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WO2018230286A1 - 車両運動制御装置、車両運動制御方法および車両運動制御システム - Google Patents

車両運動制御装置、車両運動制御方法および車両運動制御システム Download PDF

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WO2018230286A1
WO2018230286A1 PCT/JP2018/019790 JP2018019790W WO2018230286A1 WO 2018230286 A1 WO2018230286 A1 WO 2018230286A1 JP 2018019790 W JP2018019790 W JP 2018019790W WO 2018230286 A1 WO2018230286 A1 WO 2018230286A1
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WO
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vehicle
motion control
preceding vehicle
control device
vehicle motion
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PCT/JP2018/019790
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博志 伊藤
健太郎 上野
弘貴 菅原
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Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
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Publication date
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Priority to DE112018002997.2T priority patent/DE112018002997T5/de
Priority to KR1020197035591A priority patent/KR20200003866A/ko
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    • B60W2754/10—Spatial relation or speed relative to objects
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle motion control device that travels following a preceding vehicle, a vehicle motion control method, and a vehicle motion control system.
  • Patent Document 1 is a background art in the technical field related to automatic travel control of a vehicle that is electronically connected to a preceding vehicle and travels following the preceding vehicle.
  • Patent Document 1 discloses that the following vehicle is information indicating a traveling state such as a vehicle speed and acceleration of the preceding vehicle, information indicating an operation amount such as a throttle opening, a steering angle, and a brake operation amount, vehicle weight, and engine output characteristics.
  • information indicating vehicle specifications such as, it is possible to perform follow-up running control with the same operation as that given to the preceding vehicle without waiting for a change in the running state as a result of the preceding vehicle control The point is disclosed.
  • a predetermined inter-vehicle distance is obtained when the inter-vehicle distance obtained by the feedforward control varies with respect to the predetermined inter-vehicle distance, such as when a third vehicle interrupts between the target preceding vehicle and the host vehicle. It is described that the distance can be controlled. However, when an interruption of another vehicle occurs, the subsequent vehicle is forced to be suddenly braked, which is dangerous, and the subsequent vehicle may not be able to continue automatic follow-up. In addition, it is necessary to have means for detecting an interrupting vehicle in the following vehicle, means for controlling the inter-vehicle distance so as to secure a space between the interrupting vehicle, and a control means for rearranging the platoon when the interrupting vehicle leaves. . Moreover, when a person enters between vehicles at the time of a stop, there exist subjects, such as being unable to start an auto following driving
  • the present invention is to provide a vehicle motion control device, a vehicle motion control method, and a vehicle motion control system capable of suppressing the interruption of others between the preceding vehicle and the following vehicle. .
  • the present invention is a vehicle motion control device for a succeeding vehicle that enables non-mechanical connection with the preceding vehicle and enables follow-up travel, and is generated based on the acquired information about the preceding vehicle. Based on the target track acquired by the target track acquisition unit that acquires the target track following the traveling track of the preceding vehicle and the target track acquired by the target track acquisition unit, the closest distance to the preceding vehicle is maintained at a preset distance.
  • An actuator control output unit that outputs a command for following the preceding vehicle to an actuator control unit related to steering, braking, and driving of the following vehicle is provided.
  • a vehicle motion control device capable of suppressing the interruption of others between the preceding vehicle and the following vehicle. it can.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the concept of a vehicle motion control system in this embodiment.
  • 1 is a preceding vehicle
  • 2 is a succeeding vehicle that travels following the preceding vehicle 1.
  • the succeeding vehicle 2 is a vehicle that is equipped with the preceding vehicle recognition sensor 3 and the inter-vehicle communication device 4 and is electronically connected to the preceding vehicle 1 and travels unattended.
  • the driver 5 gets on the preceding vehicle 1 and the succeeding vehicle 2 automatically follows exactly the same trajectory as the preceding vehicle 1.
