JP2026000265A - 車両の制御装置、制御プログラム、及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】運転支援システムを備える車両においてアクチュエータの出力が急激に変化することを抑える。
【解決手段】運動マネージャ４５は、車両が有する複数の運転支援システムからそれぞれ車両の運動要求を受け付ける。運動マネージャ４５は、受け付けた運動要求のうちのいずれかを調停結果として選択する。運動マネージャ４５は、調停結果に基づいて車両のアクチュエータを制御するための指示信号を出力する。運動マネージャ４５は、運動要求の切り替わりに伴って指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて指示信号を変化させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両の制御装置、制御プログラム、及び制御方法に関する。

特許文献１には、運動マネージャとして機能する制御装置が記載されている。運動マネージャは、複数の運転支援システムからの運動要求を受け付けて調停する。そして、運動マネージャは、車両のアクチュエータを制御するための指示信号を調停結果に基づいて出力する。

特開２０２０－３２８９４号公報

ところで、調停結果が変化することで運動要求が切り替わる際、その切り替えが即座に行われると上記指示信号が急変して上記アクチュエータの出力が急激に変化するおそれがある。

上記課題を解決する車両の制御装置は、車両が有する複数の運転支援システムからそれぞれ前記車両の運動要求を受け付けることと、受け付けた前記運動要求のうちのいずれかを調停結果として選択することと、前記調停結果に基づいて前記車両のアクチュエータを制御するための指示信号を出力することと、前記運動要求の切り替わりに伴って前記指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて前記指示信号を変化させることと、を実行する。

また、上記課題を解決する制御プログラムは、制御装置に、車両が有する複数の運転支援システムからそれぞれ前記車両の運動要求を受け付けることと、受け付けた前記運動要求のうちのいずれかを調停結果として選択することと、前記調停結果に基づいて前記車両のアクチュエータを制御するための指示信号を出力することと、前記運動要求の切り替わりに伴って前記指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて前記指示信号を変化させることと、を実行させる。

また、上記課題を解決する制御方法は、制御装置が、車両が有する複数の運転支援システムからそれぞれ前記車両の運動要求を受け付けることと、受け付けた前記運動要求のうちのいずれかを調停結果として選択することと、前記調停結果に基づいて前記車両のアクチュエータを制御するための指示信号を出力することと、前記運動要求の切り替わりに伴って前記指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて前記指示信号を変化させることと、を実行する。

運転支援システムを備える車両においてアクチュエータの出力が急激に変化することを抑えることができる。

図１は、一実施形態における車両の概略構成図である。 図２は、同実施形態が有する運動マネージャの基本構成を示す機能ブロック図である。 図３は、同実施形態における調停部の機能ブロック図である。 図４は、同実施形態において目標加速度を算出するための処理手順を示すフローチャートである。 図５は、同実施形態の作用を示すタイミングチャートである。 図６は、同実施形態の作用を示すタイミングチャートである。

＜車両の概略構成＞
以下、本発明の一実施形態を図１～図６に従って説明する。先ず、車両１００の概略構成について説明する。

図１に示すように、車両１００は、パワートレイン装置７１、ステアリング装置７２、ブレーキ装置７３を備えている。本実施形態において、パワートレイン装置７１、ステアリング装置７２、及びブレーキ装置７３のそれぞれは、車両１００のアクチュエータである。

パワートレイン装置７１は、エンジン、モータジェネレータ、及びトランスミッション等を含んでいる。エンジンは、トランスミッションを介して車両１００の駆動輪へと駆動力を付与可能である。また、モータジェネレータは、トランスミッションを介して車両１００の駆動輪へと駆動力を付与可能である。

ステアリング装置７２の一例は、ラック＆ピニオン式の電動ステアリング装置である。ステアリング装置７２は、図示しないラック及びピニオンを制御することにより、車両１００の操舵輪の向きを変更可能である。

ブレーキ装置７３は、車両１００の車輪を機械的に制動する、いわゆる機械式のブレーキ装置である。本実施形態において、ブレーキ装置７３の一例は、ディスクブレーキである。

図１に示すように、車両１００は、セントラルＥＣＵ１０、パワートレインＥＣＵ２０、ステアリングＥＣＵ３０、ブレーキＥＣＵ４０、及び先進運転支援ＥＣＵ５０を備えている。また、車両１００は、第１外部バス６１、第２外部バス６２、第３外部バス６３、及び第４外部バス６４を備えている。なお、「ＥＣＵ」は、（Electronic Control Unit）の略称である。

セントラルＥＣＵ１０は、車両１００の全体を統括して制御する。セントラルＥＣＵ１０は、実行装置１１及び記憶装置１２を備えている。実行装置１１の一例は、ＣＰＵである。記憶装置１２は、読み出しのみが可能なＲＯＭと、読み出し及び書き込みが可能な揮発性のＲＡＭと、読み出し及び書き込みが可能な不揮発性のストレージとを含んでいる。記憶装置１２は、各種のプログラム及び各種のデータを予め記憶している。実行装置１１は、記憶装置１２に記憶されたプログラムを実行することにより、各種の処理を実現する。

