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公開番号2022149658
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-10-07
出願番号2021051913
出願日2021-03-25
発明の名称車両制御装置
出願人マツダ株式会社
代理人
主分類B60W 30/12 20200101AFI20220929BHJP(車両一般)
要約【課題】車線変更時にドライバに違和感を与える車両挙動を抑制することが可能な車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両制御装置は、制約条件の決定と、制御目標値の決定と、を含む処理フローを、所定の制御周期ごとに繰り返し実行するように構成され、制約条件は、車線に対応する仮想車線Sよりも外側へ車両が進入することを抑制する車線制約条件を含み、車両制御装置は、車両が車線変更を開始する制御周期から車線変更を終了する制御周期にわたって、仮想車線の再設定処理を実行するように構成され、再設定処理を実行する制御周期のうち一部または全部の制御周期において、仮想車線Sの幅方向位置が、前回の制御周期よりも車線変更の目標車線に対応する目標仮想車線に近い位置に設定されるとともに、再設定処理を実行する制御周期のうち最後の制御周期において、仮想車線Sが目標仮想車線と一致する。
【選択図】図10B
特許請求の範囲【請求項1】
車両の車線変更を支援する車両制御装置であって、前記車両制御装置は、
前記車両の走行における制約条件を決定する制約条件決定部と、
前記制約条件下で、前記車両の舵角を含む制御目標値を決定する制御目標決定部と、
前記制約条件の決定と、前記制御目標値の決定と、を含む一連の処理フローを、所定の制御周期ごとに繰り返し実行させる制御指令部と、を備え、
前記制約条件は、前記車両が走行している車線に対応する仮想車線を設定し、前記仮想車線の外側へ前記車両が進入することを抑制する車線制約条件を含み、
前記制約条件決定部は、前記車両が車線変更を行う場合、車線変更を開始する制御周期から車線変更を終了する制御周期にわたって、前記仮想車線の再設定処理を実行するように構成され、
前記再設定処理は、車線変更後の走行車線を目標車線とし、前記目標車線に対応する仮想車線を目標仮想車線として、
前記再設定処理を実行する制御周期のうち一部または全部の制御周期において、前記仮想車線の幅方向位置が、前回の制御周期における前記仮想車線よりも前記目標仮想車線に近い位置に設定されるとともに、
前記再設定処理を実行する制御周期のうち最後の制御周期において、前記仮想車線の幅方向位置が前記目標仮想車線と一致していることを特徴とする、車両制御装置。
続きを表示(約 1,000 文字)【請求項2】
前記再設定処理は、
車線変更前の走行車線を起点車線とし、前記仮想車線の幅方向の端部のうち前記目標車線側の端部を第1基準位置とし、前記仮想車線の幅方向の端部のうち前記起点車線側の端部を第2基準位置として、
前記第1基準位置及び前記第2基準位置を再設定することで前記仮想車線の再設定処理を実行するように構成され、
制御周期ごとの前記第1基準位置の幅方向位置の変化量と、制御周期ごとの前記第2基準位置の幅方向位置の変化量とは、少なくとも一部の制御周期において互いに異なる値をとるように設定されている、請求項1に記載の車両制御装置。
【請求項3】
前記再設定処理は、
前記第1基準位置を再設定する第1再設定処理と、前記第2基準位置を再設定する第2再設定処理とを含み、前記第1再設定処理を開始した制御周期より後の制御周期に、前記第2再設定処理を開始するように設定されている、請求項2に記載の車両制御装置。
【請求項4】
前記再設定処理は、
前記第1再設定処理が終了した次の制御周期に、前記第2再設定処理を開始するように設定されている、請求項3に記載の車両制御装置。
【請求項5】
前記第1再設定処理において、制御周期ごとの前記第1基準位置の幅方向位置の変化量は、制御周期の経過とともに単調増加し、
前記第2再設定処理において、制御周期ごとの前記第2基準位置の幅方向位置の変化量は、制御周期の経過とともに単調減少する、請求項4に記載の車両制御装置。
【請求項6】
前記第2再設定処理のうち最初の制御周期における前記第2基準位置の幅方向位置の変化量は、
前記第1再設定処理のうち最後の制御周期における前記第1基準位置の幅方向位置の変化量と等しい、請求項4または5に記載の車両制御装置。
【請求項7】
前記車両制御装置は、
前記車両の周辺に存在する他車両を検出するセンサをさらに備え、
前記制約条件決定部は、前記他車両の周囲に、前記車両が進入することを抑制する進入禁止領域を設定し、
前記第1基準位置または前記第2基準位置が前記進入禁止領域と重なる場合は、前記重なる第1基準位置または第2基準位置を、前記進入禁止領域と重ならないように、前記車両に近づける方向に補正するように設定されている、請求項2~6のいずれか1項に記載の車両制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、車両制御装置に係り、特に、車両の車線変更を支援する車両制御装置に関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