  • the following vehicle 2 follows the vehicle so that no other vehicle is interrupted between the vehicles.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the inter-vehicle distance and the turning angle of the vehicle travel, and is a diagram schematically showing the subsequent vehicle 2 that the preceding vehicle 1 travels in the direction of the white arrow and follows it.
  • the width of each of the preceding vehicle 1 and the following vehicle 2 is W
  • the distance between the preceding vehicle 1 and the following vehicle 2 is the distance between the vehicle geometric centers, that is, the rear end and the following of the preceding vehicle 1.
  • control is performed such that the closest distance between the vehicles is maintained at a preset distance according to the vehicle speed without being limited by the curvature radius when the vehicle turns. That is, the distance between the vehicles, which is the distance on the center line of the vehicle width as shown in FIG. 2, is not constant, but the closest distance between the vehicles is constant, that is, the closest distance in FIG. Is a point A that is the distance between the rear left corner of the preceding vehicle and the front left corner of the following vehicle. In FIG. 2, the closest distance is zero.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the relationship between the closest distance between vehicles and the radius of curvature when turning in this embodiment.
  • (a) shows a case where the vehicle travel is a straight line, and the closest distance coincides with the inter-vehicle distance.
  • (b) shows a case where the vehicle travels on a gentle curve with a large curvature radius
  • (c) shows a case where the vehicle travels on a sharp curve with a small curvature radius.
  • FIG. 3 shows a state in which the speed of the succeeding vehicle is controlled so that the closest distance is 1 m, for example, even if the radii of curvature are different.
  • the succeeding vehicle sets the target trajectory so that the vehicle geometric center is the same so that the following vehicle can pass the route that the preceding vehicle has passed.
  • the vehicle angle between the preceding vehicle and the following vehicle changes, so that the closest distance approaches even if the vehicle speed is constant because of the geometric relationship.
  • the succeeding vehicle performs acceleration / deceleration in accordance with the radius of curvature and controls so that the closest distance is constant.
  • the closest distance is controlled to be kept constant. Therefore, for example, even if the vehicle speed of the preceding vehicle is constant, when the vehicle is turning with a different radius of curvature, the succeeding vehicle performs acceleration / deceleration control and sets the closest distance to the preceding vehicle to a preset distance. Control to limit.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the relationship between the vehicle speed and the closest distance between vehicles in this embodiment.
  • the closest distance is set to 1.0 m, which is a distance at which a motorcycle cannot interrupt between the preceding vehicle and the following vehicle.
  • the closest distance is set to a distance of 0.5 m at which the bicycle cannot be interrupted between the preceding vehicle and the following vehicle.
  • the closest distance is set to a distance of 0.1 m where a pedestrian cannot enter between the preceding vehicle and the following vehicle.
  • the closest distance is set to be shorter as the speed of the preceding vehicle becomes slower.
  • the number of objects that can be interrupted increases from cars to motorcycles, bicycles, and people, so there is a risk of being interrupted at the same distance, so by reducing the closest distance as the vehicle speed decreases Interrupts can be suppressed.
  • the characteristic indicated by A in FIG. 4 sets the closest distance according to the vehicle speed, and according to this control, interruption can be further suppressed.
  • the closest distance may be less than the vehicle width because it is necessary to make the maximum distance that the car cannot interrupt.
  • FIG. 5 is a configuration block diagram of a vehicle motion control system in the present embodiment.
  • the preceding vehicle 1 is a preceding vehicle that processes the operation information that is the operation amount of the accelerator 11, the brake 12, and the steering wheel 13 that the driver 5 operates, and the preceding vehicle information that includes travel state amounts such as vehicle speed and acceleration, and vehicle specifications.
  • the vehicle information processing part 14 is provided and it has the transmission means 15 which transmits preceding vehicle information.