パワートレインＥＣＵ２０は、第１外部バス６１を介してセントラルＥＣＵ１０と通信可能である。パワートレインＥＣＵ２０は、パワートレイン装置７１に制御信号を出力することにより、パワートレイン装置７１を制御する。パワートレインＥＣＵ２０は、実行装置２１、及び記憶装置２２を備えている。実行装置２１の一例は、ＣＰＵである。記憶装置２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びストレージを含んでいる。記憶装置２２は、各種のプログラム及び各種のデータを予め記憶している。具体的には、記憶装置２２は、各種のプログラムの一つとして、パワートレインアプリ２３Ａを予め記憶している。パワートレインアプリ２３Ａは、パワートレイン装置７１を制御するためのアプリケーションソフトウェアである。実行装置２１は、記憶装置２２に記憶されたパワートレインアプリ２３Ａを実行することにより、後述するパワートレイン制御部２３としての機能を実現する。本実施形態において、パワートレインＥＣＵ２０は、パワートレイン装置７１を制御するための制御装置である。

ステアリングＥＣＵ３０は、第２外部バス６２を介してセントラルＥＣＵ１０と通信可能である。ステアリングＥＣＵ３０は、ステアリング装置７２に制御信号を出力することにより、ステアリング装置７２を制御する。ステアリングＥＣＵ３０は、実行装置３１、及び記憶装置３２を備えている。実行装置３１の一例は、ＣＰＵである。記憶装置３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びストレージを含んでいる。記憶装置３２は、各種のプログラム及び各種のデータを予め記憶している。具体的には、記憶装置３２は、各種のプログラムの一つとして、ステアリングアプリ３３Ａを予め記憶している。ステアリングアプリ３３Ａは、ステアリング装置７２を制御するためのアプリケーションソフトウェアである。実行装置３１は、記憶装置３２に記憶されたステアリングアプリ３３Ａを実行することにより、後述するステアリング制御部３３としての機能を実現する。本実施形態において、ステアリングＥＣＵ３０は、ステアリング装置７２を制御するための制御装置である。

ブレーキＥＣＵ４０は、第３外部バス６３を介してセントラルＥＣＵ１０と通信可能である。ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキ装置７３に制御信号を出力することにより、ブレーキ装置７３を制御する。ブレーキＥＣＵ４０は、実行装置４１、及び記憶装置４２を備えている。実行装置４１の一例は、ＣＰＵである。記憶装置４２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びストレージを含んでいる。記憶装置４２は、各種のプログラム及び各種のデータを予め記憶している。具体的には、記憶装置４２は、各種のプログラムの一つとして、ブレーキアプリ４３Ａを予め記憶している。ブレーキアプリ４３Ａは、ブレーキ装置７３を制御するためのアプリケーションソフトウェアである。さらに、記憶装置４２は、各種のプログラムの一つとして、運動マネージャアプリ４５Ａを予め記憶している。運動マネージャアプリ４５Ａは、複数の運動要求を調停するためのアプリケーションソフトウェアである。実行装置４１は、記憶装置４２に記憶されたブレーキアプリ４３Ａを実行することにより、後述するブレーキ制御部４３としての機能を実現する。また、実行装置４１は、記憶装置４２に記憶された運動マネージャアプリ４５Ａを実行することにより、後述する運動マネージャ４５としての機能を実現する。本実施形態において、ブレーキＥＣＵ４０は、制御装置である。また、運動マネージャアプリ４５Ａは、制御プログラムである。すなわち、ブレーキＥＣＵ４０の実行装置４１は、運動マネージャアプリ４５Ａを実行することにより、制御方法における各種の処理を実行する。さらに、ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキ装置７３を制御するための制御装置である。

先進運転支援ＥＣＵ５０は、第４外部バス６４を介してセントラルＥＣＵ１０と通信可能である。先進運転支援ＥＣＵ５０は、各種の運転支援を実行する。先進運転支援ＥＣＵ５０は、実行装置５１、及び記憶装置５２を備えるコンピュータである。実行装置５１の一例は、ＣＰＵである。記憶装置５２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びストレージを含んでいる。記憶装置５２は、各種のプログラム及び各種のデータを予め記憶している。各種のプログラムは、第１支援アプリ５６Ａ、第２支援アプリ５７Ａ、第３支援アプリ５８Ａ、及び第４支援アプリ５９Ａを含んでいる。第１支援アプリ５６Ａの一例は、車両１００への衝突の被害を軽減させるために自動的に制動をかける衝突被害軽減ブレーキ、いわゆるＡＥＢ（Autonomous Emergency Braking）用のアプリケーションソフトウェアである。第２支援アプリ５７Ａの一例は、車両１００が走行している車線の維持を行う車線維持支援、いわゆるＬＫＡ（Lane Keeping Assist system）用のアプリケーションソフトウェアである。第３支援アプリ５８Ａの一例は、車両１００の前方を走行する前走車両との車間距離を一定に保ちながら追従走行、いわゆるＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）用のアプリケーションソフトウェアである。第４支援アプリ５９Ａの一例は、車両１００の駐車を自動的に行う駐車支援用のアプリケーションソフトウェアである。本実施形態において、第１支援アプリ５６Ａ、第２支援アプリ５７Ａ、第３支援アプリ５８Ａ、及び第４支援アプリ５９Ａのそれぞれは、車両１００の運転支援機能を実現するアプリケーションソフトウェアである。実行装置５１は、記憶装置５２に記憶された第１支援アプリ５６Ａを実行することにより、後述する第１支援部５６としての機能を実現する。また、実行装置５１は、記憶装置５２に記憶された第２支援アプリ５７Ａを実行することにより、後述する第２支援部５７としての機能を実現する。また、実行装置５１は、記憶装置５２に記憶された第３支援アプリ５８Ａを実行することにより、後述する第３支援部５８としての機能を実現する。また、実行装置５１は、記憶装置５２に記憶された第４支援アプリ５９Ａを実行することにより、後述する第４支援部５９としての機能を実現する。本実施形態において、先進運転支援ＥＣＵ５０は、運転支援システムを構築する制御装置である。また、以下では、先進運転支援ＥＣＵ５０が実行する運転支援の制御をＡＤＡＳ（Advanced Driver-Assistance Systems）制御ということがある。

