JP2008012975A - 車両走行制御システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】地図情報に応じて第1の目標速度を演算し、地図情報以外から得られる道路形状(例えば、カメラにより検出される白線認識結果)に応じて第2の目標速度を演算し、第1の目標速度と前記第2の目標速度を比較して、より低い目標速度を選択して自車の速度を制御する。
【選択図】 図9
Description
を備える。
X1=1/2×A1×T12+Vs×T1+(Va12−Vin12)÷(2×A2) ・・・(1)
ここで、A1は初期のエンジンブレーキを想定した減速度であり、A2はフットブレーキを想定した減速度である。また、T1は減速度A1を継続する時間であり、運転者がアクセルペダルからブレーキペダルに踏み変える時間を考慮して設定することが望ましい。また、Vsは減速開始時の速度を示しており、Va1は初期の減速が終了したときの速度である。速度Va1は減速度A1,時間T1を用いて(2)式で表される。
Va1=Vs−A1・T1 ・・・(2)
第1目標速度演算部22は、S503の後、カーブ到達距離D1を演算する(S504)。カーブ到達距離D1は、GPS受信機の信号と地図DBに応じて検出されたカーブの入口と自車位置までの距離を示しており、GPS受信機の信号に応じて演算された自車位置と地図DBに応じて演算される。
TVSP1(n)=TVSP1(n-1)−A1・t1 ・・・(3)
一方、制御タイマt1が時間T1以上となった場合(S509でNO)、第1目標速度演算部22は、フットブレーキを想定した減速度により目標速度を演算して(S511)、処理を終了する。S511における目標速度TVSP1の演算は(4)式により実行される。ただし、目標速度TVSP1の下限を、カーブ進入時の目標速度Vin1で制限する。
TVSP1(n)=TVSP1(n-1)−A2・(t1-T1) ・・・(4)
以上説明したように、図5に示した処理により、カーブ進入時における地図情報に応じた目標速度の設定を行うことが可能となる。
X2=1/2×A3×T22+Vs×T2+(Va22−Vin22)÷(2×A4) ・・・(5)
ここで、A3は初期のエンジンブレーキを想定した減速度であり、A4はフットブレーキを想定した減速度である。また、T2は減速度A3を継続する時間であり、運転者がアクセルペダルからブレーキペダルに踏み変える時間を考慮して設定することが望ましい。また、Vsは減速開始時の速度を示しており、Va2は初期の減速が終了したときの速度である。速度Va2は減速度A3,時間T2を用いて(6)式で表される。
Va2=Vs−A3・T2 ・・・(6)
第2目標速度演算部23は、S602の後、カーブ到達距離D2を演算する(S604)。カーブ到達距離D2は、カメラ画像により検出されたカーブの入口と自車位置までの距離を示している。
TVSP2(n)=TVSP2(n-1)−A3・t2 ・・・(7)
一方、制御タイマt2が時間T2以上となった場合(S609でNO)、第2目標速度演算部23は、フットブレーキを想定した減速度により目標速度を演算して(S611)処理を終了する。S611における目標速度TVSP2の演算は(8)式により実行される。ただし、目標速度TVSP2の下限を、カーブ進入時の目標速度Vin2で制限する。
TVSP2(n)=TVSP2(n-1)−A4・(t2-T2) ・・・(8)
以上説明したように、図6に示した処理により、カーブ進入時における道路形状に応じた目標速度の設定を行うことが可能となる。
図9において、第1の目標速度は破線901で示される。
図10において、第1の目標速度は破線1001で示される。
図15は、本発明の第2の実施形態に係る自動車の走行制御システムの概略図である。
X=1/2×A1×T2+Vs×T+(Va2−Vin2)÷(2×A2) ・・・(9)
ここで、A1は初期のエンジンブレーキを想定した減速度であり、A2はフットブレーキを想定した減速度である。また、Tは減速度A1を継続する時間であり、運転者がアクセルペダルからブレーキペダルに踏み変える時間を考慮して設定することが望ましい。また、Vsは減速開始時の速度を示しており、Vaは初期の減速が終了したときの速度である。速度Vaは減速度A1,時間Tを用いて(10)式で表される。
曲率半径目標速度演算部1503は、S1605の後、カーブ到達距離Dを演算する(S1606)。カーブ到達距離Dは、カーブの入口と自車位置までの距離を示す。さらに、減速距離Xとカーブ到達距離Dの大小関係を比較して減速開始地点に到達したか否かの判定を行う(S1607)。
TVSP(n)=TVSP(n-1)−A1・t ・・・(11)
一方、制御タイマtが時間T以上となった場合(S1611でNO)、曲率半径目標速度演算部1503は、フットブレーキを想定した減速度により目標速度を演算して(S1613)、処理を終了する。S1613の目標速度TVSPの演算は(12)式により実行される。ただし、目標速度TVSPの下限を、カーブ進入時の目標速度Vinで制限する。
TVSP(n)=TVSP(n-1)−A2・(t-T) ・・・(12)
以上説明したように、図16に示した処理により、カーブ進入時における道路形状に応じた目標速度の設定を2つの曲率半径情報を用いて行うことが可能となる。
図17は、本発明の第3の実施形態に係る自動車の走行制御システムの概略図である。
X=1/2×A1×T2+Vs×T+(Va2−Vin2)÷(2×A2) ・・・(13)
