JP2003200751A - 自動追従制御装置 - Google Patents
自動追従制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Regulating Braking Force (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 先行車が突入している道路形状を正確に検出
することにより、自車両が突入する道路形状を予測し安
全且つ快適に自車両を走行させる自動追従制御装置を提
供する。 【解決手段】 先行車の認識確率３０２を使用し、先行
車の状態から予め推定されるカーブ半径３０５や道路勾
配３２２から算出されるカーブ加速度や坂道加速度を加
味して、加速度指令値３０７を算出する。これにより、
カーブの前での事前の減速、上り坂前での事前の加速、
上り坂の終わり、下り坂の前での事前の減速を可能にす
る。また、先行車無し時にカーブ加速度、坂道加速度を
保持することにより、カーブ手前、上り坂の終わり等の
道路状態の変化により先行車を見失った際の不用意な加
速を防ぐ。
することにより、自車両が突入する道路形状を予測し安
全且つ快適に自車両を走行させる自動追従制御装置を提
供する。 【解決手段】 先行車の認識確率３０２を使用し、先行
車の状態から予め推定されるカーブ半径３０５や道路勾
配３２２から算出されるカーブ加速度や坂道加速度を加
味して、加速度指令値３０７を算出する。これにより、
カーブの前での事前の減速、上り坂前での事前の加速、
上り坂の終わり、下り坂の前での事前の減速を可能にす
る。また、先行車無し時にカーブ加速度、坂道加速度を
保持することにより、カーブ手前、上り坂の終わり等の
道路状態の変化により先行車を見失った際の不用意な加
速を防ぐ。
Description
【０００１ 】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動追従制御装置
に関し、特に先行車の傾きと角度に応じて自車両の加速
度を制御し、自動追従走行を行う自動追従制御装置に関
する。
に関し、特に先行車の傾きと角度に応じて自車両の加速
度を制御し、自動追従走行を行う自動追従制御装置に関
する。
【０００２ 】
【従来の技術】従来より、高速道路等においての運転者
の運転操作低減等を目的とした自動追従制御装置がある
ことが知られている。この自動追従制御装置は、先行車
がない場合に運転者が予め設定した設定車速で定速走行
し、先行車が有る場合には先行車と自車両との車間距離
に応じて適宜加速度を制御し、追従制御を行うものであ
る。
の運転操作低減等を目的とした自動追従制御装置がある
ことが知られている。この自動追従制御装置は、先行車
がない場合に運転者が予め設定した設定車速で定速走行
し、先行車が有る場合には先行車と自車両との車間距離
に応じて適宜加速度を制御し、追従制御を行うものであ
る。
【０００３ 】このような自動追従制御装置の一例とし
ては、例えば特開平２０００−２１５３２６号公報に開
示された自動追従制御装置があり、図１８に示すように
カメラ１０３による白線１０１の曲率や、レーダ１０４
によるデリニエータ１０２の間隔を検出して道路曲率を
算出し、この道路曲率に応じた車速に調整するための加
速度を算出する。
ては、例えば特開平２０００−２１５３２６号公報に開
示された自動追従制御装置があり、図１８に示すように
カメラ１０３による白線１０１の曲率や、レーダ１０４
によるデリニエータ１０２の間隔を検出して道路曲率を
算出し、この道路曲率に応じた車速に調整するための加
速度を算出する。
【０００４ 】また、特開平２−２２０５８１号公報に
開示された他の追従制御装置においては、図１９に示す
ような道路状況において、先行車２０２が見えない状態
２０１に移動し先行車が検出できなくなった場合、道路
勾配２０４から上り坂であることと、先行車が検出でき
ていた時の相対車速２０５から減速しなければならない
ような状況であるかを判断し、上り坂で減速しなければ
ならない状況で先行車が非検出となった場合は、坂道の
終了点２０６を先行車が超えたために先行車非検出とな
ったと判断し、坂道の終了点２０６に自車両が至った時
に目標車速を自車両車速がオーバーしたり、先行車に近
づきすぎないように減トルク制御を行う。
開示された他の追従制御装置においては、図１９に示す
ような道路状況において、先行車２０２が見えない状態
２０１に移動し先行車が検出できなくなった場合、道路
勾配２０４から上り坂であることと、先行車が検出でき
ていた時の相対車速２０５から減速しなければならない
ような状況であるかを判断し、上り坂で減速しなければ
ならない状況で先行車が非検出となった場合は、坂道の
終了点２０６を先行車が超えたために先行車非検出とな
ったと判断し、坂道の終了点２０６に自車両が至った時
に目標車速を自車両車速がオーバーしたり、先行車に近
づきすぎないように減トルク制御を行う。
【０００５ 】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来技術
でのカーブの検出に当たっては、道路にデリニエータや
白線が存在しない場合にカーブを検出することができな
いため、デリニエータや白線が存在しない、もしくはデ
リニエータが無く白線は有るが、線が薄くなっていたり
汚れていたりしてみにくい道路では、先行車がカーブに
入ったことにより非検出となった場合に、先行車が自車
両前方の車線より離脱して前方に先行車が無いと判断す
る。そして、前方に先行車が無いと判断した場合には、
あらかじめ運転手が設定しておいた設定車速を目標に自
車両車速を制御する。
でのカーブの検出に当たっては、道路にデリニエータや
白線が存在しない場合にカーブを検出することができな
いため、デリニエータや白線が存在しない、もしくはデ
リニエータが無く白線は有るが、線が薄くなっていたり
汚れていたりしてみにくい道路では、先行車がカーブに
