JP2000322697A - 自動追従走行車における操舵制御装置 - Google Patents
自動追従走行車における操舵制御装置Info
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 101000777301 Homo sapiens Uteroglobin Proteins 0.000 description 1
- 102100031083 Uteroglobin Human genes 0.000 description 1
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動追従走行車を前走車の動きと同様に操舵
して前走車に対して精度良く追従させて走行させる。 【解決手段】 車両１ａの先端部にレーダ波を発信し、
前走車から反射したレーダ波を受信するレーダ装置２か
らの受信信号に基づいて、前走車の相対位置を算出する
レーダ処理装置１２を設ける。自車の操舵角を検出する
操舵角検出手段を設ける。操舵角に基づいて自車の走行
軌跡を予測する走行軌跡予測手段１６を設ける。走行軌
跡予測手段１６で予測された走行軌跡上に自車の予測位
置を求める予測位置算出手段１７を設ける。レーダ装置
２により検出された前走車の位置と予測位置算出手段１
７で算出された自車の予測位置との距離誤差を求める距
離誤差算出手段１８を設ける。距離誤差算出手段によっ
て算出された距離誤差に基づいて操舵角を補正する操舵
角補正手段１９を設ける。
して前走車に対して精度良く追従させて走行させる。 【解決手段】 車両１ａの先端部にレーダ波を発信し、
前走車から反射したレーダ波を受信するレーダ装置２か
らの受信信号に基づいて、前走車の相対位置を算出する
レーダ処理装置１２を設ける。自車の操舵角を検出する
操舵角検出手段を設ける。操舵角に基づいて自車の走行
軌跡を予測する走行軌跡予測手段１６を設ける。走行軌
跡予測手段１６で予測された走行軌跡上に自車の予測位
置を求める予測位置算出手段１７を設ける。レーダ装置
２により検出された前走車の位置と予測位置算出手段１
７で算出された自車の予測位置との距離誤差を求める距
離誤差算出手段１８を設ける。距離誤差算出手段によっ
て算出された距離誤差に基づいて操舵角を補正する操舵
角補正手段１９を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、前走車に追従し
て走行する自動追従走行車における操舵制御装置に関す
るものである。
て走行する自動追従走行車における操舵制御装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、例えば、運転者により運転される
前走車に対して自動追従走行車を追従させる自動追従走
行システムが提案されている。この自動追従走行システ
ムによれば、２台目以降の車両における運転時の省力化
が図られる等の利点が得られる。この種の自動追従走行
システムに用いられる自動追従走行車としては、車両の
先端にレーダ装置が設けられ、このレーダ装置によって
前走車の位置を検出し、この前走車との車間距離を維持
するようにアクセル及びブレーキを制御し、また、前走
車が正面にくるように、前走車との相対位置に基づいて
操舵を制御するものがある。
前走車に対して自動追従走行車を追従させる自動追従走
行システムが提案されている。この自動追従走行システ
ムによれば、２台目以降の車両における運転時の省力化
が図られる等の利点が得られる。この種の自動追従走行
システムに用いられる自動追従走行車としては、車両の
先端にレーダ装置が設けられ、このレーダ装置によって
前走車の位置を検出し、この前走車との車間距離を維持
するようにアクセル及びブレーキを制御し、また、前走
車が正面にくるように、前走車との相対位置に基づいて
操舵を制御するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
自動追従走行車にあっては、操舵の制御が、前走車との
相対位置の横方向偏差だけを補正するものであるので、
特に、前走車が旋回する場合などには、操舵のタイミン
グがずれて前走車の動きと食い違い、前走車の走行軌跡
に対してオーバーハングやアンダーハングを生じてしま
い、前走車の走行軌跡を正確に倣って走行することが困
難であった。
自動追従走行車にあっては、操舵の制御が、前走車との
相対位置の横方向偏差だけを補正するものであるので、
特に、前走車が旋回する場合などには、操舵のタイミン
グがずれて前走車の動きと食い違い、前走車の走行軌跡
に対してオーバーハングやアンダーハングを生じてしま
い、前走車の走行軌跡を正確に倣って走行することが困
難であった。
【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、自動追従走行車を、前走車と同様に操舵させて、
前走車に対して精度良く追従させて走行させることが可
能な自動追従走行車における操舵制御装置を提供するこ
とを目的としている。
ので、自動追従走行車を、前走車と同様に操舵させて、
