JP2010079497A - Vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To run a vehicle in parallel to and following a preceding vehicle with high accuracy. <P>SOLUTION: When a parallel follow-up mode is entered, a second target point G to be finally converted to the side of a preceding vehicle 80 and a final first target point Tl slightly apart from the second target point G are set. Convergence is performed with an "inter-vehicle distance-oriented control" logic toward the final first target point T1. Then, convergence is performed with a "traveling direction-oriented control" logic toward the second target point, and the parallel follow-up mode is continued under the traveling direction-oriented control. In the traveling direction-oriented control, lateral traveling speed is made higher than that in the inter-vehicle distance-oriented control, and proportional constants and differential constants to the right and the left directions under feedback control are set to be larger than those under the inter-vehicle distance-oriented control. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両に係り、例えば、他車両や自車両からの指令に基づいて、他の車両に追従して走行する追従走行に関する。   The present invention relates to a vehicle and, for example, relates to a follow-up running that follows another vehicle based on a command from another vehicle or the host vehicle.

車両が走行する場合、先行する車両(以下、先行車両という)に追従しながらオートクルーズする車両について提案されている。
例えば、特許文献1では、先行車両に追従して予め設定された追従車間距離設定値を保ちながら定速走行を行う車間距離制御型定速走行装置を備えた車両が提案されている。
また特許文献2では、先行車両に対する追従走行を行わせるとともに、車車間通信を利用して自車両と先行車両との交錯可能性を判断し、該交錯可能性が所定値以上となったときに上記追従走行を中止する技術について提案されている。
また、特許文献3では、単独走行可能な1人乗りの車両において、先行車両がホスト車両として走行し、一方、他の車両が追従車両としてホスト車両の後方を追従走行したり、ホスト車両の横に並んで追従走行する場合について提案されている。
When a vehicle travels, a vehicle that auto-cruises following a preceding vehicle (hereinafter referred to as a preceding vehicle) has been proposed.
For example, Patent Document 1 proposes a vehicle including an inter-vehicle distance control type constant speed traveling device that performs constant speed traveling while keeping a preset following inter-vehicle distance setting value following a preceding vehicle.
Moreover, in patent document 2, while making a follow-up driving | running | working with respect to a preceding vehicle, using the inter-vehicle communication, the possibility of crossing of the own vehicle and a preceding vehicle is judged, and when this crossing possibility becomes more than a predetermined value. A technique for stopping the follow-up running has been proposed.
Further, in Patent Document 3, in a single-seat vehicle capable of traveling independently, a preceding vehicle travels as a host vehicle, while another vehicle follows the host vehicle as a follower vehicle, or beside the host vehicle. It has been proposed to follow along side by side.

特開平10−67254号JP-A-10-67254 特開2007−126146号JP 2007-126146 A 特開2006−338117号JP 2006-338117 A

しかし、特許文献1、特許文献2では、先行車両に対して後方を走行する場合の「縦追従走行」については記載されているが、先行車両の横に並んで走行する「並走追従走行」については記載されていない。
一方、特許文献3では、先行車両の横に並んだ状態で追従走行することについて記載されているが、任意の位置を走行している車両が、追従走行を開始した場合に先行車両の横に並んで並走追従走行状態に移行するまでの具体的方法及び、横に並んだ状態での制御については記載されていない。
However, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe “longitudinal following traveling” when traveling behind the preceding vehicle, but “parallel traveling following” that travels side by side with the preceding vehicle. Is not described.
On the other hand, in Patent Document 3, it is described that the vehicle travels in a state where it is lined up next to the preceding vehicle. However, when a vehicle traveling in an arbitrary position starts following travel, the vehicle travels next to the preceding vehicle. It does not describe a specific method for shifting to the parallel running following running state and the control in the side by side state.

追従制御の場合、基本的に先行車両の周辺の任意の位置に、追従車両の目標点あるいは目標位置を設定し、この点あるいは位置と現在の追従車両の位置との偏差を0とするような制御が行なわれる。
前後方向に追従する場合には、アクセルやブレーキにより直接制御可能である。これに対し、先行車両の横に並んで追従する場合(任意方向への駆動が可能な球状タイヤを除き)、純粋に横方向だけの移動はできず、ハンドル操作などにより、縦方向の移動が不可欠なもので横方向の移動を制御しなければならない。
このため、横に並んだ追従走行をする場合、厳密に進行方向を制御しなければならないが、それと同時に横方向の車間距離も縦方向追従走行に比べてより厳密に制御する必要がある。進行方向を厳密に制御しようとすると、いつまでも横方向の車間距離が制御できず、逆に横方向の車間距離制御に重点をおくと、進行方向がいつまでも制御しきれないことになる。
この問題点は、小型の車両で横方向の旋回自由度が高い車両、例えば、特許文献3で提案されている倒立振り子車両(1軸2輪車両等)では特に顕著となる。先行車両の急な方向転換に対して、追従車両が十分に対応出来なくなる。
In the case of tracking control, a target point or target position of the following vehicle is basically set at an arbitrary position around the preceding vehicle, and the deviation between this point or position and the current position of the following vehicle is set to zero. Control is performed.
When following in the front-rear direction, it can be directly controlled by an accelerator or a brake. On the other hand, when following alongside the preceding vehicle (except for a spherical tire that can be driven in any direction), it is not possible to move purely in the lateral direction. It is indispensable and must control lateral movement.
For this reason, in the case of running side by side, the direction of travel must be strictly controlled. At the same time, the distance between the vehicles in the horizontal direction must be controlled more strictly than in the case of longitudinal following. If the direction of travel is strictly controlled, the lateral distance cannot be controlled forever. Conversely, if the emphasis is placed on the lateral distance control, the direction of travel cannot be controlled forever.
This problem is particularly noticeable in a small vehicle with a high degree of lateral turning freedom, such as an inverted pendulum vehicle (such as a single-shaft two-wheel vehicle) proposed in Patent Document 3. The following vehicle cannot sufficiently cope with the sudden turn of the preceding vehicle.