入ったことにより非検出となった場合に、先行車が自車
両前方の車線より離脱して前方に先行車が無いと判断す
る。そして、前方に先行車が無いと判断した場合には、
あらかじめ運転手が設定しておいた設定車速を目標に自
車両車速を制御する。
【０００６ 】ここで、先行車車速が運転手が予め設定
しておいた設定車速より高い場合は追従制御を行えな
い。追従制御を行っているということは、運転手が予め
設定しておいた設定車速が先行車車速より高い、すなわ
ち追従するための追従速度より前記設定車速が高いこと
をしめしている。
しておいた設定車速より高い場合は追従制御を行えな
い。追従制御を行っているということは、運転手が予め
設定しておいた設定車速が先行車車速より高い、すなわ
ち追従するための追従速度より前記設定車速が高いこと
をしめしている。
【０００７ 】つまり、従来ではデリニエータや白線が
無い、もしくはデリニエータが無く白線が見にくい道路
で追従制御中の場合に、カーブにより先行車が非検出と
なった場合は、カーブの手前にもかかわらず加速してし
まうという問題がある。
無い、もしくはデリニエータが無く白線が見にくい道路
で追従制御中の場合に、カーブにより先行車が非検出と
なった場合は、カーブの手前にもかかわらず加速してし
まうという問題がある。
【０００８ 】また、上記坂道の終了点を検出するに当
たっては、上り坂途中で先行車が減速しながら自車前方
車線より離脱した場合、「上り坂である」と「減速しな
ければならないような相対車速」という条件が成立し、
先行車が上り坂頂上を越えて非検出となったと判断され
ることになる。すなわち、従来では追従制御中の上り坂
で先行車が減速しながら車線変更等により非検出となっ
たような場合、上り坂途中にもかかわらず減トルク制御
行ってしまい、減速して坂を登らなくなるという問題が
ある。
たっては、上り坂途中で先行車が減速しながら自車前方
車線より離脱した場合、「上り坂である」と「減速しな
ければならないような相対車速」という条件が成立し、
先行車が上り坂頂上を越えて非検出となったと判断され
ることになる。すなわち、従来では追従制御中の上り坂
で先行車が減速しながら車線変更等により非検出となっ
たような場合、上り坂途中にもかかわらず減トルク制御
行ってしまい、減速して坂を登らなくなるという問題が
ある。
【０００９ 】本発明は、上述した事情に鑑みてなされ
るもので、先行車が突入している道路形状を正確に検出
することにより、自車両が突入する道路形状を予測し安
全且つ快適に自車両を走行させる自動追従制御装置を提
供することを課題とする。
るもので、先行車が突入している道路形状を正確に検出
することにより、自車両が突入する道路形状を予測し安
全且つ快適に自車両を走行させる自動追従制御装置を提
供することを課題とする。
【００１０ 】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明の概要を簡単に説明すれば以下のとおりである。す
なわち、先行車の走行状態に応じて自車両の車速を制御
し前記先行車に自動追従させる自動追従制御装置におい
て、前記自車両の位置に対する前記先行車の角度と、前
記自車両の向きと前記先行車の向きとにより生じる前記
先行車の傾きと、を検出する手段を備えたことを特徴と
したものである。また、検出した前記角度と前記傾きと
から前記自車両が突入しようとしているカーブの半径や
坂道の勾配を推定するようにしたことを特徴としたもの
である。さらに、推定した前記カーブの前記半径や前記
坂道の前記勾配に応じて前記自車両の加速度を決定する
ようにしたことを特徴としたものである。さらにまた、
前記傾きを車間距離センサの認識確率を元に算出するよ
うにしたことを特徴としたものである。以上、本発明
は、先行車の角度と傾きに基づいて先行者の突入してい
る道路の形状を予測し自車両の加速度を決定する手段を
有したものである。これにより、安全且つ快適に自車両
を走行させることができる。尚、作用に関しては、次の
実施の形態の項で説明する。
発明の概要を簡単に説明すれば以下のとおりである。す
なわち、先行車の走行状態に応じて自車両の車速を制御
し前記先行車に自動追従させる自動追従制御装置におい
て、前記自車両の位置に対する前記先行車の角度と、前
記自車両の向きと前記先行車の向きとにより生じる前記
先行車の傾きと、を検出する手段を備えたことを特徴と
したものである。また、検出した前記角度と前記傾きと
から前記自車両が突入しようとしているカーブの半径や
坂道の勾配を推定するようにしたことを特徴としたもの
である。さらに、推定した前記カーブの前記半径や前記
坂道の前記勾配に応じて前記自車両の加速度を決定する
ようにしたことを特徴としたものである。さらにまた、
前記傾きを車間距離センサの認識確率を元に算出するよ
うにしたことを特徴としたものである。以上、本発明
は、先行車の角度と傾きに基づいて先行者の突入してい
る道路の形状を予測し自車両の加速度を決定する手段を
有したものである。これにより、安全且つ快適に自車両
を走行させることができる。尚、作用に関しては、次の
実施の形態の項で説明する。
【００１１ 】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の自動追従制御装置
の一実施の形態を示す全体ブロック図である。
施の形態を説明する。図１は本発明の自動追従制御装置
の一実施の形態を示す全体ブロック図である。
【００１２ 】図１において、先行車の走行状態を検出
する検出手段としての車間距離センサ３０１を自車両の
所定位置、例えばバンパー近傍に設ける。その車間距離
センサ３０１は、先行車の認識確率３０２、先行車と自
車両との車間距離３０３、相対車速３１７、先行車方向
（先行車角度）３１９を逐次検出する。また、車速セン
サ３１８及び舵角センサ３２３を自車両の所定位置に設
ける。その車速センサ３１８及び舵角センサ３２３は、
車速及び舵角３２４を検出する。
する検出手段としての車間距離センサ３０１を自車両の