前走車に対して精度良く追従させて走行させることが可
能な自動追従走行車における操舵制御装置を提供するこ
とを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の自動追従走行車における操舵制御装
置は、自動操舵装置によって前走車に追従して走行する
自動追従走行車における操舵制御装置であって、図に示
すように、自車Ａの操舵角δcを検出する操舵角検出手
段と、操舵角δcに基づいて自車Ａの走行軌跡を予測す
る走行軌跡予測手段１６と、走行軌跡予測手段１６で予
測された走行軌跡上に自車Ａの予測位置（ｘc、ｙc）を
求める予測位置算出手段１７と、レーダ装置２により検
出された前走車Ｂの位置（ｘb、ｙb）と予測位置算出手
段１７で算出された自車Ａの予測位置（ｘc、ｙc）との
距離の差である距離誤差△Ｌを求める距離誤差算出手段
１８と、距離誤差算出手段１８によって算出された距離
誤差△Ｌに基づいて操舵角δcを補正する補正操舵角△
δを求める操舵角補正手段１９とを有することを特徴と
している。なお、自車Ａは、その進行方向をＸ方向と
し、それと直交する横方向をＹ方向としている。
に、請求項１記載の自動追従走行車における操舵制御装
置は、自動操舵装置によって前走車に追従して走行する
自動追従走行車における操舵制御装置であって、図に示
すように、自車Ａの操舵角δcを検出する操舵角検出手
段と、操舵角δcに基づいて自車Ａの走行軌跡を予測す
る走行軌跡予測手段１６と、走行軌跡予測手段１６で予
測された走行軌跡上に自車Ａの予測位置（ｘc、ｙc）を
求める予測位置算出手段１７と、レーダ装置２により検
出された前走車Ｂの位置（ｘb、ｙb）と予測位置算出手
段１７で算出された自車Ａの予測位置（ｘc、ｙc）との
距離の差である距離誤差△Ｌを求める距離誤差算出手段
１８と、距離誤差算出手段１８によって算出された距離
誤差△Ｌに基づいて操舵角δcを補正する補正操舵角△
δを求める操舵角補正手段１９とを有することを特徴と
している。なお、自車Ａは、その進行方向をＸ方向と
し、それと直交する横方向をＹ方向としている。
【０００６】つまり、前走車Ｂの相対位置（ｘb、ｙb）
を求め、この相対位置（ｘb、ｙb）と自車Ａの予測走行
軌跡上の所定点である予測位置（ｘc、ｙc）との距離誤
差△Ｌを求め、この距離誤差△Ｌに基づいて操舵角δc
が補正される。
を求め、この相対位置（ｘb、ｙb）と自車Ａの予測走行
軌跡上の所定点である予測位置（ｘc、ｙc）との距離誤
差△Ｌを求め、この距離誤差△Ｌに基づいて操舵角δc
が補正される。
【０００７】このように、前走車Ｂの相対位置（ｘb、
ｙb）と自車Ａの予測位置（ｘc、ｙc）との距離誤差△
Ｌに基づいて、操舵角δcが補正されるので、例えば、
前走車Ｂが旋回する場合には、この前走車Ｂの動きと同
様に操舵させて旋回させることができる。これにより、
従来のように、前走車Ｂの相対位置の横方向偏差だけを
単に補正するように操舵を制御するものと比較して、前
走車Ｂの走行軌跡に滑らかに追従させることができ、前
走車Ｂに対する追従性を大幅に向上させることができ
る。
ｙb）と自車Ａの予測位置（ｘc、ｙc）との距離誤差△
Ｌに基づいて、操舵角δcが補正されるので、例えば、
前走車Ｂが旋回する場合には、この前走車Ｂの動きと同
様に操舵させて旋回させることができる。これにより、
従来のように、前走車Ｂの相対位置の横方向偏差だけを
単に補正するように操舵を制御するものと比較して、前
走車Ｂの走行軌跡に滑らかに追従させることができ、前
走車Ｂに対する追従性を大幅に向上させることができ
る。
【０００８】請求項２記載の自動追従走行車における操
舵制御装置は、請求項１記載の自動追従走行車における
操舵制御装置において、操舵角補正手段１９が、さら
に、前走車Ｂの進行方位と予測位置での自車の進行方位
との方位誤差△θを算出し、方位誤差△θに基づいて補
正操舵角を求めることを特徴としている。
舵制御装置は、請求項１記載の自動追従走行車における
操舵制御装置において、操舵角補正手段１９が、さら
に、前走車Ｂの進行方位と予測位置での自車の進行方位
との方位誤差△θを算出し、方位誤差△θに基づいて補
正操舵角を求めることを特徴としている。
【０００９】このように、前走車Ｂの相対位置（ｘb、
ｙb）と自車Ａの予測位置（ｘc、ｙc）との距離誤差△
Ｌだけでなく、この距離誤差△Ｌとともに前走車Ｂの前
走車相対速度（ｖxb、ｖyb）と自車Ａの予測位置（ｘ
c、ｙc）における予測の自車相対速度（ｖxc、ｖyc）と
の相対速度誤差である方位誤差△θに基づいて求められ
た補正操舵角△δによって操舵角δcが補正されるの
で、自車Ａの追従精度をさらに高めることができ、従来
のように、前走車Ｂの相対位置の横方向偏差だけを単に
補正するように操舵を制御するものと比較して、オーバ
ーハングやアンダーハングなく、前走車Ｂに追従させる
ことができ、前走車Ｂに対する追従性を大幅に向上させ
ることができる。
ｙb）と自車Ａの予測位置（ｘc、ｙc）との距離誤差△
Ｌだけでなく、この距離誤差△Ｌとともに前走車Ｂの前
走車相対速度（ｖxb、ｖyb）と自車Ａの予測位置（ｘ