そこで本発明は、先行車両に対して安全に並走追従状態に移行することが可能な車両を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the vehicle which can transfer to a parallel running following state safely with respect to a preceding vehicle.

(1)請求項1に記載の発明では、先行車両に対して追従走行制御を行なう追従制御部を備えた車両であって、前記先行車両の横側を並走する並走追従走行を開始する際に、当該先行車両の横側に最終的な追従目標点である第2目標点を設定するとともに、前記第2目標点よりも前記先行車両の外側に最終第1目標点を設定する目標設定手段と、を備え、前記追従制御部は、前記最終第1目標点を追従目標点として追従し、該最終第1目標点に到達した後に、前記第2目標点を追従目標点として追従するように、追従走行制御を行なう、ことを特徴とする車両を提供する。
(2)請求項2記載の発明では、前記追従制御部は、前記最終第1目標点に到達するまでの追従走行制御よりも、前記第2目標点を追従目標として追従する追従走行制御を、旋回に対する反応が速い制御とする、ことを特徴とする請求項1に記載の車両を提供する。
(3)請求項3記載の発明では、前記目標点設定手段は、前記最終第1目標点を、前記先行車両及び自車両の形状に基づいて、当該先行車両から一定距離を確保した安全車間距離だけ離れた点に設定する、ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両を提供する。
(4)請求項4記載の発明では、前記目標設定手段は、前記最終第1目標点を、前記第2目標点よりも前記先行車両を基準として後方に設定することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の車両を提供する。
(5)請求項5記載の発明では、前記目標設定手段は、前記先行車両を基準に前記安全車間距離だけ離れた距離上で、現在位置から最短距離にある点を第1目標点に設定し、前記追従制御部は、前記第1目標点を追従目標点として追従し、該第1目標点に到達した後に、前記最終第1目標点を追従目標点として追従するように追従走行制御を行なう、ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1の請求項に記載の車両を提供する。
(1) In the first aspect of the invention, the vehicle includes a follow-up control unit that performs follow-up running control on the preceding vehicle, and starts parallel running following running parallel to the side of the preceding vehicle. In this case, the second target point that is the final follow-up target point is set on the lateral side of the preceding vehicle, and the final first target point is set outside the preceding vehicle with respect to the second target point. And the tracking control unit tracks the final first target point as the tracking target point and, after reaching the final first target point, tracks the second target point as the tracking target point. In addition, a vehicle characterized by performing follow-up running control is provided.
(2) In the invention according to claim 2, the follow-up control unit performs follow-up running control that follows the second target point as a follow-up target, rather than follow-up running control until reaching the final first target point. The vehicle according to claim 1, wherein the vehicle has a quick response to turning.
(3) In the invention described in claim 3, the target point setting means is a safe inter-vehicle distance in which the final first target point is secured from the preceding vehicle based on the shapes of the preceding vehicle and the host vehicle. The vehicle according to claim 1 or 2, wherein the vehicle is set at a point separated by a distance.
(4) In the invention according to claim 4, the target setting means sets the final first target point behind the second target point with respect to the preceding vehicle. A vehicle according to claim 2 or claim 3 is provided.
(5) In the invention according to claim 5, the target setting means sets a point at the shortest distance from the current position on the distance separated from the preceding vehicle by the safe inter-vehicle distance as the first target point. The follow-up control unit follows the first target point as a follow-up target point and performs follow-up running control so as to follow the final first target point as the follow-up target point after reaching the first target point. The vehicle according to any one of claims 1 to 4 is provided.

本発明によれば、先行車両の横側に最終的な追従目標点である第2目標点を設定するとともに、第2目標点よりも外側に最終第1目標点を設定し、最終第1目標点を追従目標点として追従した後に、第2目標点を追従目標点として追従するので、先行車両に対して安全に並走追従状態に移行することができる。   According to the present invention, the second target point, which is the final follow-up target point, is set on the lateral side of the preceding vehicle, the final first target point is set outside the second target point, and the final first target is set. After following the point as the follow target point, the second target point is followed as the follow target point, so that it is possible to shift to the parallel running follow state safely with respect to the preceding vehicle.