  • the succeeding vehicle 2 receives the preceding vehicle information transmitted from the preceding vehicle 1 and the preceding vehicle recognition unit 22 that acquires the preceding vehicle recognition information such as the relative distance, relative speed, and relative angle between the preceding vehicle 1 and the preceding vehicle 1. Based on the received preceding vehicle information and the information of the preceding vehicle recognizing unit 22, a target track generating unit 23 that generates a target track that follows the traveling track of the preceding vehicle, and the vehicle so as to travel following the target track.
  • a vehicle motion control unit 24 for calculating a vehicle motion control command, and a drive system 26 such as an engine or a drive motor, a brake 27, and a steering 28 related to steering, braking, and driving according to the control command of the vehicle motion control unit 24.
  • an actuator control unit 25 that calculates and outputs a control amount.
  • the preceding vehicle recognition unit 22 may acquire the preceding vehicle recognition information by inter-vehicle communication, or may acquire the preceding vehicle recognition information by an external recognition unit that is a shape recognition device such as a stereo camera or a laser radar. Good.
  • the vehicle motion control unit 24 obtains a preceding vehicle based on the target track acquisition unit that acquires the target track generated by the target track generation unit 23 and the target track acquired by the target track acquisition unit. And an actuator control output unit that outputs a command for causing the preceding vehicle to follow the vehicle so as to maintain the closest distance to the preset distance. In other words, the vehicle motion control unit 24 issues a command to run the vehicle so as to maintain the closest distance to the preceding vehicle at a preset distance even if the curvature radius when the preceding vehicle turns is changed. Output to the actuator controller related to braking and driving.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of acceleration / deceleration control in the present embodiment.
  • the angle indicates a change in the turning angle of the vehicle when the vehicle travels from a straight line to a curve, and the solid line is the preceding vehicle and the broken line is the subsequent vehicle.
  • the following vehicle steers after the preceding vehicle, but the following vehicle performs acceleration / deceleration control in order to maintain the closest distance to the preceding vehicle.
  • the relative distance indicates that the closest distance to the preceding vehicle is constant.
  • the relative angle indicates the difference in turning angle between the preceding vehicle and the following vehicle, and the relative yaw rate (angular velocity) relative to the difference changes as shown in the figure. Then, the subsequent vehicle acceleration is controlled as shown in the figure, and the subsequent vehicle speed is controlled.
  • the present embodiment is a vehicle motion control device for a succeeding vehicle that is non-mechanically coupled to the preceding vehicle and enables follow-up travel, and is generated based on the acquired information related to the preceding vehicle.
  • the target track acquired by the target track acquiring unit that acquires the target track following the traveling track of the preceding vehicle and the target track acquired by the target track acquiring unit, the closest distance to the preceding vehicle is maintained at a preset distance.
  • an actuator control output unit that outputs a command for causing the vehicle to follow the vehicle to a control unit of an actuator related to steering, braking, and driving of the following vehicle.
  • a vehicle motion control device for a succeeding vehicle that enables non-mechanical connection with the preceding vehicle and enables follow-up travel, and performs acceleration / deceleration control according to the radius of curvature of the preceding vehicle when turning, Is configured to output a command to travel with the closest distance of the vehicle limited to a preset distance to an actuator related to steering, braking, and driving of the following vehicle.
  • a vehicle motion control device for a succeeding vehicle that enables non-mechanical connection with the preceding vehicle to enable follow-up travel, and the closest distance from the preceding vehicle even if the radius of curvature of the preceding vehicle changes Is configured to output a command to drive the vehicle to maintain a predetermined distance to an actuator related to steering, braking, and driving of the following vehicle.
  • a follow-up running control system for a following vehicle that enables non-mechanical connection with a preceding vehicle to enable following running, and that receives a preceding vehicle information transmitted from the preceding vehicle, and recognizes the preceding vehicle.
  • the target track that follows the traveling track of the preceding vehicle based on the outside recognition unit that acquires the preceding vehicle recognition information, the preceding vehicle information received by the receiving unit, and the preceding vehicle recognition information acquired by the outside recognition unit
  • a vehicle motion control unit that outputs a command to run with acceleration / deceleration control according to the radius of curvature when the preceding vehicle turns based on the target track generated by the target track generation unit
  • an actuator control output unit that inputs a command output from the vehicle motion control unit and outputs the command to an actuator related to steering, braking, and driving.
