｔｈ以下であるか否かを判定する。

変化量ΔＧｔｇｔの大きさが閾値変化量ΔＧｔｈ以下である場合、ＣＰＵは、ステップ３３５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ３４０乃至ステップ３５０を順に実行する。

ステップ３４０：ＣＰＵは、車両ＶＡが走行ルートに沿って走行するための目標転舵角θｔｇｔを取得する。
ステップ３４５：ＣＰＵは、今回目標加速度Ｇｔｇｔを含む加減速指令を駆動ＥＣＵ３０及びブレーキＥＣＵ４０に送信するとともに、目標転舵角θｔｇｔを含む操舵指令をステアリングＥＣＵ５０に送信する。
ステップ３５０：ＣＰＵは、今回目標加速度Ｇｔｇｔを前回目標加速度Ｇｔｇｔ’としてＲＡＭに記憶する。
その後、ＣＰＵは、ステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ＣＰＵがステップ３３５に進んだときに変化量ΔＧｔｇｔの大きさが閾値変化量ΔＧｔｈよりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ３３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３５５に進む。ステップ３５５にて、ＣＰＵは、今回目標加速度Ｇｔｇｔを変化量ΔＧｔｇｔの大きさが閾値変化量ΔＧｔｈよりも小さくなるような値に設定する。

詳細には、変化量ΔＧｔｇｔが「０」以上である場合（即ち、今回目標加速度Ｇｔｇｔが前回目標加速度Ｇｔｇｔ’以上である場合）、ＣＰＵは、今回目標加速度Ｇｔｇｔを「前回目標加速度Ｇｔｇｔ’と閾値変化量ΔＧｔｈとを加算することにより得られた値」に設定する。

これに対し、変化量ΔＧｔｇｔが「０」未満である場合（即ち、今回目標加速度Ｇｔｇｔが前回目標加速度Ｇｔｇｔ’未満である場合）、ＣＰＵは、今回目標加速度Ｇｔｇｔを「前回目標加速度Ｇｔｇｔ’から閾値変化量ΔＧｔｈを減算することにより得られた値」に設定する。

ＣＰＵは、ステップ３５５の実行後、ステップ３４０乃至ステップ３５０を実行し、ステップ３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、ＣＰＵがステップ３０５に進んだときに実行フラグＸｅｘｅの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ３０５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ３２５に進む。

＜終了判定ルーチン＞
ＣＰＵは、図４にフローチャートにより示した終了判定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、ステップ４０５に進み、実行フラグＸｅｘｅの値が「１」であるか否かを判定する。

実行フラグＸｅｘｅの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ４０５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。

これに対し、実行フラグＸｅｘｅの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ４０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４１０に進む。ステップ４１０にて、ＣＰＵは、通過フラグＸｏｖｒの値が「０」であるか否かを判定する。

通過フラグＸｏｖｒの値は、車両ＶＡが目標停止位置に到達したにもかかわらず車両ＶＡが停止してなかった場合、「１」に設定される。通過フラグＸｏｖｒの値は、車両ＶＡが目標停止位置を通過した後に車両ＶＡが停止した場合、「０」に設定される。なお、通過フラグＸｏｖｒの値は、イニシャルルーチンにて「０」に設定される。

通過フラグＸｏｖｒの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４１５に進む。ステップ４１５にて、ＣＰＵは、車両ＶＡが目標停止位置に到達したか否かを判定する。

車両ＶＡが目標停止位置に到達していない場合、ＣＰＵは、ステップ４１５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。

これに対し、車両ＶＡが目標停止位置に到達した場合、ＣＰＵは、ステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４２０に進む。ステップ４２０にて、ＣＰＵは、車両ＶＡが停止したか否か、即ち、車速Ｖｓが「０」であるか否かを判定する。

車両ＶＡが停止した場合、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４２５及びステップ４３０を順に実行する。
ステップ４２５：ＣＰＵは、実行フラグＸｅｘｅの値を「０」に設定する。
ステップ４３０：ＣＰＵは、通過フラグＸｏｖｒの値が「１」であるか否かを判定する。

通過フラグＸｏｖｒの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ４３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４３５に進む。ステップ４３５にて、ＣＰＵは、図示しないパーキングブレーキアクチュエータを作動させるとともに、シフトポジションをパーキングに変更する。パーキングブレーキアクチュエータが作動すると車輪に摩擦制動力が付与され、シフトポジションがパーキングに変更されることにより、車両ＶＡの停止状態が維持される。

その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

一方、車両ＶＡが目標停止位置に到達した場合に車両ＶＡが停止していない場合、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４４０に進む。ステップ４４０にて、ＣＰＵは、通過フラグＸｏｖｒの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