従来から、車両の車線変更を支援する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載された走行支援装置では、合流地点付近での車線変更を支援するため、合流地点の前後では、合流地点のある車線に含まれるリスクを高く設定したうえで、各車線上のノードをリスクが最も低くなるように接続することで、走行経路を算出する。特許文献1を応用すれば、合流地点付近に限らず、ドライバが車線変更を意図したタイミングで、各車線のリスクを再設定することで、車線変更時の走行経路を算出することができると考えられる。
【0003】
また、車両の車線からの逸脱を抑制するために、走行車線の端部に設けた基準位置よりも内側を車両が走行するように走行経路を算出する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2016-17914号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
走行車線の端部に設けた基準位置よりも内側を車両が走行するように走行経路を算出する技術と特許文献1を組み合わせて、車線変更を行うタイミングで、車線変更後の走行車線である目標車線の端部に基準位置を再設定することにより、車線変更をより容易に実現できると考えられる。しかし、一般に、走行車線の端部に設けた基準位置よりも内側を車両が走行するように走行経路を算出する技術において、制御周期(例えば、0.1秒)は、ドライバ自身が操舵して車線変更にかける時間(例えば、3~5秒)よりも短い。そのため、車線変更を開始する制御周期において、単に基準位置を目標車線の端部に設定すると、車両の走行経路に制約を与える基準位置が、1回の制御周期分の時間(例えば、0.1秒間)で車線幅分だけ移動することになる。この場合、車両制御装置が算出する走行経路において、1回の制御周期分の時間における車両の移動量が、ドライバの操舵による車両の移動量を大きく上回ってしまい、ドライバに違和感を与える車両挙動につながるおそれがある。
【0006】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、車線変更時にドライバに違和感を与える車両挙動を抑制することが可能な車両制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題を解決するために、本発明は、車両の車線変更を支援する車両制御装置であって、前記車両制御装置は、前記車両の走行における制約条件を決定する制約条件決定部と、前記制約条件下で、前記車両の舵角を含む制御目標値を決定する制御目標決定部と、前記制約条件の決定と、前記制御目標値の決定と、を含む一連の処理フローを、所定の制御周期ごとに繰り返し実行させる制御指令部と、を備え、前記制約条件は、前記車両が走行している車線に対応する仮想車線を設定し、前記仮想車線の外側へ前記車両が進入することを抑制する車線制約条件を含み、前記制約条件決定部は、前記車両が車線変更を行う場合、車線変更を開始する制御周期から車線変更を終了する制御周期にわたって、前記仮想車線の再設定処理を実行するように構成され、前記再設定処理は、車線変更後の走行車線を目標車線とし、前記目標車線に対応する仮想車線を目標仮想車線として、前記再設定処理を実行する制御周期のうち一部または全部の制御周期において、前記仮想車線の幅方向位置が、前回の制御周期における前記仮想車線よりも前記目標仮想車線に近い位置に設定されるとともに、前記再設定処理を実行する制御周期のうち最後の制御周期において、前記仮想車線の幅方向位置が前記目標仮想車線と一致していることを特徴としている。
【0008】
このように構成された本発明によれば、車線変更を開始する制御周期から車線変更を終了する制御周期にわたって、仮想車線が制御周期ごとに段階的に目標仮想車線に近づくように設定される。これにより、車線変更時において、制御周期ごとの車両の移動量が、ドライバの操舵による車両の移動量を大きく上回ることを抑制し、ドライバに違和感を与える車両挙動を抑制することができる。
【0009】
本発明において、好ましくは、前記再設定処理は、車線変更前の走行車線を起点車線とし、前記仮想車線の幅方向の端部のうち前記目標車線側の端部を第1基準位置とし、前記仮想車線の幅方向の端部のうち前記起点車線側の端部を第2基準位置として、前記第1基準位置及び前記第2基準位置を再設定することで前記仮想車線の再設定処理を実行するように構成され、制御周期ごとの前記第1基準位置の幅方向位置の変化量と、制御周期ごとの前記第2基準位置の幅方向位置の変化量とは、少なくとも一部の制御周期において互いに異なる値をとるように設定されている。
【0010】
両基準位置の幅方向位置の変化量が常に等しくなる再設定処理では、起点車線と目標車線とで車線の幅が異なっている場合に、少なくとも一方の基準位置が目標仮想車線の基準位置からずれてしまう。その結果、仮想車線の再設定処理において、仮想車線を目標仮想車線と一致させることが困難になるおそれがある。一方、上記のように構成された本発明によれば、起点車線と目標車線とで車線の幅が異なっている場合にも、仮想車線を目標仮想車線に対し一致させることができる。
(【0011】以降は省略されています)

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