  • a vehicle motion control method for a succeeding vehicle that enables non-mechanical connection with the preceding vehicle and enables follow-up traveling, and follows the traveling track of the preceding vehicle generated based on the acquired information on the preceding vehicle.
  • a target trajectory acquisition step for acquiring a target trajectory, and a command to follow the preceding vehicle so as to limit the closest distance to the preceding vehicle by a preset distance based on the target trajectory acquired by the target trajectory acquiring step is followed.
  • an actuator control output step for outputting to an actuator control unit related to vehicle steering and braking / driving.
  • this invention is not limited to the above-mentioned Example, Various modifications are included.
  • the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment.

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Abstract

先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御装置であって、取得された先行車に関する情報に基づいて生成される先行車の走行軌道に追従する目標軌道を取得する目標軌道取得部と、目標軌道取得部により取得された目標軌道に基づき、先行車との最近接距離を予め設定された距離に維持するよう先行車に追従走行させる指令を後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータの制御部に出力するアクチュエータ制御出力部とを備える構成とする。

Description

車両運動制御装置、車両運動制御方法および車両運動制御システム
　本発明は、先行車に追従して走行する車両運動制御装置、車両運動制御方法および車両運動制御システムに関する。
　先行車と電子的に連結して先行車に追従して走行する車両の自動走行制御に関する技術分野の背景技術として、例えば特許文献1がある。特許文献1には、後続車は、先行車の車速や加速度などの走行状態を示す情報と、スロットル開度、操舵角、ブレーキ操作量などの操作量を示す情報と、車両重量、エンジン出力特性などの車両諸元を示す情報とを受信することで、先行車の制御の結果である走行状態の変化を待たずに、先行車に与えられる操作と同様の操作で追従走行制御を可能にする点が開示されている。
特開平５－１７０００８号公報
　特許文献１には、対象先行車と自車の間に第３の車両が割り込んだ場合などフィードフォワード制御によって得られた車間距離が所定の車間距離に対して変動が生じた場合に所定の車間距離になるよう制御することができる、と記載されている。しかし、他車両の割り込みが生じると、後続車が急制動を強いられ危険であると共に、後続車は自動追従走行を継続できなくなる可能性がある。また、後続車に割り込み車を検知する手段や、割り込み車両との間の車間を確保するよう車間距離を制御する手段、割り込み車両が離脱した場合に隊列を再編成する制御手段等が必要となる。また、停車時に車両間に人が入り込んだ場合、自動追従走行を開始できない等の課題がある。
　本発明は、上記課題に鑑み、先行車と後続車との車両間で他者の割り込みを抑制することが可能な車両運動制御装置、車両運動制御方法および車両運動制御システムを提供することにある。