通過フラグＸｏｖｒの値が「１」に設定された後にＣＰＵが本ルーチンを実行してステップ４１０に進むと、ＣＰＵは、ステップ４１０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４２０に進む。車両ＶＡが目標停止位置を通過した後に車両ＶＡが停止していない場合、ＣＰＵは、そのステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ４４０に進んで通過フラグＸｏｖｒの値を「１」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、車両ＶＡが目標停止位置を通過した後に車両ＶＡが停止した場合、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ４２５にて実行フラグＸｅｘｅの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ４３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４４５に進み、通過フラグＸｏｖｒの値を「０」に設定し、ステップ４３５を実行する。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

＜閾値変化量設定ルーチン＞
ＣＰＵは、図５にフローチャートにより示した閾値変化量設定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５のステップ５００から処理を開始し、ステップ５０５に進み、実行フラグＸｅｘｅの値が「１」であるか否かを判定する。

実行フラグＸｅｘｅの値が「０」である場合、ＣＰＵは、ステップ５０５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。

これに対し、実行フラグＸｅｘｅの値が「１」である場合、ＣＰＵは、ステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ５１０及びステップ５１５を順に実行する。
ステップ５１０：ＣＰＵは、直近に取得された目標加速度Ｇｔｇｔから加速度Ｇを減算することにより外乱値Ｄｖを取得する。
ステップ５１５：ＣＰＵは、第１条件が成立したか否か（即ち、外乱値Ｄｖが閾値Ｄｖｔｈ以上であるか否か）を判定する。

第１条件が成立した場合（外乱値Ｄｖが閾値Ｄｖｔｈ以上である場合）、ＣＰＵは、ステップ５１５にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ５２０に進む。ステップ５２０にて、ＣＰＵは、閾値変化量ΔＧｔｈを第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１に設定する。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。

これに対し、第１条件が成立していない場合（外乱値Ｄｖが閾値Ｄｖｔｈ未満である場合）、ＣＰＵは、ステップ５１５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５２５乃至ステップ５３５を順に実行する。

ステップ５２５：ＣＰＵは、上記したように、残距離Ｄを取得する。
ステップ５３０：ＣＰＵは、残距離Ｄに応じた閾値加速度Ｇｔｈを取得する。
ステップ５３５：ＣＰＵは、第２条件が成立したか否か（加速度Ｇが閾値加速度Ｇｔｈ以上であるか否か）を判定する。

第２条件が成立した場合（加速度Ｇが閾値加速度Ｇｔｈ以上である場合）、ＣＰＵは、ステップ５３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５２０に進み、閾値変化量ΔＧｔｈを第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１に設定する。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。

これに対し、第２条件が成立していない場合（加速度Ｇが閾値加速度Ｇｔｈ未満である場合）、ＣＰＵは、ステップ５３５にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５４０に進む。ステップ５４０にて、ＣＰＵは、第３条件が成立したか否か（通過フラグＸｏｖｒの値が「１」に設定されているか否か）を判定する。上記したように、車両ＶＡが目標停止位置にて車両ＶＡが停止していない場合（即ち、車両ＶＡが目標停止位置を通過した場合）、通過フラグＸｏｖｒの値は「１」に設定される。

第３条件が成立した場合（通過フラグＸｏｖｒの値が「１」に設定されている場合）、ＣＰＵは、ステップ５４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５２０に進み、閾値変化量ΔＧｔｈを第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１に設定する。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。

これに対し、第３条件が成立していない場合（通過フラグＸｏｖｒの値が「０」に設定されている場合）、ＣＰＵは、ステップ５４０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ５４５に進む。ステップ５４５にて、ＣＰＵは、第４条件が成立したか否か（残距離Ｄが閾値距離Ｄｔｈ以下であるか否か）を判定する。

第４条件が成立した場合（残距離Ｄが閾値距離Ｄｔｈ以下である場合）、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、閾値変化量ΔＧｔｈを第２緊急閾値Ｇｋｔｈ２に設定する。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。

第４条件が成立していない場合（残距離Ｄが閾値距離Ｄｔｈよりも長い場合）、ＣＰＵは、緊急条件が成立していないと判定する。この場合、ＣＰＵは、ステップ５４５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５５５に進み、閾値変化量ΔＧｔｈを通常閾値Ｇｎｔｈに設定する。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。

以上説明した通り、本制御装置１０は、今回目標加速度Ｇｔｇｔを「変化量ΔＧｔｇｔが閾値変化量ΔＧｔｈを超えないような値」に設定されるので、加速度Ｇが急激に増減することを防止できる。これにより、駆動源３４ａ及び制動装置４４ａの少なくとも一方に制御ヒステリシスがある場合であっても、車両ＶＡが急激に加速及び減速することを防止でき、車両ＶＡが振動してしまう可能性を低減できる。