c、ｙc）における予測の自車相対速度（ｖxc、ｖyc）と
の相対速度誤差である方位誤差△θに基づいて求められ
た補正操舵角△δによって操舵角δcが補正されるの
で、自車Ａの追従精度をさらに高めることができ、従来
のように、前走車Ｂの相対位置の横方向偏差だけを単に
補正するように操舵を制御するものと比較して、オーバ
ーハングやアンダーハングなく、前走車Ｂに追従させる
ことができ、前走車Ｂに対する追従性を大幅に向上させ
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の自動追従走行車に
おける操舵制御装置の実施の形態例を説明する。図１に
おいて、符号１は、自動追従走行車である。この自動追
従走行車１は、その車両１ａの先端部にレーダ装置２が
設けられている。このレーダ装置２は、レーダ波を発信
し、前走車の後端部設けられた鏡面処理されたプレート
である図示しないリフレクタに反射させてその反射した
レーダ波を所定角度範囲にてスキャンするもので、この
レーダ装置２における受信信号が、コントローラ１１の
後述するレーダ処理装置１２に出力され、このレーダ処
理装置１２によって、前走車の距離及び方位がリアルタ
イムに補足されるようになっている。つまり、レーダの
反射波の帰ってくる時間と方向で、前走車までの距離Ｌ
Aと方位θを検出し、その距離、方位データ（ＬA、θ）
を位置座標（Ｘｂ、Ｙｂ）へ座標変換するようになって
いる。なお、このレーダ処理装置１２では、前走車以外
の物体との識別も行うようになっている。
おける操舵制御装置の実施の形態例を説明する。図１に
おいて、符号１は、自動追従走行車である。この自動追
従走行車１は、その車両１ａの先端部にレーダ装置２が
設けられている。このレーダ装置２は、レーダ波を発信
し、前走車の後端部設けられた鏡面処理されたプレート
である図示しないリフレクタに反射させてその反射した
レーダ波を所定角度範囲にてスキャンするもので、この
レーダ装置２における受信信号が、コントローラ１１の
後述するレーダ処理装置１２に出力され、このレーダ処
理装置１２によって、前走車の距離及び方位がリアルタ
イムに補足されるようになっている。つまり、レーダの
反射波の帰ってくる時間と方向で、前走車までの距離Ｌ
Aと方位θを検出し、その距離、方位データ（ＬA、θ）
を位置座標（Ｘｂ、Ｙｂ）へ座標変換するようになって
いる。なお、このレーダ処理装置１２では、前走車以外
の物体との識別も行うようになっている。
【００１１】このコントローラ１１は、前記レーダ処理
装置１２と、このレーダ処理装置１２にて求められた前
走車の位置データに基づいて、前走車との車間距離を目
標車間距離とすべく目標アクセル開度データ及び目標ブ
レーキ圧データを出力する目標加速度算出手段１３と、
目標アクセル開度データに基づいて、アクセル制御信号
を出力するアクセル指令手段１４と、目標ブレーキ圧デ
ータに基づいて、ブレーキ制御信号を出力するブレーキ
指令手段１５と、各種センサ（例えば、ヨーレートジャ
イロ、車速センサ、自車の操舵角を検出する操舵角セン
サ（操舵角検出手段）、アクセル開度センサ、ブレーキ
圧センサ等）からのデータに基づいて、自車の走行軌跡
を予測する走行軌跡予測手段１６と、この走行軌跡予測
手段１６で予測された走行軌跡上に自車の予測位置を求
める予測位置算出手段１７と、前記レーダ装置１２によ
り検出された前走車の位置と予測位置算出手段１７で算
出された自車の予測位置との距離の差である距離誤差を
求める距離誤差算出手段１８と、距離誤差算出手段１８
によって算出された距離誤差に基づいて操舵角を補正す
る補正操舵角を求め、目標操舵角を算出する操舵角補正
手段１９と、この操舵角補正手段１９によって算出され
た目標操舵角に基づいて、操舵制御信号を出力する操舵
指令手段２０とから構成されている。
装置１２と、このレーダ処理装置１２にて求められた前
走車の位置データに基づいて、前走車との車間距離を目
標車間距離とすべく目標アクセル開度データ及び目標ブ
レーキ圧データを出力する目標加速度算出手段１３と、
目標アクセル開度データに基づいて、アクセル制御信号
を出力するアクセル指令手段１４と、目標ブレーキ圧デ
ータに基づいて、ブレーキ制御信号を出力するブレーキ
指令手段１５と、各種センサ（例えば、ヨーレートジャ
イロ、車速センサ、自車の操舵角を検出する操舵角セン
サ（操舵角検出手段）、アクセル開度センサ、ブレーキ
圧センサ等）からのデータに基づいて、自車の走行軌跡
を予測する走行軌跡予測手段１６と、この走行軌跡予測
手段１６で予測された走行軌跡上に自車の予測位置を求
める予測位置算出手段１７と、前記レーダ装置１２によ
り検出された前走車の位置と予測位置算出手段１７で算
出された自車の予測位置との距離の差である距離誤差を
求める距離誤差算出手段１８と、距離誤差算出手段１８
によって算出された距離誤差に基づいて操舵角を補正す
る補正操舵角を求め、目標操舵角を算出する操舵角補正
手段１９と、この操舵角補正手段１９によって算出され
た目標操舵角に基づいて、操舵制御信号を出力する操舵
指令手段２０とから構成されている。