車両１００は、加速度センサ８１、アクセル操作量センサ８６、舵角センサ８７、及びブレーキ操作量センサ８８を備えている。
加速度センサ８１は、いわゆる三軸センサである。すなわち、加速度センサ８１は、前後加速度ｇｘ、左右加速度ｇｙ、及び上下加速度ｇｚを検出可能である。

前後加速度ｇｘは、車両１００の前後軸に沿う加速度であり、車両１００の駆動方向に働く加速度を正の値で表し、車両１００の制動方向に働く加速度である減速度を負の値で表す。従って、車両１００の駆動力が大きいときには、車両１００の駆動力が小さいときに比べて前後加速度ｇｘの値は大きくなる。すなわち前後加速度ｇｘの値は正であって絶対値が大きくなる。一方、車両１００の制動力が小さいときには、車両１００の制動力が大きいときに比べて前後加速度ｇｘの値は大きくなる。すなわち前後加速度ｇｘの値は負であって絶対値は小さくなる。

左右加速度ｇｙは、車両１００の左右軸に沿う加速度であり、車両１００の左方に働く加速度を正の値で表し、車両１００の右方に働く加速度を負の値で表す。
上下加速度ｇｚは、車両１００の上下軸に沿う加速度であり、車両１００の上方に働く加速度を正の値で表し、車両１００の下方に働く加速度を負の値で表す。なお、ここでいう前後、左右、上下とは、車両１００の運転席から視たときの方向である。

アクセル操作量センサ８６は、車両１００の運転者が操作するアクセルペダルの操作量であるアクセル操作量ＡＣＣを検出する。
舵角センサ８７は、運転者が操作するステアリング軸の角度位置である舵角ＲＡを検出する。なお、本実施形態では、ステアリング軸が中立位置にあるとき、すなわち車両１００が直進するときの舵角ＲＡを基準位置の「０」とする。そして、車両１００が左旋回する方向への舵角ＲＡを正の値で表し、車両１００が右旋回する方向への舵角ＲＡを負の値で表す。

ブレーキ操作量センサ８８は、運転者が操作するブレーキペダルの操作量であるブレーキ操作量ＢＲＡを検出する。
パワートレインＥＣＵ２０は、アクセル操作量センサ８６からアクセル操作量ＡＣＣを示す信号を取得する。ステアリングＥＣＵ３０は、舵角センサ８７から舵角ＲＡを示す信号を取得する。ブレーキＥＣＵ４０は、加速度センサ８１から前後加速度ｇｘ、左右加速度ｇｙ、及び上下加速度ｇｚを示す信号を取得する。ブレーキＥＣＵ４０は、ブレーキ操作量センサ８８からブレーキ操作量ＢＲＡを示す信号を取得する。なお、ブレーキＥＣＵ４０は、セントラルＥＣＵ１０を介して、アクセル操作量ＡＣＣ及び舵角ＲＡを含む各種の値を取得可能である。

＜運動マネージャ＞
次に、図２～図４を参照して、運動マネージャ４５を説明する。
図２に示すように、運動マネージャ４５は、第１支援部５６、第２支援部５７、第３支援部５８、及び第４支援部５９と互いに通信可能である。また、運動マネージャ４５は、パワートレイン制御部２３、ステアリング制御部３３、及びブレーキ制御部４３と互いに通信可能である。また、運動マネージャ４５は、前後加速度ｇｘ等を取得可能である。本実施形態において、前後加速度ｇｘは、車両１００の実加速度の一例である。

第１支援部５６、第２支援部５７、第３支援部５８、及び第４支援部５９は、各種の制御を実行するにあたって、運動マネージャ４５に対して運動要求を出力する。このとき、第１支援部５６、第２支援部５７、第３支援部５８、及び第４支援部５９は、例えば各種の制御が必要になってからその制御が必要でなくなるまで運動要求の出力を継続する。ここで、運動要求は、例えば前後加速度ｇｘを制御するための要求加速度Ｇｄ等を含んでいる。

運動マネージャ４５は、調停部４６及び出力部４７を備えている。
調停部４６は、第１支援部５６、第２支援部５７、第３支援部５８、及び第４支援部５９からの運動要求として例えば要求加速度Ｇｄ等を受け付ける。なお、以下では、調停部４６が第１支援部５６から受け付ける要求加速度Ｇｄのことを第１要求加速度Ｇｄ１といい、調停部４６が第２支援部５７から受け付ける要求加速度Ｇｄのことを第２要求加速度Ｇｄ２という。また、調停部４６が第３支援部５８から受け付ける要求加速度Ｇｄのことを第３要求加速度Ｇｄ３といい、調停部４６が第４支援部５９から受け付ける要求加速度Ｇｄのことを第４要求加速度Ｇｄ４という。そして、調停部４６は、受け付けた要求加速度Ｇｄ等を既定のルールに従って調停する。例えば、調停部４６が複数の支援部からそれぞれ要求加速度Ｇｄを受け付けたときには、調停部４６は、最も小さい加速度を調停結果として選択する。