所定位置、例えばバンパー近傍に設ける。その車間距離
センサ３０１は、先行車の認識確率３０２、先行車と自
車両との車間距離３０３、相対車速３１７、先行車方向
（先行車角度）３１９を逐次検出する。また、車速セン
サ３１８及び舵角センサ３２３を自車両の所定位置に設
ける。その車速センサ３１８及び舵角センサ３２３は、
車速及び舵角３２４を検出する。
【００１３ 】自車両の所定位置に設けられたエンジン
コントロールユニット３１０は、入力されるトルク３０
９に従い、自車両が加速度指令値３０７に追従するよう
にエンジン制御を行う。また、ブレーキコントロールユ
ニット３１１は、入力されるトルク３０９に従い、自車
両が加速度指令値３０７に追従するようにブレーキ制御
を行う。
コントロールユニット３１０は、入力されるトルク３０
９に従い、自車両が加速度指令値３０７に追従するよう
にエンジン制御を行う。また、ブレーキコントロールユ
ニット３１１は、入力されるトルク３０９に従い、自車
両が加速度指令値３０７に追従するようにブレーキ制御
を行う。
【００１４ 】自車両の所定位置に設けられた自走追従
制御装置３０４は、外界状態推定部３１６と車速決定部
（目標車速決定部）３０６とトルク決定部（加減速トル
ク演算部）３０８とからなる。外界状態推定部３１６で
は、車間距離センサ３０１から入力される認識確率３０
２、車間距離３０３、相対車速３１７、先行車方向（先
行車角度）３１９と自車速演算部３１５から入力される
自車速３１４から、カーブ半径３０５、道路勾配３２
２、自車道路勾配３２５、制御用車間距離３１２、制御
用相対車速３１３、先行車状態（先行車有無）３２０を
算出する。
制御装置３０４は、外界状態推定部３１６と車速決定部
（目標車速決定部）３０６とトルク決定部（加減速トル
ク演算部）３０８とからなる。外界状態推定部３１６で
は、車間距離センサ３０１から入力される認識確率３０
２、車間距離３０３、相対車速３１７、先行車方向（先
行車角度）３１９と自車速演算部３１５から入力される
自車速３１４から、カーブ半径３０５、道路勾配３２
２、自車道路勾配３２５、制御用車間距離３１２、制御
用相対車速３１３、先行車状態（先行車有無）３２０を
算出する。
【００１５ 】また、車速決定部（目標車速決定部）３
０６では、カーブ半径３０５、道路勾配３２２、自車道
路勾配３２５、制御用車間距離３１２、制御用相対車速
３１３、舵角３２４と自車速３１４から自車両の加速度
を決定する。さらに、トルク決定部（加減速トルク演算
部）３０８では、加速度指令値３０７と自車速３１４か
ら自車両を加速度指令値３０７に追従させるためのトル
ク３０９を算出する。
０６では、カーブ半径３０５、道路勾配３２２、自車道
路勾配３２５、制御用車間距離３１２、制御用相対車速
３１３、舵角３２４と自車速３１４から自車両の加速度
を決定する。さらに、トルク決定部（加減速トルク演算
部）３０８では、加速度指令値３０７と自車速３１４か
ら自車両を加速度指令値３０７に追従させるためのトル
ク３０９を算出する。
【００１６ 】次に、外界状態推定部３１６がどのよう
にカーブ半径３０５、道路勾配３２２、自車道路勾配３
２５、制御用車間距離３１２、制御用相対車速３１３を
決定するかを説明する。
にカーブ半径３０５、道路勾配３２２、自車道路勾配３
２５、制御用車間距離３１２、制御用相対車速３１３を
決定するかを説明する。
【００１７ 】図２は、先行車の向きと図１のレーダの
認識確率３０２の関係を示す図である。図２中の前４０
３、後４０５、右４０４、左４０６はそれぞれ先行車の
向きを示し、例えば先行車の前部をレーダで認識した場
合の認識確率は、認識確率線４０１と線４０７が交わる
点のうち、前４０３側である。図２中からわかる通り、
認識確率線４０１はレーダが認識している先行車の向き
によって変化するので、認識確率４０１から先行車の向
き、すなわち自車両に対する先行車の傾きを検出するこ
とができる。例えば、図５の状態では先行車４１０の自
車両４１１に対する傾きが４５°であるが、この場合の
認識確率は図２の右後方４５°の補助線４０８と認識確
率線４０１が交わる点４０９となる。尚、４０２は後方
認識確率線を示す。
認識確率３０２の関係を示す図である。図２中の前４０
３、後４０５、右４０４、左４０６はそれぞれ先行車の
向きを示し、例えば先行車の前部をレーダで認識した場
合の認識確率は、認識確率線４０１と線４０７が交わる
点のうち、前４０３側である。図２中からわかる通り、
認識確率線４０１はレーダが認識している先行車の向き
によって変化するので、認識確率４０１から先行車の向
き、すなわち自車両に対する先行車の傾きを検出するこ
とができる。例えば、図５の状態では先行車４１０の自
車両４１１に対する傾きが４５°であるが、この場合の
認識確率は図２の右後方４５°の補助線４０８と認識確
率線４０１が交わる点４０９となる。尚、４０２は後方
認識確率線を示す。
【００１８ 】図３は、図１のレーダが認識している先
行車と自車両の角度をどのように認識するかを示す図で
ある。レーダのアンテナや受光板５０３に対しての先行
車信号５０１の入力角度θ ５０２によって先行車の角
度を認識することができる。
行車と自車両の角度をどのように認識するかを示す図で
ある。レーダのアンテナや受光板５０３に対しての先行
車信号５０１の入力角度θ ５０２によって先行車の角
度を認識することができる。
【００１９ 】図４は、カーブに差し掛かったときの先
行車と自車両の状態を示す図である。カーブ６０５内で
は、先行車６０４が図４中に示されるように自車両６０
１から見て傾いた状態且つ斜め前に存在する状態にな
る。尚、６０３は先行車信号を示す。
行車と自車両の状態を示す図である。カーブ６０５内で
は、先行車６０４が図４中に示されるように自車両６０
１から見て傾いた状態且つ斜め前に存在する状態にな
る。尚、６０３は先行車信号を示す。
【００２０ 】図６は、図４の詳細を示す図である。図