以下、本発明の車両における好適な実施の形態について、図1から図8を参照して詳細に説明する。
(1)実施形態の概要
本実施形態の車両は、先行車両(被追従車両)に対して進行方向横に並んで走行する、並走追従走行に移行する場合、追従車両の自動制御による制御精度を向上させる。
そして、本実施形態の車両では、全く追従走行をしていない状態や、縦追従走行をしている状態から、次のようにして並走追従走行に移行する。
すなわち、並走追従走行に移行する場合、先行車両に対する第2目標点(先行車両の横に設定した最終的に収束させる目標点)と、この第2目標点よりも先行車両から離れている最終第1目標点を設定する。
そして、まず最終第1目標点にむけて横方向の「車間距離重視の制御」ロジックにて収束させる。車両位置が最終第1目標点に十分に収束すると、次に、第2目標点にむけて「進行方向重視の制御」ロジックで制御を行ない、車両が第2目標点に収束した後は進行方向重視の制御により並走追従走行を継続させる。
車間距離重視の制御は、従来のように先行車両の後方を追従する場合の制御である。これに対して進行方向重視の制御は、車間距離重視の制御に比べて横方向の移動を素速くした制御(旋回に対する反応が速い制御)であり、左右方向に対するフィードバック制御における比例定数と微分定数を車間距離重視の制御よりも大きくすることで実現可能である。なお、本実施形態では、更に旋回に対する反応を速くするために、先行車両の旋回指令値をフィードフォワード制御の入力としている。
なお、目標点に収束しているか否かの判断は、目標点から所定距離の範囲内にいる場合に収束していると判断する。所定距離については、各目標点毎に予め設定される。
Hereinafter, preferred embodiments of the vehicle of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.
(1) Outline of Embodiment When the vehicle according to the present embodiment travels side by side in the traveling direction with respect to the preceding vehicle (followed vehicle) and shifts to parallel running following traveling, control accuracy by automatic control of the following vehicle To improve.
And in the vehicle of this embodiment, it shifts to the parallel follow-up run as follows from the state which is not following at all, or the state which is carrying out longitudinal follow-up.
That is, when shifting to parallel running follow-up, the second target point for the preceding vehicle (the target point to be finally converged set next to the preceding vehicle) and the final farther from the preceding vehicle than the second target point Set the first target point.
Then, first, the final “first target point” is converged by lateral “control of emphasis on inter-vehicle distance” logic. When the vehicle position has sufficiently converged to the final first target point, control is then performed with the “advanced direction control” logic toward the second target point. After the vehicle has converged to the second target point, the traveling direction Continue parallel running following important control.
The control emphasizing the inter-vehicle distance is a control in the case of following the preceding vehicle as in the conventional case. On the other hand, the control with emphasis on the direction of travel is a control with quicker lateral movement than the control with emphasis on the inter-vehicle distance (control with quick response to turning). This can be realized by making the control larger than the control that emphasizes the inter-vehicle distance. In this embodiment, the turn command value of the preceding vehicle is used as an input for feedforward control in order to further speed up the reaction to the turn.
Note that whether or not the target point is converged is determined to be converged when the distance is within a predetermined distance from the target point. The predetermined distance is set in advance for each target point.

並走追従走行中に、車両が第2目標点から一定以上離れた場合、再度最終第1目標点にむけて、縦追従走行(車間距離重視の制御ロジック)に変更して安全を確保する。その後、また車間距離重視の制御による最終第1目標点に収束させた後、進行方向重視の制御に切り替えて並走追従走行を継続する。   If the vehicle moves away from the second target point by a certain distance during the parallel follow-up running, the vehicle is changed to the longitudinal follow-up (control logic emphasizing the inter-vehicle distance) again toward the final first target point to ensure safety. Then, after converging to the final first target point by control with emphasis on inter-vehicle distance, switching to control with emphasis on the traveling direction is performed and parallel running following traveling is continued.

ここで最終第1目標点は、先行車両の中心から左右いずれかの方向に、先行車両及び自車両の形状に基づいて、当該先行車両から一定距離を確保した安全車間距離だけ離れた点である。この安全車間距離は、先行車両と追従車両が走行中の非接触を確保できるだけ離れた点で、車両形状、車両の加速・旋回・制動性能、通信漏れ、制御遅れを基に、安全率を乗ずることで決定する。
本明細書において、先行車両を中心とした安全車間距離の集合体を安全車間距離線という。本実施形態における安全車間距離線は円形であるが、必ずしも円である必用はなく、進行方向に扁平な楕円形状であってもよい。進行方向については先行車両に近くても制御が容易であり、安全距離は短くすることが可能だからである。
Here, the final first target point is a point away from the center of the preceding vehicle by a safe inter-vehicle distance that secures a certain distance from the preceding vehicle, based on the shape of the preceding vehicle and the host vehicle, in the left or right direction. . This safety inter-vehicle distance is multiplied by a safety factor based on the vehicle shape, vehicle acceleration / turning / braking performance, communication leakage, and control delay at a point as far as possible to ensure non-contact while the preceding vehicle and the following vehicle are traveling. To decide.
In the present specification, an aggregate of safe inter-vehicle distances centering on a preceding vehicle is referred to as a safe inter-vehicle distance line. The safe inter-vehicle distance line in the present embodiment is circular, but is not necessarily circular, and may be an elliptical shape that is flat in the traveling direction. This is because the traveling direction is easy to control even near the preceding vehicle, and the safety distance can be shortened.

旋回時の安全性をさらに確保するため、最終第1目標点の設定位置を、先行車両の真横からやや後方にオフセットさせて、先行車両の進行方向後方に置くようにしてもよい。これにより先行車両の急激な方向転換に制御が対応しやすくなる。
また、追従車両の現在位置と最終第1目標点とを結ぶ直線が安全車間距離線と交差する場合、すなわち、最終第1目標点に移動する途中で安全車間距離以内を通過しなければならない位置にいる場合、現在位置から最も近い安全車間距離線(本実施形態では円)上の点を第1目標点に設定し、縦追従走行で第1目標点に収束させた後、第1目標点を安全車間距離線上で最終第1目標点に向けてスライドさせ、最終的に最終第1目標点に収束させる。なお、第1目標点は、安全のため、先行車両の前方側ではなく、後方側をスライドさせる。
In order to further ensure the safety at the time of turning, the setting position of the final first target point may be offset slightly behind the preceding vehicle and placed behind the preceding vehicle in the traveling direction. This makes it easier for the control to respond to a sudden turn of the preceding vehicle.
Further, when the straight line connecting the current position of the following vehicle and the final first target point intersects the safe inter-vehicle distance line, that is, a position that must pass within the safe inter-vehicle distance while moving to the final first target point. In this case, a point on the safe inter-vehicle distance line (circle in the present embodiment) closest to the current position is set as the first target point, and after convergence to the first target point by longitudinal follow-up traveling, the first target point Is slid toward the final first target point on the safe inter-vehicle distance line, and finally converges to the final first target point. The first target point is slid not on the front side of the preceding vehicle but on the rear side for safety.