また、調停部４６は、第１支援部５６、第２支援部５７、第３支援部５８、及び第４支援部５９から加速度変化率Ｇｃｒを受け付ける。加速度変化率Ｇｃｒは、車両１００の加速度を要求加速度Ｇｄに向けて変更する際の当該加速度の単位時間当たりの変化量である。第１支援部５６、第２支援部５７、第３支援部５８、及び第４支援部５９は、それぞれの運動要求に対して予め適合された最適な加速度変化率Ｇｃｒを設定する。なお、以下では、調停部４６が第１支援部５６から受け付ける加速度変化率Ｇｃｒのことを第１加速度変化率Ｇｃｒ１といい、調停部４６が第２支援部５７から受け付ける加速度変化率Ｇｃｒのことを第２加速度変化率Ｇｃｒ２という。また、調停部４６が第３支援部５８から受け付ける加速度変化率Ｇｃｒのことを第３加速度変化率Ｇｃｒ３といい、調停部４６が第４支援部５９から受け付ける加速度変化率Ｇｃｒのことを第４加速度変化率Ｇｃｒ４という。

図３に、調停部４６の機能ブロック図を示す。
調停部４６は、第１目標加速度算出部４６Ａ、第２目標加速度算出部４６Ｂ、第３目標加速度算出部４６Ｃ、第４目標加速度算出部４６Ｄ、及び選択部４６Ｅを備えている。

第１目標加速度算出部４６Ａは、第１要求加速度Ｇｄ１及び第１加速度変化率Ｇｃｒ１を第１支援部５６から取得する。また、第１目標加速度算出部４６Ａは、前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍを選択部４６Ｅから取得する。そして、第１目標加速度算出部４６Ａは、第１要求加速度Ｇｄ１及び第１加速度変化率Ｇｃｒ１及び前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍに基づいて第１目標加速度Ｇｔ１を算出する。なお、第１支援部５６からの運動要求が無い場合、つまり上述したＡＥＢの実行要求が無い場合には、第１目標加速度Ｇｔ１の算出は行われない。

第２目標加速度算出部４６Ｂは、第２要求加速度Ｇｄ２及び第２加速度変化率Ｇｃｒ２を第２支援部５７から取得する。また、第２目標加速度算出部４６Ｂは、前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍを選択部４６Ｅから取得する。そして、第２目標加速度算出部４６Ｂは、第２要求加速度Ｇｄ２及び第２加速度変化率Ｇｃｒ２及び前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍに基づいて第２目標加速度Ｇｔ２を算出する。なお、第２支援部５７からの運動要求が無い場合、つまり上述したＬＫＡの実行要求が無い場合には、第２目標加速度Ｇｔ２の算出は行われない。

第３目標加速度算出部４６Ｃは、第３要求加速度Ｇｄ３及び第３加速度変化率Ｇｃｒ３を第３支援部５８から取得する。また、第３目標加速度算出部４６Ｃは、前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍを選択部４６Ｅから取得する。そして、第３目標加速度算出部４６Ｃは、第３要求加速度Ｇｄ３及び第３加速度変化率Ｇｃｒ３及び前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍに基づいて第３目標加速度Ｇｔ３を算出する。なお、第３支援部５８からの運動要求が無い場合、つまり上述したＡＣＣの実行要求が無い場合には、第３目標加速度Ｇｔ３の算出は行われない。

第４目標加速度算出部４６Ｄは、第４要求加速度Ｇｄ４及び第４加速度変化率Ｇｃｒ４を第４支援部５９から取得する。また、第４目標加速度算出部４６Ｄは、前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍを選択部４６Ｅから取得する。そして、第４目標加速度算出部４６Ｄは、第４要求加速度Ｇｄ４及び第４加速度変化率Ｇｃｒ４及び前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍに基づいて第４目標加速度Ｇｔ４を算出する。なお、第４支援部５９からの運動要求が無い場合、つまり上述した駐車支援の実行要求が無い場合には、第４目標加速度Ｇｔ４の算出は行われない。

図４に、上記第１目標加速度Ｇｔ１、上記第２目標加速度Ｇｔ２、上記第３目標加速度Ｇｔ３、及び上記第４目標加速度Ｇｔ４の算出処理についてその手順を示す。
なお、図４に示す「ｎ」は目標加速度の種別を示し、「ｎ」＝「１」の場合には第１目標加速度Ｇｔ１の算出処理を示し、「ｎ」＝「２」の場合には第２目標加速度Ｇｔ２の算出処理を示す。また、「ｎ」＝「３」の場合には第３目標加速度Ｇｔ３の算出処理を示し、「ｎ」が「４」の場合には第４目標加速度Ｇｔ４の算出処理を示す。また、この算出処理はブレーキＥＣＵ４０によって所定の実行周期Ｔ毎に繰り返し実行される。また、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって、各処理のステップ番号を表現する。