【００１２】また、自動追従走行車１には、自動アクセ
ル装置２１及び自動ブレーキ装置２２が設けられてお
り、自動アクセル装置２１には、コントローラ１１のア
クセル指令手段１４からのアクセル制御信号が入力さ
れ、自動ブレーキ装置２２には、ブレーキ指令手段１５
からのブレーキ制御信号が入力されるようになってい
る。そして、自動アクセル装置２１では、アクセル制御
信号に基づいて、車両１ａの駆動モータを駆動し、自動
ブレーキ装置２２では、ブレーキ制御信号に基づいて、
車両１ａの各車輪Ｗに設けられたブレーキ装置を作動さ
せるようになっている。
ル装置２１及び自動ブレーキ装置２２が設けられてお
り、自動アクセル装置２１には、コントローラ１１のア
クセル指令手段１４からのアクセル制御信号が入力さ
れ、自動ブレーキ装置２２には、ブレーキ指令手段１５
からのブレーキ制御信号が入力されるようになってい
る。そして、自動アクセル装置２１では、アクセル制御
信号に基づいて、車両１ａの駆動モータを駆動し、自動
ブレーキ装置２２では、ブレーキ制御信号に基づいて、
車両１ａの各車輪Ｗに設けられたブレーキ装置を作動さ
せるようになっている。
【００１３】また、車両１ａの前輪Ｗｆには、そのドラ
イブシャフトに、自動操舵装置２３が設けられており、
この自動操舵装置２３には、コントローラ１１の操舵指
令手段２０からの操舵制御信号が入力されるようになっ
ている。そして、この自動操舵装置２３では、操舵各制
御信号に基づいて、車両１ａの前輪Ｗｆを操舵するよう
になっている。
イブシャフトに、自動操舵装置２３が設けられており、
この自動操舵装置２３には、コントローラ１１の操舵指
令手段２０からの操舵制御信号が入力されるようになっ
ている。そして、この自動操舵装置２３では、操舵各制
御信号に基づいて、車両１ａの前輪Ｗｆを操舵するよう
になっている。
【００１４】なお、自動アクセル装置２１、自動ブレー
キ装置２２及び自動操舵装置２３には、それぞれアクセ
ル開度センサ、ブレーキ圧センサ及び操舵角センサが設
けられ、これらセンサによって、アクセル開度、ブレー
キ圧及び操舵角が検出されるようになっている。このよ
うに、上記自動追従走行車１は、コントローラ１１によ
って、アクセル、ブレーキ及び操舵が制御されて、前走
車に追従して走行するようになっている。
キ装置２２及び自動操舵装置２３には、それぞれアクセ
ル開度センサ、ブレーキ圧センサ及び操舵角センサが設
けられ、これらセンサによって、アクセル開度、ブレー
キ圧及び操舵角が検出されるようになっている。このよ
うに、上記自動追従走行車１は、コントローラ１１によ
って、アクセル、ブレーキ及び操舵が制御されて、前走
車に追従して走行するようになっている。
【００１５】次に、コントローラ１１による具体的な制
御について、図２及び図３に示すフローチャート図に沿
って説明する。なお、ここでは、自動追従走行車１を自
車Ａとし、この自車Ａが追従する車両を前走車Ｂとして
説明する。まず、図２のフローチャートに沿って車間距
離の制御について説明する。図４及び図５に示すよう
に、前走車Ｂが旋回し、レーダ装置２による検出範囲Ｏ
内にて、自車Ａの正面から前走車Ｂが逸れた状態にて、
レーダ処理装置１２では、レーダ装置２の受信信号に基
づいて、自車Ａに対する前走車Ｂの前走車相対位置（ｘ
b、ｙb）が求められる（ステップＳ１）。なお、図５に
おいて、自車Ａは、その進行方向をＸ方向とし、それと
直交する横方向をＹ方向としている。
御について、図２及び図３に示すフローチャート図に沿
って説明する。なお、ここでは、自動追従走行車１を自
車Ａとし、この自車Ａが追従する車両を前走車Ｂとして
説明する。まず、図２のフローチャートに沿って車間距
離の制御について説明する。図４及び図５に示すよう
に、前走車Ｂが旋回し、レーダ装置２による検出範囲Ｏ
内にて、自車Ａの正面から前走車Ｂが逸れた状態にて、
レーダ処理装置１２では、レーダ装置２の受信信号に基
づいて、自車Ａに対する前走車Ｂの前走車相対位置（ｘ
b、ｙb）が求められる（ステップＳ１）。なお、図５に
おいて、自車Ａは、その進行方向をＸ方向とし、それと
直交する横方向をＹ方向としている。
【００１６】そして、このレーダ処理装置１２にて求め
られた前走車相対位置（ｘb、ｙb）の位置データは、目
標加速度算出手段１３に出力される。
られた前走車相対位置（ｘb、ｙb）の位置データは、目
標加速度算出手段１３に出力される。
【００１７】目標加速度算出手段１３では、予め設定さ
れた設定車間距離の情報に基づいて、前走車Ｂとの目標
車間距離ＬApが算出され（ステップＳ２）、その後、こ
の目標車間距離ＬApと測定した車間距離ＬAとから目標
アクセル開度θの算出及び目標ブレーキ圧Ｐの算出（ス
テップＳ３）が行われる。ここで、目標アクセル開度θ
及び目標ブレーキ圧Ｐは、それぞれ次式によって算出さ
れる。
れた設定車間距離の情報に基づいて、前走車Ｂとの目標
車間距離ＬApが算出され（ステップＳ２）、その後、こ
の目標車間距離ＬApと測定した車間距離ＬAとから目標
アクセル開度θの算出及び目標ブレーキ圧Ｐの算出（ス