　本発明は、その一例を挙げるならば、先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御装置であって、取得された先行車に関する情報に基づいて生成される先行車の走行軌道に追従する目標軌道を取得する目標軌道取得部と、目標軌道取得部により取得された目標軌道に基づき、先行車との最近接距離を予め設定された距離に維持するよう先行車に追従走行させる指令を後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータの制御部に出力するアクチュエータ制御出力部とを備える構成とする。
　本発明の一実施形態によれば、先行車と後続車との車両間で他者の割り込みを抑制することが可能な車両運動制御装置、車両運動制御方法および車両運動制御システムを提供することができる。
実施例における車両運動制御システムの概念を示した構成図である。 実施例における車間距離と車両走行の旋回角度との関係を説明する図である。 実施例における車両間の最近接距離と旋回時の曲率半径との関係を示した模式図である。 実施例における車速と車両間の最近接距離の関係を示した模式図である。 実施例における車両運動制御システムの構成ブロック図である。 実施例における加減速制御の説明図である。
　以下、本発明の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。
　図１は本実施例における車両運動制御システムの概念を示した構成図である。図１において、１は先行車、２は先行車１に追従して走行する後続車である。後続車２は、先行車認識センサ３や車車間通信機４を搭載し、先行車１と電子的に連結して無人で追従して走行する車両である。ドライバ５は先行車１に乗り、後続車２は先行車１とまったく同じ軌跡を自動追従する。ここで、先行車１と後続車２の最近接距離を例えば１ｍとすることで、車両間に他車は割り込ませないように後続車２は追従走行する。この際、車両間の車間距離を短くすると車両走行の旋回時の曲率半径によっては後続車が先行車に接近し、先行車に与えられる操作と同様の操作ができず、後続車の追従走行が難しくなるおそれがある。その点について、図面を用いて以下説明する。
　図２は車間距離と車両走行の旋回角度との関係を説明する図であり、先行車１が白抜矢印方向に走行し、それに追従する後続車２を模式的に示した図である。図２において、先行車１、後続車２それぞれの車幅がＷであり、先行車１と後続車２の車間距離を車両幾何学中心間での距離、すなわち、先行車１の後端と後続車２の先端のそれぞれの車幅の中心点との間の距離とした場合の、Ａ点で先行車１と後続車２が接触する場合の、車両走行の旋回角度に応じた車間距離の変化を示している。すなわち、図２（ａ）に示すように、車両走行の旋回時の先行車１と後続車２のなす角度θに対して、車幅の中心線上における車間距離は（Ｗ／２）＊（１－√（１－ｓｉｎ２θ））／ｓｉｎ（θ／２）となる。したがって、例えばθ＝０°の場合、すなわち車両走行が直線の場合は０、θ＝６０°の場合は０．５Ｗとなる。また、図２（ｂ）は、θ＝９０°の場合を示しており、車間距離は０．７Ｗとなる。よって、θが大きいほど、すなわち、旋回時の曲率半径が小さく旋回角度が大きいほど、先行車１と後続車２が接触しないための車間距離は大きくする必要がある。
　そこで、本実施例では、車両旋回時の曲率半径の制限を受けずに車両間の最近接距離を車速に応じて予め設定された距離に維持するように制御する。すなわち、図２で示したような、車幅の中心線上における距離である車間距離を一定とするのではなく、車両間の最近接距離を一定とする、すなわち、図２においては、最近接距離は先行車の後端左角と後続車の前端左角の間の距離となるＡ点である。なお、図２においては最近接距離はゼロとなる。
　図３は、本実施例における車両間の最近接距離と旋回時の曲率半径との関係を示した模式図である。図３において、（ａ）は車両走行が直線の場合を示しており、最近接距離は車間距離と一致する。一方、（ｂ）は車両走行の曲率半径が大でゆるやかなカーブを走行する場合、（ｃ）は曲率半径が小で急なカーブを走行する場合を示している。図３では、曲率半径が異なっても、最近接距離が例えば１ｍとなるように後続車の速度を制御する様子を示している。（ｃ）に示すように、曲率半径が小となっても物理的に牽引する牽引車のようなショートカットの軌道にならず、先行車の軌道を後続車が正確になぞるように走行する。また、内輪差がつくので、先行車が通った経路を後続車が通れるよう車両幾何学中心が同じになるように後続車は目標軌道を設定する。また、例えば、直線走行で後続車が追従中にカーブ走行に移行した場合、先行車と後続車の車両角度が変わるため、幾何学関係から、車速一定でも最近接距離は接近する。そのため、後続車は曲率半径に合わせて加減速を行ない、最近接距離が一定となるように制御する。言い換えれば、最近接距離を一定に維持するように制御する。したがって、例えば、先行車の車速が一定であっても、曲率半径の異なる旋回走行を行なう場合には、後続車は加減速制御をしながら先行車との最近接距離を予め設定された距離に制限するように制御する。