６中のθ ９０１は前記認識確率から算出した先行車の
傾き（自車両９０４の向きと先行車９０２の向きとによ
り生じる先行車９０２の傾き）を示す。また、θ２ ９
０５は前記先行車の角度（自車両９０４の位置に対する
先行車９０２の角度）を示す。図６中において、θ２９
０５と、自車両９０４と先行車９０２の距離ｄ ９０６
から、カーブの中心９０７と自車両９０４を結ぶ直線９
０８とカーブの中心９０７と先行車９０２を結ぶ直線９
０９の角度θ ９０３を算出することができる。そし
て、図６に示すように先行車９０２がカーブに進入して
傾いている場合は、θ ９０３がほぼθ９０１と一致す
る。そこで、θ ９０３とθ ９０１がほぼ一致する場
合は先行車９０２がカーブ内を走行していると考え、前
記カーブ半径３０５をθ２、θより算出して出力する。
６中のθ ９０１は前記認識確率から算出した先行車の
傾き（自車両９０４の向きと先行車９０２の向きとによ
り生じる先行車９０２の傾き）を示す。また、θ２ ９
０５は前記先行車の角度（自車両９０４の位置に対する
先行車９０２の角度）を示す。図６中において、θ２９
０５と、自車両９０４と先行車９０２の距離ｄ ９０６
から、カーブの中心９０７と自車両９０４を結ぶ直線９
０８とカーブの中心９０７と先行車９０２を結ぶ直線９
０９の角度θ ９０３を算出することができる。そし
て、図６に示すように先行車９０２がカーブに進入して
傾いている場合は、θ ９０３がほぼθ９０１と一致す
る。そこで、θ ９０３とθ ９０１がほぼ一致する場
合は先行車９０２がカーブ内を走行していると考え、前
記カーブ半径３０５をθ２、θより算出して出力する。
【００２１ 】次に図１の道路勾配３２２の算出方法に
ついて説明する。図１９に示すように先行車２０２が坂
道から離脱する場合や図７に示すように先行車１００１
が坂道に差し掛かる場合、前記先行車の傾きの算出方法
と同様の方法で、先行車の認識率と、先行車の縦方向の
角度より先行車のピッチ方向の傾き角度を算出し、道路
勾配３２２を算出することができる。尚、１００２は自
車両を示す。
ついて説明する。図１９に示すように先行車２０２が坂
道から離脱する場合や図７に示すように先行車１００１
が坂道に差し掛かる場合、前記先行車の傾きの算出方法
と同様の方法で、先行車の認識率と、先行車の縦方向の
角度より先行車のピッチ方向の傾き角度を算出し、道路
勾配３２２を算出することができる。尚、１００２は自
車両を示す。
【００２２ 】図８及び図９は、自車両の走行している
路面の道路勾配の算出方法を示す図である。図８の加速
度指令値演算（加速度指令値演算部）１１０１は加速度
指令値１１０７をトルク演算（トルク演算部）１１０２
に出力し、トルク演算１１０２から出力されるトルク１
１０９によりエンジン１１０３は車両１１０４を駆動す
る。そして、エンジン１１０３により駆動された車両１
１０４の車速１１１０により実加速度演算（実加速度演
算部）１１０５で実加速度１１０８を算出する。その実
加速度１１０８と加速度指令値１１０７の差は平坦路で
「０」になるように設計されていることを前提とし、下
記方法により自車両の走っている路面の勾配を算出す
る。
路面の道路勾配の算出方法を示す図である。図８の加速
度指令値演算（加速度指令値演算部）１１０１は加速度
指令値１１０７をトルク演算（トルク演算部）１１０２
に出力し、トルク演算１１０２から出力されるトルク１
１０９によりエンジン１１０３は車両１１０４を駆動す
る。そして、エンジン１１０３により駆動された車両１
１０４の車速１１１０により実加速度演算（実加速度演
算部）１１０５で実加速度１１０８を算出する。その実
加速度１１０８と加速度指令値１１０７の差は平坦路で
「０」になるように設計されていることを前提とし、下
記方法により自車両の走っている路面の勾配を算出す
る。
【００２３ 】実加速度１１０８と加速度指令値１１０
７の差は平坦路で「０」なので、その値は外乱とみなす
ことができる。すると、坂道では図９の１２０１とほぼ
一致することになる。１２０１は重力加速度１２０２を
勾配θ １２０６で分解した値なので、重力加速度１２
０２と実加速度１１０８と加速度指令値１１０７の差よ
り自車両の勾配θ １２０５を算出することができる。
尚、前記先行車のピッチ方向の傾き角度＋自車両の勾配
が先行車の走っている路面の勾配となる。
７の差は平坦路で「０」なので、その値は外乱とみなす
ことができる。すると、坂道では図９の１２０１とほぼ
一致することになる。１２０１は重力加速度１２０２を
勾配θ １２０６で分解した値なので、重力加速度１２
０２と実加速度１１０８と加速度指令値１１０７の差よ
り自車両の勾配θ １２０５を算出することができる。
尚、前記先行車のピッチ方向の傾き角度＋自車両の勾配
が先行車の走っている路面の勾配となる。
【００２４ 】図１の制御用車間距離３１２は車間距離
３０３をそのまま出力するが、必要であればローパスフ
ィルタ処理や移動平均処理等のノイズカット処理を施す
こともできる。制御用相対車速３１３も同様に相対車速
３１７をそのまま出力するが、必要であればローパスフ
ィルタ処理や移動平均処理等のノイズカット処理を施す
こともできる。先行車状態（先行車有無）３２０は認識
確率３０２が０％の時に先行車無しを、認識確率３０２
が０％より大きい時に先行車有りを出力する。
３０３をそのまま出力するが、必要であればローパスフ
ィルタ処理や移動平均処理等のノイズカット処理を施す
こともできる。制御用相対車速３１３も同様に相対車速
３１７をそのまま出力するが、必要であればローパスフ
ィルタ処理や移動平均処理等のノイズカット処理を施す
こともできる。先行車状態（先行車有無）３２０は認識
確率３０２が０％の時に先行車無しを、認識確率３０２
が０％より大きい時に先行車有りを出力する。
【００２５ 】次に図１のカーブ半径３０５、道路勾配
３２２、自車道路勾配３２５、制御用車間距離３１２、
制御用相対車速３１３、先行車状態（先行車有無）３２