本処理を開始すると、ブレーキＥＣＵ４０は、第ｎ要求加速度Ｇｄｎ及び第ｎ加速度変化率Ｇｃｒｎ及び前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍを取得する（Ｓ１００）。

次に、ブレーキＥＣＵ４０は、前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍが第ｎ要求加速度Ｇｄｎ以上であるか否かを判定する（Ｓ１１０）。
Ｓ１１０の処理において、前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍが第ｎ要求加速度Ｇｄｎ以上ではないと判定される場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、ブレーキＥＣＵ４０は、第ｎ繋ぎ加速度Ｇｃｎを算出する（Ｓ１２０）。第ｎ繋ぎ加速度Ｇｃｎは、現在の加速度を第ｎ要求加速度Ｇｄｎに向けて徐々に変化させるための値であり、運動要求の切り替わりに伴って後述の指示信号が切り替わる際、所定時間をかけて当該指示信号が変化するように運動要求を変化させるための値である。

第ｎ繋ぎ加速度Ｇｃｎは、次式（１）に基づいて算出される。
Ｇｃｎ＝前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍ＋第ｎ加速度変化率Ｇｃｒｎ×本処理の実行周期Ｔ…（１）
Ｓ１２０の処理を実行すると、次に、ブレーキＥＣＵ４０は、算出した第ｎ繋ぎ加速度Ｇｃｎを第ｎ目標加速度Ｇｔｎに代入する（Ｓ１３０）。

一方、上記Ｓ１１０の処理において、前回の演算周期で算出された調停後加速度Ｇｍが第ｎ要求加速度Ｇｄｎ以上であると判定される場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、ブレーキＥＣＵ４０は、第ｎ要求加速度Ｇｄｎを第ｎ目標加速度Ｇｔｎに代入する（Ｓ１４０）。

そして、上記Ｓ１３０及び上記Ｓ１４０の各処理のいずれかを実行すると、ＥＣＵ４０は、今回の実行周期における本処理を終了する。
選択部４６Ｅは、第１目標加速度算出部４６Ａから第１目標加速度Ｇｔ１を取得し、第２目標加速度算出部４６Ｂから第２目標加速度Ｇｔ２を取得する。また、選択部４６Ｅは、第３目標加速度算出部４６Ｃから第３目標加速度Ｇｔ３を取得し、第４目標加速度算出部４６Ｄから第４目標加速度Ｇｔ４を取得する。そして、選択部４６Ｅは、取得した各目標加速度に対して既定のルールに従った調停を行う。例えば、本実施形態では、取得した各目標加速度のうちで最も小さい値を選択するというルールが設定されている。従って、選択部４６Ｅは、調停処理として、第１目標加速度Ｇｔ１及び第２目標加速度Ｇｔ２及び第３目標加速度Ｇｔ３及び第４目標加速度Ｇｔ４のうちで最も小さい加速度を調停結果として選択する。そして、選択した目標加速度を調停後加速度Ｇｍに代入する。また、選択部４６Ｅは、調停後加速度Ｇｍを出力部４７に出力する。

図２に示すように、出力部４７は、調停結果である調停後加速度Ｇｍに基づいて各種のアクチュエータを制御するための運動要求の指示信号を出力する。ここで、各種のアクチュエータは、パワートレイン装置７１、ステアリング装置７２、及びブレーキ装置７３等である。また、パワートレイン装置７１の出力は駆動力であり、ステアリング装置７２の出力は舵角であり、ブレーキ装置７３の出力は制動力である。

例えば、調停結果である調停後加速度Ｇｍが駆動側の値である場合、出力部４７は、調停後加速度Ｇｍを得るための指示信号である要求駆動力Ｔｄを算出する。要求駆動力Ｔｄは駆動力の指示値である。そして、出力部４７は、要求駆動力Ｔｄをパワートレイン制御部２３に対して出力する。パワートレイン制御部２３は、要求駆動力Ｔｄが得られるようにパワートレイン装置７１の制御を実施する。また、例えば、調停後加速度Ｇｍが制動側の値である場合、出力部４７は、調停後加速度Ｇｍを得るための指示信号である要求制動力Ｂｄを算出する。要求制動力Ｂｄは制動力の指示値である。そして、出力部４７は、要求制動力Ｂｄをブレーキ制御部４３に対して出力する。ブレーキ制御部４３は、要求制動力Ｂｄが得られるようにブレーキ装置７３の制御を実施する。また、例えば、運動要求が車両１００の目標軌跡における目標曲率ＣＵｔであって、当該目標曲率ＣＵｔについて調停が行われた場合には、出力部４７は、調停後の目標曲率ＣＵｔを得るための指示信号である要求舵角ＲＡｄを算出する。要求舵角ＲＡｄは舵角の指示値である。そして、出力部４７は、要求舵角ＲＡｄをステアリング制御部３３に対して出力する。ステアリング制御部３３は、要求舵角ＲＡｄが得られるようにステアリング装置７２の制御を実施する。このように、出力部４７が出力した指示信号は、制御しようとするアクチュエータに対応する制御部に受信される。そして、当該制御部によりアクチュエータが制御される。