　これにより、先行車の旋回時の曲率半径が小さい場合でも加減速制御をさせることで、先行車との最近接距離を維持して追従走行をさせることができ、旋回時の曲率半径の制限を受けずに、追従走行を実行できる。
　図４は、本実施例における車速と車両間の最近接距離の関係を示した模式図である。図４において、Ｂで示す特性として、例えば車速が１００Ｋｍ以上の場合は、先行車と後続車の車両間にバイクが割り込めない距離である１．０ｍに最近接距離を設定する。また、車速が１００Ｋｍ未満２０Ｋｍ以上の場合は、先行車と後続車の車両間に自転車が割り込めない距離０．５ｍに最近接距離を設定する。さらに、車速が２０Ｋｍ未満の場合は、先行車と後続車の車両間に歩行者が入り込めない距離０．１ｍに最近接距離を設定する。このように、車速に応じて最近接距離を可変にすることで様々な状況下でも、他者である、車、バイク、自転車、人などの割り込みを抑制できる。言い換えれば、最近接距離は、先行車の速度が遅くなるにつれて、短くなるように設定する。これにより、車速が遅くなるにつれて割り込みが可能な対象が車からバイク、自転車、人と増えるため、同じ距離では割り込まれてしまうおそれがあるので、車速が遅くなるにつれて最近接距離を短くすることで割り込みを抑制できる。なお、図４におけるＡで示す特性は、車速に応じて細かく最近接距離を設定するものであり、この制御によれば、より割り込みを抑制することが可能となる。
　なお、最近接距離は、最大、車が割り込めない距離とする必要から、車幅未満としてもよい。
　図５は、本実施例における、車両運動制御システムの構成ブロック図である。図５において、先行車１はドライバ５が操作するアクセル１１、ブレーキ１２、ステアリング１３の操作量である操作情報や、車速や加速度など走行状態量や車両諸元からなる先行車情報を処理する先行車情報処理部１４を備え、先行車情報を送信する送信手段１５を有している。
　後続車２は、先行車１から送信された先行車情報を受信する受信手段２１と、先行車１との相対距離、相対速度、相対角度等の先行車認識情報を取得する先行車認識部２２と、受信した先行車情報と、先行車認識部２２の情報に基づいて、先行車の走行軌道に追従する目標軌道を生成する目標軌道生成部２３と、目標軌道に追従走行するように自車の車両運動の制御指令を演算する車両運動制御部２４と、車両運動制御部２４の制御指令により、操舵および制動、駆動に関わる、エンジンあるいは駆動モータ等の駆動系２６、ブレーキ２７、ステアリング２８の制御量を演算し出力するアクチュエータ制御部２５とを備えている。
　なお、先行車認識部２２は、車車間通信で先行車認識情報を取得してもよいし、ステレオカメラやレーザレーダ等の形状認識装置である外界認識部で先行車認識情報を取得してもよい。
　また、車両運動制御部２４は、図示していないが、目標軌道生成部２３で生成された目標軌道を取得する目標軌道取得部と、目標軌道取得部により取得された目標軌道に基づき、先行車との最近接距離を予め設定された距離に維持するよう先行車に追従走行させる指令をアクチュエータ制御部に出力するアクチュエータ制御出力部とを備えている。言い換えれば、車両運動制御部２４は、先行車の旋回時の曲率半径が変化しても、先行車との最近接距離を予め設定された距離に維持するよう走行させる指令を自車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータ制御部に出力する。
　図６は、本実施例における、加減速制御の説明図である。図６において、角度は直線走行時からカーブ走行に変化したときの車両の旋回角度の変化を示しており、実線が先行車、破線が後続車である。カーブでは後続車は先行車に遅れて舵を切るが、先行車との最近接距離を維持するため、後続車は加減速制御を行う。図６において、相対距離が先行車との最近接距離が一定であることを示している。また、相対角度は、先行車と後続車との旋回角度の差分を示しており、それに対する、相対ヨーレート（角速度）が図のように変化する。そして、後続車加速度は図のように制御され後続車速度が制御される。
　なお、最近接距離を一定に維持するように後続車はそれに合わせて加減速を行ない制御するとして説明したが、これは最近接距離が完全に一定になるという限定的解釈ではなく、本発明の効果が得られる範囲で一定になるように制御するという趣旨である。
　以上のように、本実施例は、先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御装置であって、取得された先行車に関する情報に基づいて生成される先行車の走行軌道に追従する目標軌道を取得する目標軌道取得部と、目標軌道取得部により取得された目標軌道に基づき、先行車との最近接距離を予め設定された距離に維持するよう先行車に追従走行させる指令を後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータの制御部に出力するアクチュエータ制御出力部とを備える構成とする。