０により、車速決定部（目標車速決定部）３０６がどの
ように加速度指令値３０７を算出するかを説明する。
３２２、自車道路勾配３２５、制御用車間距離３１２、
制御用相対車速３１３、先行車状態（先行車有無）３２
０により、車速決定部（目標車速決定部）３０６がどの
ように加速度指令値３０７を算出するかを説明する。
【００２６ 】図１０は、図１の車速決定部（目標車速
決定部）３０６の全体構成を示すブロック図である。車
速決定部３０６には外界状態推定部３１６からカーブ半
径１３０１、道路勾配１３０４、自車道路勾配１３２
２、車間距離１３０７、相対速度１３０８、先行車状態
（先行車有無）１３２０、舵角１３２１が入力され、図
１の自車速演算部３１５から自車速１３１０が入力され
る。
決定部）３０６の全体構成を示すブロック図である。車
速決定部３０６には外界状態推定部３１６からカーブ半
径１３０１、道路勾配１３０４、自車道路勾配１３２
２、車間距離１３０７、相対速度１３０８、先行車状態
（先行車有無）１３２０、舵角１３２１が入力され、図
１の自車速演算部３１５から自車速１３１０が入力され
る。
【００２７ 】カーブ半径１３０１はカーブ半径１３０
２としてカーブ加速度算出部（カーブ減速度算出部）１
３０３に入力され、道路勾配１３０４と自車道路勾配１
３２２は坂道加減速度算出部１３０５に入力される。カ
ーブ加速度算出部（カーブ減速度算出部）１３０３は、
カーブをドライバの不安感無く走行させるためのカーブ
加速度１３１３を、カーブ半径１３０２と自車速１３１
０から算出してカーブ加速度保持部１３１８に出力す
る。坂道加減速度算出部１３０５は路面勾配が変化した
際にドライバの違和感無く自車速を保つための坂道加速
度１３１４を道路勾配１３０４から算出し坂道加速度保
持部１３１９に出力する。
２としてカーブ加速度算出部（カーブ減速度算出部）１
３０３に入力され、道路勾配１３０４と自車道路勾配１
３２２は坂道加減速度算出部１３０５に入力される。カ
ーブ加速度算出部（カーブ減速度算出部）１３０３は、
カーブをドライバの不安感無く走行させるためのカーブ
加速度１３１３を、カーブ半径１３０２と自車速１３１
０から算出してカーブ加速度保持部１３１８に出力す
る。坂道加減速度算出部１３０５は路面勾配が変化した
際にドライバの違和感無く自車速を保つための坂道加速
度１３１４を道路勾配１３０４から算出し坂道加速度保
持部１３１９に出力する。
【００２８ 】カーブ加速度保持部１３１８は、先行車
状態（先行車有無）１３２０が先行車無しとなっている
且つ舵角１３２１が「０」以外の間は、カーブ加速度１
３１３を保持し、前記保持した値を加減速度算出部１３
１２に出力する。先行車状態１３２０が先行車有りのと
きは入力されたカーブ加速度１３１３をそのまま加減速
度算出部１３１２に出力する。
状態（先行車有無）１３２０が先行車無しとなっている
且つ舵角１３２１が「０」以外の間は、カーブ加速度１
３１３を保持し、前記保持した値を加減速度算出部１３
１２に出力する。先行車状態１３２０が先行車有りのと
きは入力されたカーブ加速度１３１３をそのまま加減速
度算出部１３１２に出力する。
【００２９ 】坂道加速度保持部１３１９は、先行車状
態１３２０が先行車無しとなっている且つ自車道路勾配
１３２２が「０」ではない間は、坂道加速度１３１４を
保持し、前記保持した値を加減速度算出部１３１２に出
力する。先行車状態１３２０が先行車有りのときは入力
された坂道加速度１３１４をそのまま加減速度算出部１
３１２に出力する。
態１３２０が先行車無しとなっている且つ自車道路勾配
１３２２が「０」ではない間は、坂道加速度１３１４を
保持し、前記保持した値を加減速度算出部１３１２に出
力する。先行車状態１３２０が先行車有りのときは入力
された坂道加速度１３１４をそのまま加減速度算出部１
３１２に出力する。
【００３０ 】目標車間決定部１３０６は、相対速度１
３０８と自車速１３１０から目標車間１３１５を目標車
速算出部１３１１に出力する。そして、加減速度算出部
１３１２は、目標車速算出部１３１１からの目標車速１
３１６とカーブ加速度１３１３、坂道加速度１３１４か
ら加減速度を算出し出力する。
３０８と自車速１３１０から目標車間１３１５を目標車
速算出部１３１１に出力する。そして、加減速度算出部
１３１２は、目標車速算出部１３１１からの目標車速１
３１６とカーブ加速度１３１３、坂道加速度１３１４か
ら加減速度を算出し出力する。
【００３１ 】図１１は、図１０のカーブ加速度算出部
（カーブ減速度算出部）１３０３におけるカーブ加速度
１３１３の算出方法を示すブロック図である。カーブ加
速度算出部１３０３では、まず、入力されるカーブ半径
１４０１と自車速１４０４から横方向加速度演算（横方
向加速度演算部）１４０２で横方向加速度１４０６を算
出する。ここで、横方向加速度は横方向加速度１４０６
をａ１、カーブ半径１４０１をｒ、自車速１４０４をｖ
とするとａ１＝ｖ２／ｒで求められる。次に横方向加速
度１４０６によりカーブ加速度１４０７をもとめる。そ
のカーブ加速度１４０７は１４０３において図１２に示
す横方向加速度−減速度線１４０５から求められる。
（カーブ減速度算出部）１３０３におけるカーブ加速度
１３１３の算出方法を示すブロック図である。カーブ加
速度算出部１３０３では、まず、入力されるカーブ半径
１４０１と自車速１４０４から横方向加速度演算（横方
向加速度演算部）１４０２で横方向加速度１４０６を算
出する。ここで、横方向加速度は横方向加速度１４０６
をａ１、カーブ半径１４０１をｒ、自車速１４０４をｖ
とするとａ１＝ｖ２／ｒで求められる。次に横方向加速
度１４０６によりカーブ加速度１４０７をもとめる。そ
のカーブ加速度１４０７は１４０３において図１２に示
す横方向加速度−減速度線１４０５から求められる。
【００３２ 】図１３は、図１０の道路勾配１３０４か
らの坂道加速度１３１４の算出方法を示すブロック図で
ある。ここでは、道路勾配１５０１から坂道加速度算出