本実施形態では、縦追従走行の開始や、通常走行又は縦追従走行から並走追従走行への移行は、先行車両からの指令信号に基づいて行われる。並走追従走行への移行指令の場合、並走側(先行車両の右側、左側)の指示が含まれる。
なお、これらについては、追従車両の乗員からの指令に基づいて行うようにしてもよい。
In the present embodiment, the start of the longitudinal follow-up travel and the transition from the normal travel or the longitudinal follow-up travel to the parallel follow-up travel are performed based on a command signal from the preceding vehicle. In the case of a transition command to parallel running following traveling, an instruction on the parallel running side (the right side and the left side of the preceding vehicle) is included.
In addition, you may make it perform these based on the instruction | command from the passenger | crew of a tracking vehicle.

(2)実施形態の詳細
本実施形態の車両は、通常の4輪車両に対しても適用が可能であるが、小型の車両で横方向の旋回自由度が高い車両に適用した場合に特に有効である。
そのため本実施形態では、特に小半径で旋回することが可能な倒立振り子車両(1軸2輪車両等)に適用した場合を例に説明することとする。なお、先行車両も倒立振り子車両を対象として説明するが、それ以外の4輪車両等であってもよい。
(2) Details of Embodiment The vehicle according to the present embodiment can be applied to a normal four-wheel vehicle, but is particularly effective when applied to a small vehicle having a high degree of lateral turning freedom. It is.
Therefore, in this embodiment, a case where the present invention is applied to an inverted pendulum vehicle (such as a single-shaft two-wheel vehicle) that can turn with a small radius will be described as an example. Although the preceding vehicle will be described as an inverted pendulum vehicle, other four-wheel vehicles may be used.

倒立振り子車両は、搭乗部の姿勢を感知し、その姿勢に応じて、駆動輪の駆動方向で前後方向のバランスを保持するように姿勢制御を行いながら走行するものである。その姿勢制御の方法としては、例えば、米国特許第6,302,230号明細書、特開昭63−35082号公報、特開2004−129435公報、特開2004−276727公報で開示された各種制御方法が使用可能である。   The inverted pendulum vehicle travels while sensing the posture of the riding section and performing posture control so as to maintain the balance in the front-rear direction in the driving direction of the drive wheels in accordance with the posture. As the attitude control method, for example, various controls disclosed in US Pat. No. 6,302,230, JP-A 63-35082, JP-A 2004-129435, and JP-A 2004-276727 are disclosed. The method can be used.

図1は、本実施形態の車両(追従車両)の追従制御に関連する構成を表したものである。
図1に示されるように、車両1は、ECU(エレクトロニック・コントロール・ユニット)10と、レーザレーダ20、車速センサ30、ヨーレートセンサ40、無線通信装置50、駆動モータ60a、60bを備えている。
なお、図示しないが、駆動モータ60a、60b等に駆動用の電力を供給し、また、ECU10に制御用の低電圧の電源を供給する、バッテリも備えている。
FIG. 1 shows a configuration related to the follow-up control of the vehicle (follow-up vehicle) of the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the vehicle 1 includes an ECU (Electronic Control Unit) 10, a laser radar 20, a vehicle speed sensor 30, a yaw rate sensor 40, a wireless communication device 50, and drive motors 60a and 60b.
Although not shown, a battery is also provided that supplies drive power to the drive motors 60a and 60b and the like, and supplies a low-voltage power supply for control to the ECU 10.

ECU10は、図示しない各種プログラムやデータが格納されたROM、作業領域として使用されるRAM、外部記憶装置、インターフェイス部等を備えたコンピュータシステムで構成されている。
倒立振り子車両に適用されている本実施形態においては、その姿勢を保持する姿勢制御プログラム、操縦装置からの各種指示信号に基づいて走行を制御する走行制御プログラム、本実施形態における先行車両80に対する追従走行を行うための追従走行プログラム等の各種プログラムがROMに格納されており、ECU10は、これら各種プログラムを実行することで対応する処理を行う。
The ECU 10 includes a computer system including a ROM that stores various programs and data (not shown), a RAM that is used as a work area, an external storage device, an interface unit, and the like.
In the present embodiment applied to an inverted pendulum vehicle, a posture control program for maintaining the posture, a travel control program for controlling travel based on various instruction signals from the control device, and following the preceding vehicle 80 in the present embodiment. Various programs such as a follow-up traveling program for traveling are stored in the ROM, and the ECU 10 performs corresponding processing by executing these various programs.

また、ECU10は、先行車両相対位置検出部11、追従制御部12、車両制御部13を備えており、縦追従走行において車間距離重視の制御を行い、並走追従走行において進行方向重視の制御を行うようになっている。   The ECU 10 includes a preceding vehicle relative position detection unit 11, a follow-up control unit 12, and a vehicle control unit 13. The ECU 10 controls the inter-vehicle distance in the longitudinal follow-up traveling, and performs the control in the traveling direction in the parallel follow-up running. To do.

先行車両相対位置検出部11は、レーザレーダ20で測定された位置と距離に基づいて、先行車両80の相対位置および向き(進行方向)を検出し、追従制御部12に供給する。
なお、先行車両80から通信で車速およびヨーレートの情報を受信しても良い。
また、本実施形態では不要であるが、先行車両80から位置座標データを受信してデッドレコニングを行う場合には、自車両1の絶対位置を検出するためにGPS等の現在位置検出装置を備えるようにしてもよい。
The preceding vehicle relative position detection unit 11 detects the relative position and direction (traveling direction) of the preceding vehicle 80 based on the position and distance measured by the laser radar 20, and supplies them to the follow-up control unit 12.
Note that the vehicle speed and yaw rate information may be received from the preceding vehicle 80 by communication.
In addition, although not necessary in the present embodiment, a current position detection device such as GPS is provided to detect the absolute position of the host vehicle 1 when the position coordinate data is received from the preceding vehicle 80 and dead reckoning is performed. You may do it.