　また、先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御装置であって、先行車の旋回時の曲率半径に応じて加減速制御をさせて、先行車との最近接距離を予め設定された距離に制限して走行させる指令を後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータに出力する構成とする。
　また、先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御装置であって、先行車の旋回時の曲率半径が変化しても、先行車との最近接距離を予め設定された距離に維持するよう走行させる指令を後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータに出力する構成とする。
　また、先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の追従走行制御システムであって、先行車から送信された先行車情報を受信する受信部と、先行車を認識して先行車認識情報を取得する外界認識部と、受信部によって受信された先行車情報と、外界認識部によって取得された先行車認識情報と、に基づいて先行車の走行軌道に追従する目標軌道を生成する目標軌道生成部と、目標軌道生成部によって生成された目標軌道に基づき、先行車の旋回時の曲率半径に応じて加減速制御をして走行するよう指令を出力する車両運動制御部と、車両運動制御部より出力された指令を入力し、操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータへ出力するアクチュエータ制御出力部と、を備える構成とする。
　また、先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御方法であって、取得された先行車に関する情報に基づいて生成される先行車の走行軌道に追従する目標軌道を取得する目標軌道取得ステップと、目標軌道取得ステップにより取得された目標軌道に基づき、先行車との最近接距離を予め設定された距離で制限するよう先行車に追従走行させる指令を後続車の操舵および制駆動に関わるアクチュエータの制御部に出力するアクチュエータ制御出力ステップと、を備える構成とする。
　これにより、先行車と後続車との車両間で他者の割り込みを抑制することが可能な車両運動制御装置、車両運動制御方法および車両運動制御システムを提供することができる。
　尚、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
　本願は、２０１７年６月１３日付出願の日本国特許出願第２０１７－１１５６８１号に基づく優先権を主張する。２０１７年６月１３日付出願の日本国特許出願第２０１７－１１５６８１号の明細書、特許請求の範囲、図面、及び要約書を含む全開示内容は、参照により本願に全体として組み込まれる。
　１：先行車、２：後続車、２１：受信手段、２２：先行車認識部、２３：目標軌道生成部、２４：車両運動制御部、２５：アクチュエータ制御部

Claims (15)

  1. 　先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御装置であって、該車両運動制御装置は、
    　取得された前記先行車に関する情報に基づいて生成される前記先行車の走行軌道に追従する目標軌道を取得する目標軌道取得部と、
    　前記目標軌道取得部により取得された目標軌道に基づき、前記先行車と前記後続車との間の最近接距離を予め設定された距離に維持するよう前記先行車に前記後続車を追従走行させる指令を、前記後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータの制御部に出力するアクチュエータ制御出力部と、
    　を備えることを特徴とする車両運動制御装置。
  2. 　請求項１に記載の車両運動制御装置において、
    　前記アクチュエータ制御出力部は、前記先行車の旋回時の曲率半径の制限を受けずに、前記最近接距離を維持するよう前記先行車に前記後続車を追従走行させる指令を、前記アクチュエータの制御部に出力することを特徴とする車両運動制御装置。
  3. 　請求項１に記載の車両運動制御装置において、
    　前記最近接距離は、前記先行車の速度に応じて設定されていることを特徴とする車両運動制御装置。
  4. 　請求項３に記載の車両運動制御装置において、