ここで、A1は初期のエンジンブレーキを想定した減速度であり、A2はフットブレーキを想定した減速度である。また、Tは減速度A1を継続する時間であり、運転者がアクセルペダルからブレーキペダルに踏み変える時間を考慮して設定することが望ましい。また、Vsは減速開始時の速度を示しており、Vaは初期の減速が終了したときの速度である。速度Vaは減速度A1,時間Tを用いて(14)式で表される。
Va=Vs−A1・T ・・・(14)
処理1804において減速距離Xが演算された後は処理1805に進み、処理1805において減速距離Xと停止線までの距離Lの大小関係を比較して減速開始地点に到達したか否かの判定を行う。
TVSP(n)=TVSP(n-1)−A1・t ・・・(15)
一方、制御タイマtが時間T以上となった場合(S1810でNO)、距離目標速度演算部1703は、フットブレーキを想定した減速度により目標速度を演算して(S1812)、処理を終了する。S1812における目標速度TVSPの演算は(16)式により実行される。ただし、目標速度TVSPの下限を、停止線における目標速度Vinで制限する。
TVSP(n)=TVSP(n-1)−A2・(t-T) ・・・(16)
以上説明したように、図18に示した処理により、停止線に向かう場合の目標速度の設定を2つの距離情報を用いて行うことが可能となる。
TVSP(n)=TVSP(n-1)+Aa・t ・・・(17)
以上説明したように、図19に示した処理により、カーブ出口に向かう場合の目標速度の設定を2つの距離情報を用いて行うことが可能となる。
通常、クロソイド曲線のX,Y座標は、それぞれ(19),(20)式で示される多項式から算出される。
Y=L×(1−L2/40R2+L4/3456R4−L6/599040R6 …) ・・・(20)
また、(18)式からクロソイドパラメータ A に対して曲線長 L が十分に小さい場合には、曲率半径 R は十分に大きな値となり、(19),(20)式の第2項以降は無視できるため、クロソイド曲線のX,Y座標は、それぞれ(21),(22)式で近似可能である。
Y=L ・・・(22)
さらに、(22)式を(18),(21)式にそれぞれ代入し、曲率半径 R を消去すると(23)式を得る。
以上のように、曲線長 L が十分に小さく、かつ曲率半径 R が十分に大きい場合には、クロソイド曲線(緩和曲線)は(23)式で示す3次式で近似可能である。
y23=6A2×x2 ・・・(25)
(24),(25)式よりAを消去すると(26)式を得る。
y2=C−z ・・・(28)
ここで、移動距離Δyは、自車の速度VSPを用いて(29)式で表される。
Din=z+k ・・・(33)
また、カメラの検出範囲Cより遠方のカーブ入口を予測することができるため、早期に目標速度の切り替えを行うことが可能となる。
10・・・車載端末装置、
20・・・走行制御装置、21・・・速度制御部、22・・・第1目標速度演算部、23・・・第2目標速度演算部、24・・・最終目標速度演算部、25・・・駆動軸要求トルク演算部、26・・・変速機制御部、27・・・エンジン制御部、28・・・ブレーキ制御部、
50・・・セット車速、60・・・モード選択スイッチ
Claims (20)
- 車両走行制御システムであって、
地図情報に応じて第1の目標速度を演算し、前記地図情報以外から得られる道路形状に応じて第2の目標速度を演算し、前記第1の目標速度と前記第2の目標速度を比較して、より低い目標速度を選択して自車の速度を制御する
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項1に記載の車両走行制御システムであって、
現在位置を取得する手段と、
地図情報を取得する手段と、
車両に搭載され道路上の設置物を検出するためのセンサと、
前記地図情報を用いて前記現在位置の前方の第1の道路形状を求める第1の道路形状算出手段と、
前記第1の道路形状から第1の目標速度を算出する第1の目標速度算出手段と、
前記地図情報を用いずに前記センサから検出された情報を用いて現在位置前方の第2の道路形状を求める第2の道路形状算出手段と、
前記第2の道路形状から第2の目標速度を算出する第2の目標速度算出手段と、
前記第1の目標速度と前記第2の目標速度を比較して、より低い目標速度を選択して自車の速度を制御する速度制御手段と
を有することを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項2において、
前記センサは、車線を検出する装置である
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項2において、
前記第1の目標速度または前記第2の目標速度に応じた情報を乗員に報知する手段を有する
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項2に記載の車両走行制御システムにおいて、
前記速度制御手段は、
走行速度を、前記第1の目標速度と前記第2の目標速度との間で切り替える際に、加減速度を所定の範囲内に制限する加減速度制限手段を備える
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項5記載の車両走行制御システムにおいて、
前記加減速度制限手段は、
車両のエンジン及びブレーキ装置の少なくとも1つが発生する駆動力及び制動力の少なくとも1つを所定の範囲内に制限する手段である
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項5記載の車両走行制御システムにおいて、
前記加減速度制限手段は、