部１５０２で坂道加速度１５０３を算出する。その坂道
加速度は、坂道加速度１５０３をａ２、道路勾配１５０
１をθ、重力加速度をｇとするとａ２＝−ｇ・ｓｉｎθ
となる。
らの坂道加速度１３１４の算出方法を示すブロック図で
ある。ここでは、道路勾配１５０１から坂道加速度算出
部１５０２で坂道加速度１５０３を算出する。その坂道
加速度は、坂道加速度１５０３をａ２、道路勾配１５０
１をθ、重力加速度をｇとするとａ２＝−ｇ・ｓｉｎθ
となる。
【００３３ 】図１０の目標車間決定部１３０６では、
まず相対速度１３０８と自車速１３１０から先行車車速
を求める。先行車車速は、先行車車速をｖｓ、相対速度
をｖｒ、自車速をｖとするとｖｓ＝ｖｒ＋ｖとなる。目
標車間１３１５は、図１４に示す先行車車速−目標車間
線１６０２より求められる。尚、図１４中において１６
０１は目標車間、１６０３は先行車車速を示す。
まず相対速度１３０８と自車速１３１０から先行車車速
を求める。先行車車速は、先行車車速をｖｓ、相対速度
をｖｒ、自車速をｖとするとｖｓ＝ｖｒ＋ｖとなる。目
標車間１３１５は、図１４に示す先行車車速−目標車間
線１６０２より求められる。尚、図１４中において１６
０１は目標車間、１６０３は先行車車速を示す。
【００３４ 】図１５は、図１０の目標車速１３１６の
算出方法を示すブロック図である。まず、自車速１７０
６に相対速度１７０１を加えた先行車車速１７０７を算
出する。次に、目標車間１７０２から実車間１７０３を
差し引き、車間偏差１７０８を算出する。そして、先行
車車速１７０７に、車間偏差１７０８に車間ゲイン１７
０４を乗じたものを加えて目標車速１７０５を算出す
る。
算出方法を示すブロック図である。まず、自車速１７０
６に相対速度１７０１を加えた先行車車速１７０７を算
出する。次に、目標車間１７０２から実車間１７０３を
差し引き、車間偏差１７０８を算出する。そして、先行
車車速１７０７に、車間偏差１７０８に車間ゲイン１７
０４を乗じたものを加えて目標車速１７０５を算出す
る。
【００３５ 】図１６は、図１０の加減速度算出部１３
１２での加速度指令値１３１７の算出方法を示すブロッ
ク図である。加減速度算出部１３１２に入力される目標
車速１８０２を微分１８０３した目標車速加速度１８１
３にカーブ加速度１８１１と坂道加速度１８０１を加え
目標加速度１８０６を算出する。そして、目標加速度１
８０６に遅れ時間１８１２を加えたものから、実車速１
８０４を微分１８０５して求められた実加速度１８０７
を差し引き、フィードバックゲイン（ＦＢゲイン）１８
０９を乗じたものを目標加速度１８０６に加えて加速度
指令値１８１０を算出する。
１２での加速度指令値１３１７の算出方法を示すブロッ
ク図である。加減速度算出部１３１２に入力される目標
車速１８０２を微分１８０３した目標車速加速度１８１
３にカーブ加速度１８１１と坂道加速度１８０１を加え
目標加速度１８０６を算出する。そして、目標加速度１
８０６に遅れ時間１８１２を加えたものから、実車速１
８０４を微分１８０５して求められた実加速度１８０７
を差し引き、フィードバックゲイン（ＦＢゲイン）１８
０９を乗じたものを目標加速度１８０６に加えて加速度
指令値１８１０を算出する。
【００３６ 】以上のように、先行車の認識確率を使用
し、先行車の状態から予め推定されるカーブ半径や道路
勾配から算出されるカーブ加速度や坂道加速度を加味し
て、加速度指令値を算出することにより、カーブの前で
の事前の減速、上り坂前での事前の加速、上り坂の終わ
り、下り坂の前での事前の減速を可能にすることができ
る。また、先行車無し時にカーブ加速度、坂道加速度を
保持することにより、カーブ手前、上り坂の終わり等の
道路状態の変化により先行車を見失った際の不用意な加
速を防ぐことができる。
し、先行車の状態から予め推定されるカーブ半径や道路
勾配から算出されるカーブ加速度や坂道加速度を加味し
て、加速度指令値を算出することにより、カーブの前で
の事前の減速、上り坂前での事前の加速、上り坂の終わ
り、下り坂の前での事前の減速を可能にすることができ
る。また、先行車無し時にカーブ加速度、坂道加速度を
保持することにより、カーブ手前、上り坂の終わり等の
道路状態の変化により先行車を見失った際の不用意な加
速を防ぐことができる。
【００３７ 】次に図１７により、図１の加速度指令値
３０７によってトルク決定部（加減速トルク演算部）３
０８がどのようにトルク３０９を算出するかを説明す
る。加速度指令値１９０１に車両諸元１９０２を乗じる
ことによりトルク１９０３を算出する。ここで、車両諸
元は、車両諸元をｓ、車両重量をｍ、タイヤ半径をｒｔ
とするとｓ＝ｍ×ｒｔで求められる。
３０７によってトルク決定部（加減速トルク演算部）３
０８がどのようにトルク３０９を算出するかを説明す
る。加速度指令値１９０１に車両諸元１９０２を乗じる
ことによりトルク１９０３を算出する。ここで、車両諸
元は、車両諸元をｓ、車両重量をｍ、タイヤ半径をｒｔ
とするとｓ＝ｍ×ｒｔで求められる。
【００３８ 】そして、ここで出力されるトルク３０９
にしたがって、エンジンコントロールユニット３１０が
エンジンを、ブレーキコントロールユニット３１１がブ
レーキを制御することにより車間制御を行うことができ
る。
にしたがって、エンジンコントロールユニット３１０が
エンジンを、ブレーキコントロールユニット３１１がブ
レーキを制御することにより車間制御を行うことができ
る。
【００３９ 】その他、本発明は本発明の主旨を変えな
い範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
い範囲で種々変更実施可能なことは勿論である。
【００４０ 】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、自車両のカーブ進入や坂道への進入及び、
進入するカーブの半径や坂道の勾配を事前に検出できる
ことができる。また、カーブへ進入する時や上り坂から