テップＳ３）が行われる。ここで、目標アクセル開度θ
及び目標ブレーキ圧Ｐは、それぞれ次式によって算出さ
れる。
【００１８】 目標アクセル開度：θ＝ＧA×（ＬA−ＬAp） 但し、ＧA：アクセル開度ゲイン 目標ブレーキ圧 ：Ｐ＝ＧP×（ＬA−ＬAp） 但し、ＧP：ブレーキ圧ゲイン
【００１９】そして、上式にて算出された目標アクセル
開度θは、目標アクセル開度データとしてアクセル指令
手段１４に出力されると、このアクセル指令手段１４か
らアクセル制御信号が自動アクセル装置２１に出力さ
れ、この自動アクセル装置２１が目標アクセル開度θに
て作動される（ステップＳ４）。
開度θは、目標アクセル開度データとしてアクセル指令
手段１４に出力されると、このアクセル指令手段１４か
らアクセル制御信号が自動アクセル装置２１に出力さ
れ、この自動アクセル装置２１が目標アクセル開度θに
て作動される（ステップＳ４）。
【００２０】また、算出された目標ブレーキ圧Ｐは、目
標ブレーキ圧データとしてブレーキ指令手段１５に出力
されると、このブレーキ指令手段１５からブレーキ制御
信号が自動ブレーキ装置２２に出力され、この自動ブレ
ーキ装置２２が目標ブレーキ圧Ｐにて作動される（ステ
ップＳ４）。
標ブレーキ圧データとしてブレーキ指令手段１５に出力
されると、このブレーキ指令手段１５からブレーキ制御
信号が自動ブレーキ装置２２に出力され、この自動ブレ
ーキ装置２２が目標ブレーキ圧Ｐにて作動される（ステ
ップＳ４）。
【００２１】ここで、前走車Ｂとの車間距離ＬAが予め
設定された設定車間距離ＬApよりも大きい場合は、目標
アクセル開度θにて自動アクセル装置２１が作動されて
自車Ａが加速され、これとは逆に、前走車Ｂとの車間距
離ＬAが予め設定された設定車間距離ＬApよりも小さい
場合は、目標ブレーキ圧Ｐにて自動ブレーキ装置２２が
作動されて自車Ａが減速される。
設定された設定車間距離ＬApよりも大きい場合は、目標
アクセル開度θにて自動アクセル装置２１が作動されて
自車Ａが加速され、これとは逆に、前走車Ｂとの車間距
離ＬAが予め設定された設定車間距離ＬApよりも小さい
場合は、目標ブレーキ圧Ｐにて自動ブレーキ装置２２が
作動されて自車Ａが減速される。
【００２２】次に、図３のフローチャートに沿って操舵
角の制御について説明する。レーダ処理装置１２にて前
走車相対位置（ｘb、ｙb）が求められ（ステップＳ１
１）、その位置データは、距離誤差算出手段１８に出力
される。距離誤差算出手段１８では、レーダ処理装置１
２から時系列的に入力される自車Ａに対する前走車Ｂの
前走車相対位置（ｘb、ｙb）の位置データを時間微分す
ることにより、つまり、前回検出した位置座標（Ｘn-
1、Ｙn-1）と今回検出した位置座標（Ｘn、Ｙn）との変
化量（Ｘn-Ｘn-1、Ｙn-Ｙn-1）から前走車Ｂの相対速度
である前走車相対速度（ｖxb、ｖyb）が算出される（ス
テップＳ１２）。
角の制御について説明する。レーダ処理装置１２にて前
走車相対位置（ｘb、ｙb）が求められ（ステップＳ１
１）、その位置データは、距離誤差算出手段１８に出力
される。距離誤差算出手段１８では、レーダ処理装置１
２から時系列的に入力される自車Ａに対する前走車Ｂの
前走車相対位置（ｘb、ｙb）の位置データを時間微分す
ることにより、つまり、前回検出した位置座標（Ｘn-
1、Ｙn-1）と今回検出した位置座標（Ｘn、Ｙn）との変
化量（Ｘn-Ｘn-1、Ｙn-Ｙn-1）から前走車Ｂの相対速度
である前走車相対速度（ｖxb、ｖyb）が算出される（ス
テップＳ１２）。
【００２３】また、操舵角センサからの操舵角のデータ
に基づいて、走行軌跡予測手段１６では、自車Ａの走行
軌跡を予測し、その予測データを予測位置算出手段１７
に出力する。さらに、予測位置算出手段１７では、予測
データに基づいて、予測された走行軌跡上に自車Ａの予
測位置である自車予測位置（ｘc、ｙc）を求め、その予
測位置データを距離誤差算出手段１８へ出力する。
に基づいて、走行軌跡予測手段１６では、自車Ａの走行
軌跡を予測し、その予測データを予測位置算出手段１７
に出力する。さらに、予測位置算出手段１７では、予測
データに基づいて、予測された走行軌跡上に自車Ａの予
測位置である自車予測位置（ｘc、ｙc）を求め、その予
測位置データを距離誤差算出手段１８へ出力する。
【００２４】その後、この距離誤差算出手段１８では、
予測位置データを時間微分することにより自車Ａの相対
速度である自車相対速度（ｖxc、ｖyc）が算出される
（ステップＳ１３）。なお、予測走行軌跡上の自車予測
位置（ｘc、ｙc）としては、前走車Ｂに最も近接した点
が用いられる。
予測位置データを時間微分することにより自車Ａの相対
速度である自車相対速度（ｖxc、ｖyc）が算出される
（ステップＳ１３）。なお、予測走行軌跡上の自車予測
位置（ｘc、ｙc）としては、前走車Ｂに最も近接した点
が用いられる。
【００２５】さらに、距離誤差算出手段１８では、前走
車相対位置（ｘb、ｙb）と自車予測位置（ｘc、ｙc）と
の距離誤差△Ｌ及び前走車相対速度（ｖxb、ｖyb）と自
車相対速度（ｖxc、ｖyc）との相対速度誤差である方位