前記第1の目標速度と前記第2の目標速度の2つの目標速度の繋がり部において、加減速度を所定の範囲内に制限されて連続的に変化する目標速度パターンを発生する手段である
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項2に記載の車両走行制御システムにおいて、
前記第1の道路形状の算出結果の信頼性を評価する道路形状評価手段を備え、
前記速度制御手段は、
前記道路形状評価手段により前記第1の道路形状の検出結果の信頼性が低いと評価された場合には、走行速度の制御を停止する
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項8記載の車両走行制御システムにおいて、
前記速度制御手段は、
前記道路形状評価手段により前記第1の道路形状の算出結果の信頼性が低いと評価された場合、加減速度の遷移の急変が生じないように走行速度を制御した後に、走行速度の制御を停止する
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項8に記載の車両走行制御システムにおいて、
前記速度制御手段による走行速度の制御を停止する際に、乗員に警告音または画面表示で情報を報知する手段を備える
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項8に記載の車両走行制御システムにおいて、
前記速度制御手段は、
前記道路形状評価手段により前記第1の道路形状の算出結果の信頼性が低いと評価され、走行速度の制御を停止している場合に、前記道路形状評価手段による前記第1の道路形状の算出結果の信頼性が高いと評価されると、走行速度の制御を再開する
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項11記載の車両走行制御システムにおいて、
走行速度の制御を再開する際に、その旨を警告音または画面表示で報知する手段を備える
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 地図情報から第1の曲率半径情報を取得する第1曲率半径情報取得手段と、
前記地図情報以外から得られる道路形状から第2の曲率半径情報を取得する第2曲率半径情報取得手段と、
前記第1の曲率半径情報と前記第2の曲率半径情報を比較して、より小さい曲率半径情報を選択して、目標速度を演算し、演算された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と
を備えることを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項13記載の車両走行制御システムにおいて、
前記速度制御手段は、
前記第1の曲率半径情報と前記第2の曲率半径情報を比較して、より小さい曲率半径情報を選択して目標速度を演算する際には、加減速度の遷移に急変が生じないような目標速度を設定する
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 地図情報を用いて現在位置から所定地点までの距離を取得する第1距離情報取得手段と、
前記地図情報以外から得られる道路形状により現在位置から所定地点までの距離を取得する第2距離情報取得手段と、
前記第1距離情報取得手段により取得される第1距離情報と前記第2距離情報取得手段により取得される第2距離情報を比較して、走行速度を減速させる場合には、より短い距離情報を選択し、走行速度を加速させる場合には、より長い距離情報を選択し、選択された距離情報に応じて目標速度を演算し、演算された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と
を備えたことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項15記載の車両走行制御システムにおいて、
前記所定距離は、
現在位置から、カーブ入口地点、カーブ出口地点、一時停止線、料金所ゲート及び交差点のうちの少なくとも1つの地点までの距離である
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項15に記載の車両走行制御システムにおいて、
前記速度制御手段は、
前記第1距離情報と前記第2距離情報を比較して目標速度を演算する際には、加減速度の遷移に急変が生じないような目標速度を設定する
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項2に記載の車両走行制御システムにおいて
前記第2の道路形状算出手段は、
道路の緩和区間の特性を推定することにより、前記第1の道路形状を求める
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項18に記載の車両走行制御システムにおいて、
前記第2の道路形状算出手段は、
前記第1の道路形状算出手段により検出された道路形状と前記緩和区間の特性に応じて現在位置前方の道路の形状を予測する
ことを特徴とする車両走行制御システム。 - 請求項19に記載の車両走行制御システムにおいて、
前記速度制御手段は、
前記第1の目標速度に応じて走行速度を制御し、前記第2の目標速度の信頼性が高い場合は、前記第1の目標速度から前記第2の目標速度に切り替えて自車の速度を制御することを特徴とする自動車の走行制御システム。
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