また、パワートレイン制御部２３、ステアリング制御部３３、及びブレーキ制御部４３の各々は、車両１００の運転者からの動作要求を受信可能である。パワートレイン制御部２３は、運転者からの動作要求としてアクセル操作量センサ８６が検出するアクセル操作量ＡＣＣを受信可能である。また、ステアリング制御部３３は、運転者からの動作要求として舵角センサ８７が検出する舵角ＲＡを受信可能である。さらに、ブレーキ制御部４３は、運転者からの動作要求としてブレーキ操作量センサ８８が検出するブレーキ操作量ＢＲＡを受信可能である。

そして、パワートレイン制御部２３、ステアリング制御部３３、及びブレーキ制御部４３は、運転者からの動作要求を受信している場合、運転者からの動作要求の大きさに応じてアクチュエータを制御する。

＜本実施形態の作用＞
図５に、調停後加速度Ｇｍの推移の一例を示す。図５に示す実線Ｌ１は、調停後加速度Ｇｍの推移を示す。また、図５に示す一点鎖線Ｌ２は、調停後加速度Ｇｍとして第２繋ぎ加速度Ｇｃ２が選択されている場合の同調停後加速度Ｇｍの推移を示す。また、図５に示す二点鎖線Ｌ３は、調停後加速度Ｇｍとして第３繋ぎ加速度Ｇｃ３が選択されている場合の同調停後加速度Ｇｍの推移を示す。また、図５に示す一例では、加速度の大きさは「第１要求加速度Ｇｄ１＜第２要求加速度Ｇｄ２＜第３要求加速度Ｇｄ３」になっている。また、第３加速度変化率Ｇｃｒ３は、第２加速度変化率Ｇｃｒ２よりも大きい値になっている。また、調停後加速度Ｇｍと一致するように車両１００の前後加速度ｇｘは上述したアクチュエータによって制御されている。

時刻ｔ１以前では、第１支援部５６による運転支援が行われており、第１支援部５６からの第１要求加速度Ｇｄ１のみが生じている。そして、前後加速度ｇｘは第１要求加速度Ｇｄ１と一致するように制御されている。

時刻ｔ１において、第２支援部５７による運転支援が開始されることにより同第２支援部５７から第２要求加速度Ｇｄ２が生じると、上述した第２繋ぎ加速度Ｇｃ２が算出されるとともに、その第２繋ぎ加速度Ｇｃ２が第２目標加速度Ｇｔ２に代入される。この第２繋ぎ加速度Ｇｃ２は、第１要求加速度Ｇｄ１よりも大きい値である。従って、選択部４６Ｅでは、第１要求加速度Ｇｄ１が調停後加速度Ｇｍに代入されることにより、調停後加速度Ｇｍは第１要求加速度Ｇｄ１のまま維持される。

時刻ｔ２において、第１支援部５６による運転支援が終了することにより第１要求加速度Ｇｄ１が無くなると、選択部４６Ｅでは、第２繋ぎ加速度Ｇｃ２が調停後加速度Ｇｍに代入される。従って、第１要求加速度Ｇｄ１と一致する値であった調停後加速度Ｇｍは、時刻ｔ２以降、第２加速度変化率Ｇｃｒ２に従い、第２要求加速度Ｇｄ２に向かって徐々に変化していく。

時刻ｔ３において、第３支援部５８による運転支援が開始されることにより同第３支援部５８から第３要求加速度Ｇｄ３が生じると、上述した第３繋ぎ加速度Ｇｃ３が算出されるとともに、その第３繋ぎ加速度Ｇｃ３が第３目標加速度Ｇｔ３に代入される。ここで、第３加速度変化率Ｇｃｒ３は、第２加速度変化率Ｇｃｒ２よりも大きい値になっている。従って、第３繋ぎ加速度Ｇｃ３が代入された第３目標加速度Ｇｔ３は、第２繋ぎ加速度Ｇｃ２が代入された第２目標加速度Ｇｔ２よりも大きい値になる。そのため、選択部４６Ｅでは、第２目標加速度Ｇｔ２が選択されて調停後加速度Ｇｍに代入されることにより、調停後加速度Ｇｍの値は第２加速度変化率Ｇｃｒ２に従って変化していく。

時刻ｔ４において、調停後加速度Ｇｍが第２要求加速度Ｇｄ２に達すると、第２目標加速度Ｇｔ２には第２要求加速度Ｇｄ２が代入される。この第２要求加速度Ｇｄ２は、第３繋ぎ加速度Ｇｃ３よりも小さい値である。従って、選択部４６Ｅでは、第２要求加速度Ｇｄ２が調停後加速度Ｇｍに代入されることにより、時刻ｔ４以降、調停後加速度Ｇｍは第２要求加速度Ｇｄ２に維持される。

時刻ｔ５において、第２支援部５７による運転支援が終了することにより第２要求加速度Ｇｄ２が無くなると、選択部４６Ｅでは、第３繋ぎ加速度Ｇｃ３が調停後加速度Ｇｍに代入される。従って、第２要求加速度Ｇｄ２と一致する値であった調停後加速度Ｇｍは、時刻ｔ５以降、第３加速度変化率Ｇｃｒ３に従い、第３要求加速度Ｇｄ３に向かって徐々に変化していく。