更に、本制御装置１０は、緊急条件が成立している場合には、緊急条件が成立していない場合よりも、閾値変化量ΔＧｔｈを大きな値（第１緊急閾値Ｇｋｔｈ１又は第２緊急閾値Ｇｋｔｈ２）に設定する。緊急条件は、通常時よりも大きな駆動力又は制動力が必要となる場合に成立する。通常時よりも大きな駆動力が必要となる場合には、駆動源３４ａに必要な駆動力を車両ＶＡに付与させる可能性を高めることができ、通常時よりも大きな制動力が必要となる場合には、駆動源３４ａ及び制動装置４４ａに必要な制動力を車両ＶＡに付与させる可能性を高めることができる。

本発明は上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

（第１変形例）
第１変形例に係る車両制御装置１０は、画像データに目標停止位置が含まれる否かにかかわらず、前回取得した残距離Ｄから「前回から現時点までに車両ＶＡが実際に移動した実測距離Ｄｍ」を減算することにより残距離Ｄを取得してもよい。

（第２変形例）
自動駐車制御は、車両ＶＡに運転者が乗車しない状態（運転者が車両ＶＡから降りた状態）で行われてもよい。このような自動駐車制御はリモート自動駐車制御として知られており、例えば、特開２０２０－１０４５２９号公報に記載されている。更に、本制御装置１０は、車両ＶＡを目標停止位置で停止するように走行させる制御であれば、適用することができる。例えば、本制御装置１０は、駐車している車両ＶＡを自動で出庫させる自動出庫制御にも適用可能である。

（第３変形例）
第４条件が成立したか否かに用いる閾値距離Ｄｔｈは、車両ＶＡが目標停止位置で停止するための所定の停止加速度Ｇｓｔと残距離Ｄとの関係に基いて、設定されてもよい。
車両ＶＡが停止するまでにかかる時間は、以下の（１）式で表される。
ｔ＝Ｖｓｐ／Ｇｓｔ ・・・（１）式
（１）式の「Ｖｓｐ」は、現在の車速Ｖｓである。

更に、ｔ秒間に車両ＶＡが走行する距離Ｄは、以下の（２）式で表される。

（１）式を（２）式に代入すると、停止加速度Ｇｓｔと残距離Ｄとの関係は、以下の（３）式で表される。

第３変形例に係る車両制御装置１０は、上記（３）式の「Ｖｓｐ」に現在の車速Ｖｓを適用することにより残距離Ｄを求める。そして、車両制御装置１０は、この残距離Ｄを閾値距離Ｄｔｈに設定する。

（第４変形例）
車両制御装置１０は、エンジン自動車、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、燃料電池車（ＦＣＥＶ：Fuel Cell Electric Vehicle）及び電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）等の車両に搭載可能である。

１０…車両制御装置、２０…駐車ＥＣＵ、２６…加速度センサ、３０…駆動ＥＣＵ、３４…駆動源アクチュエータ、３４ａ…駆動源、４０…ブレーキＥＣＵ、４４…ブレーキアクチュエータ、４４ａ…制動装置。

Claims (1)

1. 車両に駆動力を付与する駆動装置と、
   前記車両に制動力を付与する制動装置と、
   前記車両の実際の加速度を表す実加速度が、前記車両が予め設定された目標停止位置で停止するように前記車両を走行させるための目標加速度と一致するように前記駆動装置及び前記制動装置を制御する制御ユニットと、
   を備え、
   前記制御ユニットは、
   所定時間が経過する毎に前記目標加速度を取得し、
   今回取得した前記目標加速度である今回目標加速度と前回取得した前記目標加速度である前回目標加速度との差を表す変化量の大きさが閾値変化量を超えた場合、前記今回目標加速度を前記変化量の大きさが前記閾値変化量を超えないような値に設定し、
   通常時よりも大きな前記駆動力又は前記制動力が必要となる場合に成立する所定の緊急条件が成立した場合、前記緊急条件が成立しない場合と比べて、前記閾値変化量を大きな値に設定する、
   ように構成され、
   更に、前記制御ユニットは、
   前記車両の走行を妨げる外乱の大きさを表す外乱値が閾値以上であるとの第１条件、
   前記実加速度が、前記目標停止位置までの残りの距離を表す残距離に基いて設定される閾値加速度以上であるとの第２条件、
   前記車両が前記目標停止位置を通過したとの第３条件、及び、
   前記残距離が所定の閾値距離以下となったとの第４条件、
   の何れか一つが成立した場合、前記緊急条件が成立したと判定し、
   前記第１条件乃至前記第３条件の何れか一つが成立した場合、前記第４条件が成立した場合と比べて、前記閾値変化量を大きな値に設定する、
   ように構成された、
   車両制御装置。

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