誤差△θが算出される（ステップＳ１４）。ここで、こ
れら距離誤差△Ｌ、方位誤差△θは、次式によって算出
される。
車相対位置（ｘb、ｙb）と自車予測位置（ｘc、ｙc）と
の距離誤差△Ｌ及び前走車相対速度（ｖxb、ｖyb）と自
車相対速度（ｖxc、ｖyc）との相対速度誤差である方位
誤差△θが算出される（ステップＳ１４）。ここで、こ
れら距離誤差△Ｌ、方位誤差△θは、次式によって算出
される。
【００２６】距離誤差：△Ｌ＝±√｛（ｘc−ｘb）2＋
（ｙc−ｙb）2｝ 方位誤差：△θ＝ｖyc／ｖxc−ｖyb／ｖxb
（ｙc−ｙb）2｝ 方位誤差：△θ＝ｖyc／ｖxc−ｖyb／ｖxb
【００２７】次いで、この距離誤差算出手段１８にて求
められた上記距離誤差△Ｌ及び方位誤差△θは、操舵角
補正手段１９へ出力される。そして、この操舵角補正手
段１９では、距離誤差△Ｌ及び方位誤差△θに基づい
て、自車Ａの目標操舵角の補正操舵角△δが算出され、
現在の操舵角δcを、補正操舵角△δによって補正した
目標操舵角δ（δ＝δc＋△δ）が求められる（ステッ
プＳ１５）。ここで、補正操舵角△δは、次式によって
算出される。
められた上記距離誤差△Ｌ及び方位誤差△θは、操舵角
補正手段１９へ出力される。そして、この操舵角補正手
段１９では、距離誤差△Ｌ及び方位誤差△θに基づい
て、自車Ａの目標操舵角の補正操舵角△δが算出され、
現在の操舵角δcを、補正操舵角△δによって補正した
目標操舵角δ（δ＝δc＋△δ）が求められる（ステッ
プＳ１５）。ここで、補正操舵角△δは、次式によって
算出される。
【００２８】 補正操舵角 ：△δ＝ＧＬ×△Ｌ＋Ｇθ×△θ 但し、ＧＬ：座標ゲイン、Ｇθ：相対速度ゲイン
【００２９】そして、上式にて算出された補正操舵角△
δによって補正された目標操舵角δが目標操舵角データ
として操舵角指令手段２０に出力されると、この操舵角
指令手段２０から操舵制御信号が自動操舵装置２３に出
力され、この自動操舵装置２３が目標操舵角δにて制御
される（ステップＳ１６）。
δによって補正された目標操舵角δが目標操舵角データ
として操舵角指令手段２０に出力されると、この操舵角
指令手段２０から操舵制御信号が自動操舵装置２３に出
力され、この自動操舵装置２３が目標操舵角δにて制御
される（ステップＳ１６）。
【００３０】つまり、自車Ａの座標を原点として、前走
車Ｂの相対位置（ｘb、ｙb）を求め、この相対位置（ｘ
b、ｙb）を微分することにより相対速度（ｖxb、ｖyb）
を算出し、これら相対位置（ｘb、ｙb）及び前走車相対
速度（ｖxb、ｖyb）と自車Ａの予測走行軌跡上の自車予
測位置（ｘc、ｙc）及びこの自車予測位置（ｘc、ｙc）
における予測の自車相対速度（ｖxc、ｖyc）とのそれぞ
れの誤差△Ｌ、△θを求め、これら誤差△Ｌ、△θから
補正操舵角△δを算出し、この補正操舵角△δによって
補正した目標操舵角δにて自動操舵装置２３が制御され
る。
車Ｂの相対位置（ｘb、ｙb）を求め、この相対位置（ｘ
b、ｙb）を微分することにより相対速度（ｖxb、ｖyb）
を算出し、これら相対位置（ｘb、ｙb）及び前走車相対
速度（ｖxb、ｖyb）と自車Ａの予測走行軌跡上の自車予
測位置（ｘc、ｙc）及びこの自車予測位置（ｘc、ｙc）
における予測の自車相対速度（ｖxc、ｖyc）とのそれぞ
れの誤差△Ｌ、△θを求め、これら誤差△Ｌ、△θから
補正操舵角△δを算出し、この補正操舵角△δによって
補正した目標操舵角δにて自動操舵装置２３が制御され
る。
【００３１】このように、上記自動追従走行車における
操舵制御装置によれば、前走車Ｂの相対位置（ｘb、ｙ
b）と自車予測位置（ｘc、ｙc）との距離誤差△Ｌ及び
前走車Ｂの相対速度である前走車相対速度（ｖxb、ｖy
b）と自車予測位置（ｘc、ｙc）における予測の自車相
対速度（ｖxc、ｖyc）との相対速度の誤差である方位誤
差△θに基づいて求めた補正操舵角△δによって補正し
た目標操舵角δによって自動操舵装置２３を制御するの
で、例えば、前走車Ｂが旋回する場合には、この前走車
Ｂの動きと同様に操舵させて旋回させることができる。
操舵制御装置によれば、前走車Ｂの相対位置（ｘb、ｙ
b）と自車予測位置（ｘc、ｙc）との距離誤差△Ｌ及び
前走車Ｂの相対速度である前走車相対速度（ｖxb、ｖy
b）と自車予測位置（ｘc、ｙc）における予測の自車相
対速度（ｖxc、ｖyc）との相対速度の誤差である方位誤
差△θに基づいて求めた補正操舵角△δによって補正し
た目標操舵角δによって自動操舵装置２３を制御するの
で、例えば、前走車Ｂが旋回する場合には、この前走車
Ｂの動きと同様に操舵させて旋回させることができる。
【００３２】これにより、従来のように、前走車Ｂの相
対位置の横方向偏差だけを単に補正するように操舵を制
御するものと比較して、前走車Ｂの走行軌跡に滑らかに
追従させることができるとともに、オーバーハングやア
ンダーハングなく、前走車Ｂに追従させることができ、
前走車Ｂに対する追従性を大幅に向上させることができ
る。
対位置の横方向偏差だけを単に補正するように操舵を制
御するものと比較して、前走車Ｂの走行軌跡に滑らかに