追従制御部12は、本実施形態における追従走行として、縦追従走行及び並走追従走行を行う場合の制御指令値(前後方向指令値、左右方向指令値)を車両制御部13に供給する。
追従制御部12は、車速センサ30から車速、ヨーレートセンサ40からヨーレートを取得する。また、無線通信装置50で受信した先行車両80の目標指令値を取得する。無線通信装置50は、先行車両80や他の車両(追従車両を含む)との間で車車間通信によりデータの送受信を行うようになっている。
追従制御部12は、フィードバック制御とフィードフォワード制御による、前後方向の制御部と左右方向の制御部(いずれも後述する)を備えている。
追従制御部12は、先行車両相対位置検出部11、車速センサ30、ヨーレートセンサ40、無線通信装置50からの各入力に基づいて、前後方向の制御部による前後制御指令値(目標速度、又は目標加速度)と、左右方向の制御部による左右制御指令値(目標回転角速度u)を車両制御部13に供給する。
The follow-up control unit 12 supplies the vehicle control unit 13 with control command values (front-rear direction command value, left-right direction command value) when performing longitudinal follow-up running and parallel running follow-up running as follow-up running in the present embodiment.
The follow-up control unit 12 acquires the vehicle speed from the vehicle speed sensor 30 and the yaw rate from the yaw rate sensor 40. Further, the target command value of the preceding vehicle 80 received by the wireless communication device 50 is acquired. The wireless communication device 50 transmits and receives data to and from the preceding vehicle 80 and other vehicles (including following vehicles) by inter-vehicle communication.
The follow-up control unit 12 includes a front-rear direction control unit and a left-right direction control unit (both will be described later) by feedback control and feedforward control.
The follow-up control unit 12 is based on each input from the preceding vehicle relative position detection unit 11, the vehicle speed sensor 30, the yaw rate sensor 40, and the wireless communication device 50, and a front-rear control command value (target speed or target Acceleration) and the left / right control command value (target rotational angular velocity u) by the control unit in the left / right direction are supplied to the vehicle control unit 13.

車両制御部13は駆動モータ60a、60bを制御する。
すなわち、車両制御部13は、追従制御部12から供給される目標速度(又は目標加速度)となるように、駆動モータ60a、60bを制御する。具体的には、車両制御部13は、駆動モータ60用の速度(又は加速度)−電流マップを備えており、このトルク−電流マップに従って、追従制御部12から供給される目標速度(又は目標加速度)に対応する電流を駆動モータ60に対して出力するように電流制御を行う。
The vehicle control unit 13 controls the drive motors 60a and 60b.
That is, the vehicle control unit 13 controls the drive motors 60a and 60b so that the target speed (or target acceleration) supplied from the follow-up control unit 12 is achieved. Specifically, the vehicle control unit 13 includes a speed (or acceleration) -current map for the drive motor 60, and a target speed (or target acceleration) supplied from the follow-up control unit 12 according to the torque-current map. The current control is performed so that the current corresponding to () is output to the drive motor 60.

また、車両制御部13は、追従制御部12から供給される目標回転角速度u(左右制御指令値)で車両1が旋回するように、両駆動モータ60a、60bに対して異なる電流を出力することで、両駆動モータの60a、60bの差動により旋回を行うようにしてもよい。   In addition, the vehicle control unit 13 outputs different currents to the drive motors 60a and 60b so that the vehicle 1 turns at the target rotational angular velocity u (left / right control command value) supplied from the follow-up control unit 12. Thus, the turning may be performed by the differential between the drive motors 60a and 60b.

なお、本実施形態では倒立振り子車両を対象に説明しているが、それ以外の車両、例えば、4輪車両等にも適用が可能であり、その場合には、車両は操舵モータを備える。そして、車両制御部13は、追従制御部12から供給される目標回転角速度uに対応する操舵角となるように操舵モータを制御する。   In the present embodiment, the inverted pendulum vehicle is described as an object. However, the present invention can also be applied to other vehicles such as a four-wheel vehicle. In this case, the vehicle includes a steering motor. Then, the vehicle control unit 13 controls the steering motor so that the steering angle corresponds to the target rotational angular velocity u supplied from the follow-up control unit 12.

図2は、追従制御部12における追従制御のブロック線図を表したものである。
図2(a)は、前後方向の制御を行う制御ブロック線図であり、偏差が入力される前後フィードバック制御部121aと、無線通信装置50を介して受信した先行車両80の前後方向の走行指令(目標速度又は目標加速度)が入力される前後フィードフォワード制御部121bで構成され、前後制御指令値(目標速度又は目標加速度)を出力するようになっている。
FIG. 2 shows a block diagram of the follow-up control in the follow-up control unit 12.
FIG. 2A is a control block diagram that performs front-rear control, and a front-rear feedback control unit 121a to which a deviation is input and a front-rear travel command of the preceding vehicle 80 received via the wireless communication device 50. It is comprised by the front-and-back feedforward control part 121b into which (target speed or target acceleration) is input, and outputs the front-rear control command value (target speed or target acceleration).