平地に進入する時の事前減速や上り坂に進入する時の事
前加速行い、より快適な自動走行を可能にすることがで
きる。
ているので、自車両のカーブ進入や坂道への進入及び、
進入するカーブの半径や坂道の勾配を事前に検出できる
ことができる。また、カーブへ進入する時や上り坂から
平地に進入する時の事前減速や上り坂に進入する時の事
前加速行い、より快適な自動走行を可能にすることがで
きる。
【図１】本発明による自動追従制御装置の一実施の形態
を示す全体ブロック図である。
を示す全体ブロック図である。
【図２】先行車の傾きと先行車の角度の算出方法を説明
するための第一の補足図（先行車の向きと図１のレーダ
の認識確率の関係を示す図）である。
するための第一の補足図（先行車の向きと図１のレーダ
の認識確率の関係を示す図）である。
【図３】先行車の傾きと先行車の角度の算出方法を説明
するための第二の補足図（先行車と自車両の角度をどの
ように認識するかを示す図）である。
するための第二の補足図（先行車と自車両の角度をどの
ように認識するかを示す図）である。
【図４】先行車の傾きと先行車の角度の算出方法を説明
するための第三の補足図（カーブに差し掛かったときの
先行車と自車両の状態を示す図）である。
するための第三の補足図（カーブに差し掛かったときの
先行車と自車両の状態を示す図）である。
【図５】先行車の傾きと先行車の角度の算出方法を説明
するための第四の補足図（先行車の自車両に対する傾き
を示す図）である。
するための第四の補足図（先行車の自車両に対する傾き
を示す図）である。
【図６】カーブ半径の算出方法を説明するための補足図
である。
である。
【図７】道路勾配の配算出方法を説明するための第一の
補足図である。
補足図である。
【図８】道路勾配の算出方法を説明するための第二の補
足図である。
足図である。
【図９】道路勾配の算出方法を説明するための第三の補
足図である。
足図である。
【図１０】図１の車速決定部の全体構成を示すブロック
図である。
図である。
【図１１】図１０のカーブ加速度算出部の構成を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１２】カーブ加速度算出マップである。
【図１３】坂道勾配からの坂道加速度の算出方法を説明
するためのブロック図である。
するためのブロック図である。
【図１４】目標車間算出マップである。
【図１５】目標車速の算出方法を説明するためのブロッ
ク図である。
ク図である。
【図１６】加速度指令値の算出方法を説明するためのブ
ロック図である。
ロック図である。
【図１７】トルク算出方法を説明するためのブロック図
である。
である。
【図１８】第一の公知例を説明するための補足図であ
る。
る。
【図１９】第二の公知例を説明するための補足図であ
る。
る。
３０１ 車間距離センサ
３０２ 認識確率
３０３ 車間距離
３０４ 自走追従制御装置
３０５ カーブ半径
３０６ 車速決定部
３０７ 加速度指令値
３０８ トルク決定部
３０９ トルク
３１０ エンジンコントロールユニット
３１１ ブレーキコントロールユニット
３１２ 制御用車間距離
３１３ 制御用相対車速
３１４ 自車速
３１５ 自車速演算部
３１６ 外界状態推定部
３１７ 相対車速
３１８ 車速センサ
３１９ 先行車方向
３２０ 先行車状態
３２２ 道路勾配
３２３ 舵角センサ
３２４ 舵角
３２５ 自車道路勾配
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１ Ｆ０２Ｄ 29/02 ３０１Ｄ ５Ｊ０７０
Ｇ０１Ｓ 13/72 Ｇ０１Ｓ 13/72
13/93 13/93 Ｚ
Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｅ
// Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00
113:00 113:00
133:00 133:00
Ｆターム(参考） 3D032 CC20 DA03 DA23 DA25 DA77
DA83 DA88 DD02 EB04 FF01
FF07 GG01
3D044 AA01 AA21 AA25 AA45 AB01
AC26 AC31 AC56 AC57 AC59
AD02 AD21 AE04 AE21
3D046 BB17 GG02 HH08 HH20 HH22
HH26 KK06
3G093 AA01 BA07 BA15 BA23 CB10
DB05 DB16 DB18 EA02 EB04
FA04
5H180 AA01 CC14 CC27 LL09 LL15
5J070 AC11 AC15 AE01 AF03 AK22
AK36 AK39 BB04 BB20 BF16
BF19
Claims (7)
- 【請求項１】 先行車の走行状態に応じて自車両の車速
を制御し前記先行車に自動追従させる自動追従制御装置
において、 前記自車両の位置に対する前記先行車の角度と、前記自
車両の向きと前記先行車の向きとにより生じる前記先行
車の傾きと、を検出する手段を備えたことを特徴とする
自動追従制御装置。 - 【請求項２】 先行車の走行状態に応じて自車両の車速
を制御し前記先行車に自動追従させる自動追従制御装置
において、 前記自車両の位置に対する前記先行車の角度と、前記自
車両の向きと前記先行車の向きとにより生じる前記先行
車の傾きと、を検出する手段を備え、検出した前記角度
と前記傾きとから前記自車両が突入しようとしているカ
ーブの半径を推定するようにしたことを特徴とする自動
追従制御装置。 - 【請求項３】 先行車の走行状態に応じて自車両の車速
を制御し前記先行車に自動追従させる自動追従制御装置
において、 前記自車両の位置に対する前記先行車の角度と、前記自
車両の向きと前記先行車の向きとにより生じる前記先行
車の傾きと、を検出する手段を備え、検出した前記角度
と前記傾きとから前記自車両が突入しようとしている坂