追従させることができるとともに、オーバーハングやア
ンダーハングなく、前走車Ｂに追従させることができ、
前走車Ｂに対する追従性を大幅に向上させることができ
る。
【００３３】なお、上記の例では、自車予測位置を、前
走車Ｂの相対位置（ｘb、ｙb）に最も近接した点（ｘ
c、ｙc）としたが、この自車予測位置としては、予測走
行軌跡上であれば良く、例えば、図６に示すように、予
測走行軌跡上においてｘ座標が前走車Ｂと一致した点
（ｘd＝ｘb）を自車予測位置（ｘd、ｙd）とし、距離誤
差△Ｌを、横方向の誤差だけで求めるようにしても良
い。つまり、この場合、△Ｌは、前走車Ｂのｙ座標ｙb
と所定点のｙ座標ｙdとの差（△Ｌ＝ｙd−ｙb）とな
る。
走車Ｂの相対位置（ｘb、ｙb）に最も近接した点（ｘ
c、ｙc）としたが、この自車予測位置としては、予測走
行軌跡上であれば良く、例えば、図６に示すように、予
測走行軌跡上においてｘ座標が前走車Ｂと一致した点
（ｘd＝ｘb）を自車予測位置（ｘd、ｙd）とし、距離誤
差△Ｌを、横方向の誤差だけで求めるようにしても良
い。つまり、この場合、△Ｌは、前走車Ｂのｙ座標ｙb
と所定点のｙ座標ｙdとの差（△Ｌ＝ｙd−ｙb）とな
る。
【００３４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の自動追
従走行車における操舵制御装置によれば、下記の効果を
得ることができる。請求項１記載の自動追従走行車にお
ける操舵制御装置によれば、前走車の相対位置と自車の
予測走行軌跡上の所定点である自車予測位置との距離誤
差に基づいて求められた補正操舵角によって操舵角が補
正されるので、例えば、前走車が旋回する場合には、こ
の前走車の動きと同様に操舵させて旋回させることがで
きる。これにより、従来のように、前走車の相対位置の
横方向偏差だけを単に補正するように操舵を制御するも
のと比較して、前走車の走行軌跡に滑らかに追従させる
ことができ、前走車に対する追従性を大幅に向上させる
ことができる。
従走行車における操舵制御装置によれば、下記の効果を
得ることができる。請求項１記載の自動追従走行車にお
ける操舵制御装置によれば、前走車の相対位置と自車の
予測走行軌跡上の所定点である自車予測位置との距離誤
差に基づいて求められた補正操舵角によって操舵角が補
正されるので、例えば、前走車が旋回する場合には、こ
の前走車の動きと同様に操舵させて旋回させることがで
きる。これにより、従来のように、前走車の相対位置の
横方向偏差だけを単に補正するように操舵を制御するも
のと比較して、前走車の走行軌跡に滑らかに追従させる
ことができ、前走車に対する追従性を大幅に向上させる
ことができる。
【００３５】請求項２記載の自動追従走行車における操
舵制御装置によれば、前走車の相対位置と自車の予測走
行軌跡上の所定点である自車予測位置との距離誤差だけ
でなく、この距離誤差とともに前走車の進行方位と自車
予測位置における自車の予測の進行方位との誤差である
方位誤差に基づいて求められた補正操舵角によって操舵
角が補正されるので、自車の追従精度をさらに高めるこ
とができ、従来のように、前走車の相対位置の横方向偏
差だけを単に補正するように操舵を制御するものと比較
して、オーバーハングやアンダーハングなく、前走車Ｂ
に追従させることができ、前走車に対する追従性を大幅
に向上させることができる。
舵制御装置によれば、前走車の相対位置と自車の予測走
行軌跡上の所定点である自車予測位置との距離誤差だけ
でなく、この距離誤差とともに前走車の進行方位と自車
予測位置における自車の予測の進行方位との誤差である
方位誤差に基づいて求められた補正操舵角によって操舵
角が補正されるので、自車の追従精度をさらに高めるこ
とができ、従来のように、前走車の相対位置の横方向偏
差だけを単に補正するように操舵を制御するものと比較
して、オーバーハングやアンダーハングなく、前走車Ｂ
に追従させることができ、前走車に対する追従性を大幅
に向上させることができる。
【図１】 本発明の実施の形態の自動追従走行車におけ
る操舵制御装置の構成及び構造を説明する自動追従走行
車のコントローラの機能ブロック図である。
る操舵制御装置の構成及び構造を説明する自動追従走行
車のコントローラの機能ブロック図である。
【図２】 本発明の実施の形態の自動追従走行車におけ
る操舵制御装置を説明するコントローラによる制御の流
れ説明するフローチャート図である。
る操舵制御装置を説明するコントローラによる制御の流
れ説明するフローチャート図である。
【図３】 本発明の実施の形態の自動追従走行車におけ
る操舵制御装置を説明するコントローラによる制御の流
れ説明するフローチャート図である。
る操舵制御装置を説明するコントローラによる制御の流
れ説明するフローチャート図である。
【図４】 本発明の実施の形態の自動追従走行車におけ
る操舵制御装置による制御を説明する前走車及び自動追
従走行車の概略平面図である。
る操舵制御装置による制御を説明する前走車及び自動追
従走行車の概略平面図である。
【図５】 本発明の実施の形態の自動追従走行車におけ