前後フィードバック制御部121aに入力される偏差(縦偏差)は、追従車両1と先行車両80に対する目標点とを結ぶ線分(距離)の、追従車両1の進行方向の成分(距離)、すなわち、目標点から、追従車両1の進行方向と直角な方向に引いた線分までの距離(以下縦方向距離という)である。
ここで目標点は、縦追従走行の場合には予め定められた追従方式に基づく先行車両80の後方に設定される目標点で、並走追従走行の場合には後述する第1目標点Ts、最終第1目標点Tl、第2目標点Gが該当する。
本実施形態において、前後方向の制御は、縦追従走行(車間距離重視の制御)と並走追従走行(進行方向重視の制御)のいずれの場合も同一の制御を行う。
すなわち、図2(a)の前後方向の制御を行う制御ブロック線図では、追従制御の切換によっては、入力の変更やフィードバックゲイン等の変更は行われず一定である。
The deviation (vertical deviation) input to the front-rear feedback control unit 121a is a component (distance) in the traveling direction of the follower vehicle 1 of the line segment (distance) connecting the follower vehicle 1 and the target point for the preceding vehicle 80, that is, A distance from the target point to a line segment drawn in a direction perpendicular to the traveling direction of the following vehicle 1 (hereinafter referred to as a longitudinal distance).
Here, the target point is a target point set behind the preceding vehicle 80 based on a predetermined tracking method in the case of vertical following traveling, and a first target point Ts, which will be described later, in the case of parallel traveling following traveling. The final first target point Tl and the second target point G correspond.
In the present embodiment, the control in the front-rear direction is the same in both cases of longitudinal follow-up running (control that emphasizes the distance between vehicles) and parallel running follow-up running (control that emphasizes the traveling direction).
That is, in the control block diagram for performing the control in the front-rear direction in FIG. 2A, the input is not changed or the feedback gain is not changed depending on the switching of the follow-up control.

図2(b)は、左右方向の制御を行う制御ブロック線図であり、左右フィードバック制御部122aと、左右フィードフォワード制御部122bで構成され、左右制御指令値(目標回転角速度u)を出力するようになっている。
本実施形態において、左右方向の制御は、縦追従走行(車間距離重視の制御)と並走追従走行(進行方向重視の制御)において同一の構成であるが、追従制御の切換によって、入力の変更やフィードバックゲイン等の変更が行われる。
FIG. 2B is a control block diagram that performs left-right control, and includes a left-right feedback control unit 122a and a left-right feedforward control unit 122b, and outputs a left-right control command value (target rotational angular velocity u). It is like that.
In the present embodiment, the control in the left-right direction is the same in vertical follow-up running (control with emphasis on inter-vehicle distance) and parallel running follow-up running (control with emphasis on the traveling direction), but the input is changed by switching the follow-up control. And feedback gain are changed.

すなわち、並走追従走行の場合、左右フィードフォワード制御部122bには、無線通信装置50を介して受信した先行車両80の旋回指令値T(先行車両80の目標回転角速度)が入力され、縦追従走行の場合には0が入力されて左右フィードフォワード制御部122bによるフィードフォワード制御が行われない状態となる。
このように、先行車両80の旋回指令値Tを左右フィードフォワード制御部122bに入力することで、従属車両1が自由に旋回可能な縦追従制御に比べて、先行車の旋回に制約された旋回とし、従属車両単独の急旋回による接触を回避するようにしている。
That is, in the case of parallel running follow-up, the turn command value T of the preceding vehicle 80 (the target rotational angular velocity of the preceding vehicle 80) received via the wireless communication device 50 is input to the left and right feedforward control unit 122b. In the case of traveling, 0 is input and the feedforward control by the left and right feedforward control unit 122b is not performed.
In this way, by inputting the turn command value T of the preceding vehicle 80 to the left and right feedforward control unit 122b, the turn restricted by the turn of the preceding vehicle compared to the longitudinal follow-up control in which the subordinate vehicle 1 can turn freely. In this way, contact due to a sudden turn of the subordinate vehicle alone is avoided.

一方、左右フィードバック制御部122aは、並走追従走行と縦追従走行共に使用するが、フィードバック制御における比例定数PTとPDの値は、縦追従走行時よりも並走追従走行時の方が大きな値に設定(変更)される。
左右フィードバック制御部122aに入力される横偏差eWは、追従車両1と先行車両80に対する目標点とを結ぶ線分(距離)の、追従車両1の進行方向と直角方向(横方向)の成分(距離)、すなわち、目標点から、追従車両1の進行方向に引いた線分までの距離(以下横方向距離という)である。
ここで目標点は、縦追従走行の場合には予め定められた追従方式に基づく先行車両80の後方に設定される目標点で、並走追従走行の場合には後述する第1目標点Ts、最終第1目標点Tl、第2目標点Gが該当する。
On the other hand, the left-right feedback control unit 122a is used for both the parallel follow-up running and the vertical follow-up run, but the values of the proportional constants PT and PD in the feedback control are larger in the parallel follow-up run than in the vertical follow-up run. Is set (changed).
The lateral deviation eW input to the left / right feedback control unit 122a is a component (distance) of a line segment (distance) connecting the following vehicle 1 and the target point with respect to the preceding vehicle 80 in a direction (lateral direction) perpendicular to the traveling direction of the following vehicle 1 ( Distance), that is, a distance from the target point to a line segment drawn in the traveling direction of the following vehicle 1 (hereinafter referred to as a lateral distance).
Here, the target point is a target point set behind the preceding vehicle 80 based on a predetermined tracking method in the case of vertical following traveling, and a first target point Ts, which will be described later, in the case of parallel traveling following traveling. The final first target point Tl and the second target point G correspond.