道の勾配を推定するようにしたことを特徴とする自動追
従制御装置。 - 【請求項４】 先行車の走行状態に応じて自車両の車速
を制御し前記先行車に自動追従させる自動追従制御装置
において、 前記自車両の位置に対する前記先行車の角度と、前記自
車両の向きと前記先行車の向きとにより生じる前記先行
車の傾きと、を検出する手段を備え、検出した前記角度
と前記傾きとから前記自車両が突入しようとしているカ
ーブの半径を推定するとともに、推定した前記カーブの
前記半径に応じて前記自車両の加速度を決定するように
したことを特徴とする自動追従制御装置。 - 【請求項５】 先行車の走行状態に応じて自車両の車速
を制御し前記先行車に自動追従させる自動追従制御装置
において、 前記自車両の位置に対する前記先行車の角度と、前記自
車両の向きと前記先行車の向きとにより生じる前記先行
車の傾きと、を検出する手段を備え、検出した前記角度
と前記傾きとから前記自車両が突入しようとしている坂
道の勾配を推定するとともに、推定した前記坂道の前記
勾配に応じて前記自車両の加速度を決定するようにした
ことを特徴とする自動追従制御装置。 - 【請求項６】 請求項１ないし請求項５いずれか記載の
自動追従制御装置において、 横方向の前記傾きを車間距離センサの認識確率を元に算
出するようにしたことを特徴とする自動追従制御装置。 - 【請求項７】 請求項１ないし請求項５いずれか記載の
自動追従制御装置において、 縦方向の前記傾きを車間距離センサの認識確率を元に算
出するようにしたことを特徴とする自動追従制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002000958A JP2003200751A (ja) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | 自動追従制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002000958A JP2003200751A (ja) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | 自動追従制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003200751A true JP2003200751A (ja) | 2003-07-15 |
Family
ID=27641193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002000958A Pending JP2003200751A (ja) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | 自動追従制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003200751A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101261A1 (ja) | 2005-03-23 | 2006-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両用走行制御装置 |
| JP2009159719A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Equos Research Co Ltd | 車両 |
| JP2013041444A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | 周辺監視装置 |
| JP2013056667A (ja) * | 2012-10-25 | 2013-03-28 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の走行制御装置 |
| WO2015111341A1 (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | カルソニックカンセイ株式会社 | 電動車両の駆動力制御装置 |
| JP2021089578A (ja) * | 2019-12-04 | 2021-06-10 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | 表示制御装置 |
-
2002
- 2002-01-07 JP JP2002000958A patent/JP2003200751A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006101261A1 (ja) | 2005-03-23 | 2006-09-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両用走行制御装置 |
| US7634346B2 (en) | 2005-03-23 | 2009-12-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Running control device for vehicle |
| JP2009159719A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Equos Research Co Ltd | 車両 |
| JP2013041444A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | 周辺監視装置 |
| JP2013056667A (ja) * | 2012-10-25 | 2013-03-28 | Nissan Motor Co Ltd | 車両の走行制御装置 |
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