図６に、調停後加速度Ｇｍの推移について他の一例を示す。図６に示す実線Ｌ１、一点鎖線Ｌ２、及び二点鎖線Ｌ３は、図５に示したものと同一である。図６における時刻ｔ３から時刻ｔ４の間において、実際には実線Ｌ１と二点鎖線Ｌ３とは一致しているが、これらを分けて図示するために、実線Ｌ１から二点鎖線Ｌ３をずらした状態で図示している。同様に、図６における時刻ｔ５以降において、実際には実線Ｌ１と二点鎖線Ｌ３とは一致しているが、これらを分けて図示するために、実線Ｌ１から二点鎖線Ｌ３をずらした状態で図示している。そして、図６に示す一例は、図５に示した一例と比較して、第３加速度変化率Ｇｃｒ３が第２加速度変化率Ｇｃｒ２よりも小さい値になっている点が異なっている。

図６における時刻ｔ３以前の作用は、図５における時刻ｔ３以前の作用と同一であるため、以下では、時刻ｔ３以降の作用について説明する。
時刻ｔ３において、第３支援部５８による運転支援が開始されることにより同第３支援部５８から第３要求加速度Ｇｄ３が生じると、上述した第３繋ぎ加速度Ｇｃ３が算出されるとともに、その第３繋ぎ加速度Ｇｃ３が第３目標加速度Ｇｔ３に代入される。ここで、第３加速度変化率Ｇｃｒ３は、第２加速度変化率Ｇｃｒ２よりも小さい値になっている。従って、第３繋ぎ加速度Ｇｃ３が代入された第３目標加速度Ｇｔ３は、第２繋ぎ加速度Ｇｃ２が代入された第２目標加速度Ｇｔ２よりも小さい値になる。そのため、選択部４６Ｅでは、第３目標加速度Ｇｔ３が選択されて調停後加速度Ｇｍに代入されることにより、調停後加速度Ｇｍの値は第３加速度変化率Ｇｃｒ３に従って変化していく。このように、大きさの異なる複数の要求加速度が生じている場合には、各要求加速度に対応する加速度変化率に基づいて算出される繋ぎ加速度のうちで最も加速度の小さい繋ぎ加速度が調停後加速度Ｇｍに代入される。従って、最も加速度の大きい繋ぎ加速度が調停後加速度Ｇｍに代入される場合と比較して、調停後加速度Ｇｍが変化する際の当該調停後加速度Ｇｍの急変が抑えられる。

＜本実施形態の効果＞
（１）運動マネージャ４５は、車両１００が有する複数の運転支援システムからそれぞれ車両１００の運動要求である要求加速度を受け付ける。そして、運動マネージャ４５は、受け付けた要求加速度に基づく各目標加速度のうちのいずれかを調停結果として選択する。そして、運動マネージャ４５は、調停結果である調停後加速度Ｇｍに基づき、車両１００のアクチュエータを制御するための指示信号である駆動力及び制動力の指示値を出力する。ここで、運動マネージャ４５は、要求加速度の切り替わりに伴って指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて指示信号が変化するように、上述した繋ぎ加速度を算出して運動要求を変化させる。

従って、要求加速度が切り替わる際には、繋ぎ加速度に従って調停後加速度Ｇｍが徐々に変化するようになる。そのため、調停後加速度Ｇｍに応じて変化する上記指示信号も徐々に変化するようになり、上述した車両１００の各アクチュエータの出力変化は緩やかになる。従って、運転支援システムを備える車両１００において上述したアクチュエータの出力が急激に変化することを抑えることができる。

（２）運動マネージャ４５は、運動要求の変化率である加速度変化率Ｇｃｒを取得する。そして、運動マネージャ４５は、運動要求を切り替える際には、加速度変化率Ｇｃｒに基づいて算出された繋ぎ加速度を目標加速度に設定することにより運動要求を変化させる。こうした運動要求の演算値である目標加速度の変化を通じて、指示信号である要求駆動力Ｔｄや要求制動力Ｂｄを徐々に変化させることにより、車両１００のアクチュエータの出力を徐々に変化させることができる。

（３）支援部による運転支援が切り替わることにより要求加速度が切り替わる際に、車両１００のアクチュエータの出力が急変することを抑えるには、例えば次のような方法が考えられる。

すなわち、調停の結果、複数の要求加速度のうちの１つが選択されている場合において、選択されていない要求加速度については、本来到達したい要求加速度でなく、調停された加速度よりも少しだけ大きい値を仮の目標加速度として設定しておき待機しておく。このように仮の目標加速度を設定するのは、現在設定されている加速度がいずれの支援部による要求なのかをシステムが把握するためである。そして、選択されていた要求加速度が無くなり、待機していた要求加速度が選択された場合には、仮の目標加速度から選択された要求加速度に向けて徐々に加速度を変化させていく。このようにすれば、要求加速度が切り替わる際に、車両１００のアクチュエータの出力が急変することを抑えることは可能である。ただし、次のような不都合の発生が懸念される。すなわち、待機している要求加速度が選択されているかどうかを監視しながら要求加速度を決める処理を支援部ごとに行う必要があり、ソフトウェアが複雑になる。また、自身の要求加速度が選択されているかどうかを各支援部が把握できるのは、自身の要求加速度を決めた次の演算周期になるため、本来到達したい要求加速度に向かって加速度を変化させる処理が演算周期１回分だけ遅れることになる。