次に、以上のように構成された車両1により、並走追従走行を行う場合の動作について説明する。
図3は、車両1が先行車両80の横に並んで走行する並走追従走行状態に移行する状態を表したものである。
この図3に示すように、追従車両1が先行車両80に対して並走追従走行をする場合、先行車両80の横(右又は左)に設定される最終的な目標点(第2目標点G)に直接向けて移動するのではなく、次のように段階を踏むと共に、追従走行の制御内容を変更しながら第2目標点Gに移動する。
すなわち、追従車両1は、搭乗車から又は先行車両から並走追従走行の指示(左右いずれに並走するかについての指示も含む)があると、第2目標点Gよりも離れた最終第1目標点Tlに向けて、縦追従走行(車間距離重視の制御)によって移動する(S1)。
Next, the operation in the case of performing parallel running following with the vehicle 1 configured as described above will be described.
FIG. 3 illustrates a state in which the vehicle 1 shifts to a parallel running following traveling state in which the vehicle 1 travels side by side with the preceding vehicle 80.
As shown in FIG. 3, when the following vehicle 1 performs parallel running following the preceding vehicle 80, the final target point (second target point) set beside the preceding vehicle 80 (right or left). Rather than moving directly to G), the following steps are taken and the second target point G is moved while changing the control content of the follow-up running.
In other words, when the following vehicle 1 receives a parallel follow-up instruction from the boarding vehicle or from the preceding vehicle (including an instruction on whether to run parallel to the left or right), the following first vehicle 1 is separated from the second target point G. Moving toward the target point Tl by longitudinal follow-up traveling (control with emphasis on inter-vehicle distance) (S1).

ここで、最終第1目標点Tlは、先行車両80の中心点から第2目標点を通る直線上で、先行車両80の中心から安全車間距離だけ離れた点に設定する。
安全車間距離は、図3(b)に示されるように、車両を俯瞰した場合の車両形状と、車両の車間距離を決定するための代表点とで決まる。
すなわち、車両の代表点を両車輪の中央(3輪以上の場合には全車両を結ぶ形状の重心点)にとり、その代表点から車両の外形で最も離れた点を最離点とする。安全車間距離dは、車間距離を維持出来ている時に最離点同士が接触しない距離以上の距離である。
具体的には、先行車両80の代表点と追従車両1の代表点を結ぶ線上に両車両の最離点を重ねた場合の両代表点間の距離をd1(図3(b)参照)とした場合に、安全車間距離d=d1+α+r1となる。
Here, the final first target point Tl is set to a point that is separated from the center of the preceding vehicle 80 by a safe inter-vehicle distance on a straight line passing through the second target point from the center point of the preceding vehicle 80.
As shown in FIG. 3B, the safe inter-vehicle distance is determined by a vehicle shape when the vehicle is looked down and a representative point for determining the inter-vehicle distance of the vehicle.
That is, the representative point of the vehicle is set at the center of both wheels (in the case of three or more wheels, the center of gravity of the shape connecting all the vehicles), and the point farthest from the representative point in the outer shape of the vehicle is the farthest point. The safe inter-vehicle distance d is a distance equal to or greater than a distance at which the farthest points do not contact each other when the inter-vehicle distance can be maintained.
Specifically, the distance between the representative points when the farthest points of the two vehicles are superimposed on a line connecting the representative point of the preceding vehicle 80 and the representative point of the following vehicle 1 is d1 (see FIG. 3B). In this case, the safe inter-vehicle distance d = d1 + α + r1.

αは車両の最大速度、最小回転半径、追従制御性能、安全率などにより設定される定数である。
r1は後述(図6)するが、最終第1目標点Tlに収束(到達)したか否かを判定する収束判定半径で、追従車両1が実際に最終第1目標点Tlに到達したとみなす収束判定エリアを規定するための半径である。この収束判定半径r1を安全車間距離dに含めることで、追従車両1が収束判定エリアの最も先行車両80側に到達している場合であっても、先行車両との接触を回避することができる。r1の値は、各車両の形態(倒立振り子車両か四輪車両か等)や形状に応じて設定されるが、本実施形態の例では0.1mが設定される。
以上から設定される安全車間距離dは、各車両の形態(倒立振り子車両か四輪車両か等)や形状に応じて異なるが、本実施形態の例では、1.8m〜2mの範囲で設定される。
α is a constant set by the maximum speed, minimum turning radius, tracking control performance, safety factor, etc. of the vehicle.
Although r1 will be described later (FIG. 6), it is assumed that the following vehicle 1 has actually reached the final first target point Tl with a convergence determination radius for determining whether or not the final first target point Tl has converged (arrived). This is a radius for defining the convergence determination area. By including this convergence determination radius r1 in the safe inter-vehicle distance d, contact with the preceding vehicle can be avoided even when the following vehicle 1 reaches the most preceding vehicle 80 side in the convergence determination area. . The value of r1 is set according to the form (inverted pendulum vehicle or four-wheel vehicle, etc.) and shape of each vehicle, but 0.1 m is set in the example of this embodiment.
The safe inter-vehicle distance d set as described above varies depending on the form (inverted pendulum vehicle or four-wheel vehicle, etc.) and shape of each vehicle, but in the example of this embodiment, it is set in the range of 1.8 m to 2 m. Is done.

なお、車両が最小回転半径で走行した場合の回転中心点を代表点とし、最小回転半径で走行した場合の車両の外形で最も離れた点を最離点としてもよい。
各車輪が独立して回転制御可能な車両の場合には、全車輪の重心点を中心に回転可能になるので、上記した場合と同一の代表点、最離点となる。
Note that the center point of rotation when the vehicle travels with the minimum turning radius may be the representative point, and the farthest point on the outer shape of the vehicle when traveling with the minimum turning radius may be the farthest point.
In the case of a vehicle in which each wheel can be controlled to rotate independently, the vehicle can rotate around the center of gravity of all the wheels, so that it is the same representative point and farthest point as described above.