    　前記最近接距離は、前記先行車の速度が遅くなるにつれて、短くなるように設定されていることを特徴とする車両運動制御装置。
  5. 　請求項４に記載の車両運動制御装置において、
    　前記最近接距離は、前記後続車の車幅未満に設定されていることを特徴とする車両運動制御装置。
  6. 　請求項１に記載の車両運動制御装置において、
    　前記目標軌道取得部は、前記先行車の幾何学中心が描く走行軌道に基づいて生成される目標軌道を取得することを特徴とする車両運動制御装置。
  7. 　請求項１に記載の車両運動制御装置において、
    　前記アクチュエータ制御出力部は、前記先行車の旋回時の曲率半径に応じて前記後続車を加減速制御させる指令を前記アクチュエータの制御部に出力することを特徴とする車両運動制御装置。
  8. 　請求項１に記載の車両運動制御装置において、
    　前記アクチュエータ制御出力部は、前記後続車に対する前記先行車の相対角度に応じて加減速制御させる指令を出力することを特徴とする車両運動制御装置。
  9. 　先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御装置であって、
    　前記先行車の旋回時の曲率半径に応じて前記後続車を加減速制御をさせる指令であって、前記先行車との最近接距離を予め設定された距離に制限して前記後続車を走行させる指令が、前記後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータに出力されることを特徴とする車両運動制御装置。
  10. 　請求項９に記載の車両運動制御装置において、
    　前記先行車の旋回時の曲率半径が小さくなるにしたがって前記後続車を減速制御をさせて、前記先行車と前記後続車との間の最近接距離を、予め設定された距離に制限して前記後続車を走行させる指令が、前記後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータに出力されることを特徴とする車両運動制御装置。
  11. 　請求項１０に記載の車両運動制御装置において、
    　前記最近接距離は、前記後続車の車幅未満に設定されていることを特徴とする車両運動制御装置。
  12. 　先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御装置であって、
    　前記先行車の旋回時の曲率半径が変化しても、前記先行車と前記後続車との間の最近接距離を予め設定された距離に維持するよう前記後続車を走行させる指令が、前記後続車の操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータに出力されることを特徴とする車両運動制御装置。
  13. 　請求項１２に記載の車両運動制御装置において、
    　前記最近接距離は、前記後続車の車幅未満に設定されていることを特徴とする車両運動制御装置。
  14. 　先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御システムであって、該車両運動制御システムは、
    　前記先行車から送信された先行車情報を受信する受信部と、
    　前記先行車を認識して先行車認識情報を取得する外界認識部と、
    　前記受信部によって受信された先行車情報と、前記外界認識部によって取得された先行車認識情報と、に基づいて前記先行車の走行軌道に追従する目標軌道を生成する目標軌道生成部と、
    　前記目標軌道生成部によって生成された目標軌道に基づき、前記先行車の旋回時の曲率半径に応じて前記後続車を加減速制御をして走行するよう指令を出力する車両運動制御部と、
    　前記車両運動制御部からの前記指令が入力され、該指令を、操舵および制動、駆動に関わるアクチュエータへ出力するアクチュエータ制御出力部と、を備えることを特徴とする車両運動制御システム。
  15. 　先行車と非機械的に連結して追従走行を可能とする後続車の車両運動制御方法であって、該車両運動制御方法は、
    　取得された前記先行車に関する情報に基づいて生成される前記先行車の走行軌道に追従する目標軌道を取得する目標軌道取得ステップと、
    　前記目標軌道取得ステップにより取得された目標軌道に基づき、前記先行車と前記後続車との間の最近接距離を予め設定された距離で制限するよう前記先行車に追従走行させる指令を、前記後続車の操舵および制駆動に関わるアクチュエータの制御部に出力するアクチュエータ制御出力ステップと、
    　を備えることを特徴とする車両運動制御方法。
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