る操舵制御装置による制御を説明する前走車と自動追従
走行車との位置関係を示す図である。
る操舵制御装置による制御を説明する前走車と自動追従
走行車との位置関係を示す図である。
【図６】 本発明の実施の形態の自動追従走行車におけ
る操舵制御装置による制御を説明する前走車と自動追従
走行車との位置関係を示す図である。
る操舵制御装置による制御を説明する前走車と自動追従
走行車との位置関係を示す図である。
１ 自動追従走行車 ２ レーダ装置 １６ 走行軌跡予測手段 １７ 予測位置算出手段 １８ 距離誤差算出手段 １９ 操舵角補正手段 Ａ 自車 Ｂ 前走車 ｘb、ｙb 相対位置 ｘc、ｙc 自車予測位置（予測位置） ｘd、ｙd 自車予測位置（予測位置） ｖxb、ｖyb 前走車相対速度（進行方位） ｖxc、ｖyc 自車相対速度（進行方位） △Ｌ 距離誤差 △θ 方位誤差
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０５Ｄ 1/02 Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｄ // Ｂ６２Ｄ 113:00 ６２４Ｇ 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC16 CC20 DA04 DA22 DA23 DA25 DA32 DA33 DA47 DA77 DA88 DA99 DC03 DD02 EB04 FF01 FF07 GG01 3D044 AA45 AC26 AC31 AC59 AD00 AD12 AD21 AE21 5H180 AA01 CC14 CC27 EE02 LL09 5H301 AA03 CC06 GG17 GG19 JJ01 LL03 LL07 LL11 LL14 QQ08
Claims (2)
- 【請求項１】 前走車の位置を検出するレーダ装置から
の受信信号に基づいて前記前走車の相対位置を検出し、
前走車に追従して走行する自動追従走行車における操舵
角制御装置であって、 自車の操舵角を検出する操舵角検出手段と、 該操舵角に基づいて自車の走行軌跡を予測する走行軌跡
予測手段と、 該走行軌跡予測手段で予測された走行軌跡上に自車の予
測位置を求める予測位置算出手段と、 レーダ装置により検出された前走車の位置と予測位置算
出手段で算出された自車の予測位置との距離の差である
距離誤差を求める距離誤差算出手段と、 該距離誤差算出手段によって算出された距離誤差に基づ
いて操舵角を補正する補正操舵角を求める操舵角補正手
段とを有することを特徴とする自動追従走行車における
操舵制御装置。 - 【請求項２】 前記操舵角補正手段は、さらに、前走車
の進行方位と予測位置での自車の進行方位との方位誤差
を算出し、該方位誤差に基づいて補正操舵角を求めるこ
とを特徴とする請求項１記載の自動追従走行車における
操舵制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12931699A JP4073574B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 自動追従走行車における操舵制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12931699A JP4073574B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 自動追従走行車における操舵制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000322697A true JP2000322697A (ja) | 2000-11-24 |
| JP4073574B2 JP4073574B2 (ja) | 2008-04-09 |
Family
ID=15006572
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12931699A Expired - Fee Related JP4073574B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 自動追従走行車における操舵制御装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP4073574B2 (ja) |
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- 1999-05-10 JP JP12931699A patent/JP4073574B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| CN111537967A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 森思泰克河北科技有限公司 | 一种雷达偏转角修正方法、装置及雷达终端 |
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