この点、本実施形態では、各支援部は、要求加速度Ｇｄ及び加速度変化率Ｇｃｒを調停部４６に出力するだけでアクチュエータの出力の急変を抑えることができる。従って、待機している要求加速度が選択されているかどうかを監視しながら要求加速度を決める処理を支援部ごとに行う必要はなく、これにより上述したような不都合の発生は抑えることができる。

＜変更例＞
本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

・運動マネージャ４５が加速度変化率Ｇｃｒを算出してもよい。
・運動マネージャ４５の外部に調停部４６を設けてもよい。
・選択部４６Ｅにおいて調停を行うための既定のルールは適宜変更してもよい。例えば、取得した各目標加速度のうちで最も大きい値を選択するというルールを設定してもよい。また、取得した各目標加速度の中央値を選択するというルールを設定してもよい。

・上述した指示信号は、要求駆動力Ｔｄ及び要求制動力Ｂｄのうちの少なくとも１つでもよい。なお、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、所望の選択肢の「１つ以上」を意味する。一例として、本明細書において使用される「少なくとも１つ」という表現は、選択肢の数が２つであれば「１つの選択肢のみ」または「２つの選択肢の双方」を意味する。

・運動要求は車両１００の加速度であり、指示信号は要求駆動力Ｔｄ及び要求制動力Ｂｄであった。この他、運動要求は車両１００の目標軌跡における目標曲率であり、指示信号は上記要求舵角ＲＡｄでもよい。つまり、上述した運動要求の切り替わり時における駆動力及び制動力の制御を、車両１００の舵角の制御に適用してもよい。

・運動マネージャ４５の機能を実現するＥＣＵは、ブレーキＥＣＵ４０以外であってもよい。具体例として、ブレーキＥＣＵ４０に代えて、セントラルＥＣＵ１０の実行装置１１は、記憶装置１２に記憶された運動マネージャアプリ４５Ａを実行することにより、運動マネージャ４５の機能を実現してもよい。すなわち、セントラルＥＣＵ１０、パワートレインＥＣＵ２０、ステアリングＥＣＵ３０、ブレーキＥＣＵ４０、及び先進運転支援ＥＣＵ５０は、制御装置として採用することができる。

＜付記＞
上記実施形態及び変更例から把握できる技術的思想について記載する。
［付記１］車両が有する複数の運転支援システムからそれぞれ前記車両の運動要求を受け付けることと、受け付けた前記運動要求のうちのいずれかを調停結果として選択することと、前記調停結果に基づいて前記車両のアクチュエータを制御するための指示信号を出力することと、前記運動要求の切り替わりに伴って前記指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて前記指示信号を変化させることと、を実行する車両の制御装置。

［付記２］前記運動要求は前記車両の加速度であり、前記指示信号は前記車両の駆動力及び前記車両の制動力のうちの少なくとも１つの指示値を含む付記１に記載の車両の制御装置。

［付記３］前記運動要求は前記車両の目標軌跡における目標曲率であり、前記指示信号は前記車両における舵角の指示値を含む付記１または付記２に記載の車両の制御装置。

１０…セントラルＥＣＵ
２０…パワートレインＥＣＵ
２３…パワートレイン制御部
３０…ステアリングＥＣＵ
３３…ステアリング制御部
４０…ブレーキＥＣＵ
４３…ブレーキ制御部
４５…運動マネージャ
４６…調停部
４７…出力部
５０…先進運転支援ＥＣＵ
５６…第１支援部
５７…第２支援部
５８…第３支援部
５９…第４支援部
６１…第１外部バス
６２…第２外部バス
６３…第３外部バス
６４…第４外部バス
７１…パワートレイン装置
７２…ステアリング装置
７３…ブレーキ装置
１００…車両

Claims (5)

1. 車両が有する複数の運転支援システムからそれぞれ前記車両の運動要求を受け付けることと、
   受け付けた前記運動要求のうちのいずれかを調停結果として選択することと、
   前記調停結果に基づいて前記車両のアクチュエータを制御するための指示信号を出力することと、
   前記運動要求の切り替わりに伴って前記指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて前記指示信号を変化させることと、を実行する
   車両の制御装置。
2. 前記運動要求の変化率を取得することと、
   前記運動要求を切り替える際には前記変化率に基づいて前記運動要求を変化させることにより前記指示信号を変化させることと、を実行する
   請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記運動要求は前記車両の加速度であり、前記指示信号は前記車両の駆動力及び前記車両の制動力のうちの少なくとも１つの指示値を含む
   請求項１に記載の車両の制御装置。
4. 制御装置に、
   車両が有する複数の運転支援システムからそれぞれ前記車両の運動要求を受け付けることと、
   受け付けた前記運動要求のうちのいずれかを調停結果として選択することと、
   前記調停結果に基づいて前記車両のアクチュエータを制御するための指示信号を出力することと、
   前記運動要求の切り替わりに伴って前記指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて前記指示信号を変化させることと、を実行させる
   制御プログラム。
5. 制御装置が、
   車両が有する複数の運転支援システムからそれぞれ前記車両の運動要求を受け付けることと、
   受け付けた前記運動要求のうちのいずれかを調停結果として選択することと、
   前記調停結果に基づいて前記車両のアクチュエータを制御するための指示信号を出力することと、
   前記運動要求の切り替わりに伴って前記指示信号が切り替わる際には、所定時間をかけて前記指示信号を変化させることと、を実行する
   制御方法。