なお、先行車両80の中心点から安全車間距離だけ離れた点の集合が安全車間距離線Pである。
但し、本実施形態における安全車間距離線Pは円形であるが、安全車間距離は先行車両80と追従車両1とが接触せずに安全を確保できる距離であるため、進行方向に扁平な楕円形状であってもよい。進行方向に扁平とすることで、安全車間距離が横方向よりも縦方向を短くするのは、前後方向の追従はアクセルやブレーキにより直接制御可能であるためである。
A set of points separated from the center point of the preceding vehicle 80 by a safe inter-vehicle distance is a safe inter-vehicle distance line P.
However, although the safe inter-vehicle distance line P in this embodiment is circular, the safe inter-vehicle distance is a distance that can ensure safety without the preceding vehicle 80 and the following vehicle 1 being in contact with each other. It may be. The reason why the safe inter-vehicle distance is made shorter in the vertical direction than in the horizontal direction by flattening in the traveling direction is that the follow-up in the front-rear direction can be directly controlled by an accelerator or a brake.

図3(c)は、先行車両80の特定点から第2目標点Gの距離d2を表したもので、先行車両80の特定点と追従車両1の特定点間の距離である。
本実施形態の場合の一例として、車両の幅が1m(特定点から側面まで50cm)とした場合、第2目標点距離d2=1.5mとなり、両車両の外形間の距離は50cm程度となる。
その結果、本実施形態の場合に、最終第1目標点Tlと第2目標点G間は30cm〜50cmとなる。
なお、距離d2は、先行車両80又は追従車両1の車速が増加に伴い大きくなるようにしてもよい。この場合、距離d2は両車両が離れすぎないように上限を設けてもよい。
3C shows the distance d2 from the specific point of the preceding vehicle 80 to the second target point G, and is the distance between the specific point of the preceding vehicle 80 and the specific point of the following vehicle 1. FIG.
As an example of the case of this embodiment, when the width of the vehicle is 1 m (50 cm from the specific point to the side surface), the second target point distance d2 = 1.5 m, and the distance between the outer shapes of both the vehicles is about 50 cm. .
As a result, in the present embodiment, the distance between the final first target point Tl and the second target point G is 30 to 50 cm.
The distance d2 may be increased as the vehicle speed of the preceding vehicle 80 or the following vehicle 1 increases. In this case, an upper limit may be provided for the distance d2 so that both vehicles are not too far apart.

図3(a)に戻り、追従車両1が縦追従走行で最終第1目標点Tl(実際には後述するように、安全車間距離線Pに接する収束判定エリア内)に到達すると、進行方向重視の制御である並走追従走行に切り換え、追従車両1の制御目標点を第2目標点Gに変更して並走追従走行を行う(S2)。
以後追従車両1は、第2目標点Gを制御目標点として並走追従走行を継続し、第2目標点Gから所定距離以上離れた場合には、追従走行を縦追従走行に戻し、再度最終第1目標点Tlに向けて移動する。その後は同様にして第2目標点Gに移動する。
Returning to FIG. 3 (a), if the following vehicle 1 reaches the final first target point Tl (actually within a convergence determination area in contact with the safe inter-vehicle distance line P, as will be described later) in the longitudinal following traveling, the traveling direction is emphasized. The control target point of the following vehicle 1 is changed to the second target point G and the parallel follow-up running is performed (S2).
Thereafter, the following vehicle 1 continues parallel running following the second target point G as the control target point. When the following vehicle 1 is separated from the second target point G by a predetermined distance or more, the following vehicle 1 is returned to the longitudinal following driving and is again finalized. Move toward the first target point Tl. After that, it moves to the second target point G in the same manner.

なお、本実施形態では、先行車両80の中心点から第2目標点を通る直線上で、先行車両80の中心から安全車間距離だけ離れた点に最終第1目標点Tlを設定した。
これに対し、追従車両1が第2目標点に到達するまでの間に先行車両が追従車両1側に旋回した場合の安全性を確保するために、図3(a)にTl’で示すように、最終第1目標点の設定位置を、先行車両80の真横からやや後方に角度θだけオフセットさせて、先行車両の進行方向後方に設定するようにしてもよい。
この場合も追従車両1は最終第1目標点Tlを制御目標点として縦追従走行し、最終第1目標点Tlに収束したら、第2目標点Gを制御目標点として並走追従走行を行う。
In the present embodiment, the final first target point Tl is set at a point separated from the center of the preceding vehicle 80 by a safe inter-vehicle distance on a straight line passing through the second target point from the center point of the preceding vehicle 80.
On the other hand, in order to ensure safety when the preceding vehicle turns to the following vehicle 1 before the following vehicle 1 reaches the second target point, as shown by Tl ′ in FIG. In addition, the setting position of the final first target point may be set behind the preceding vehicle 80 by being offset by an angle θ slightly behind the preceding vehicle 80.
Also in this case, the following vehicle 1 travels vertically following the final first target point Tl as the control target point, and when it converges to the final first target point Tl, performs the parallel following traveling using the second target point G as the control target point.

図4は、先行車両80に対して追従車両1が特定の位置にいる場合の移動方法について表した図である。
図4に示されるように、追従車両1が特定位置にいる場合に直接最終第1目標点Tlを目標点として縦追従制御を行うと、安全車間距離線P(収束判定用の距離r1だけ内側の線P’としてもよい)で囲まれた領域Q内を通過することになる。このような位置関係に追従車両1が位置している場合には、直接最終第1目標点Tlに移動せず、領域Qを通過しないで到達可能な安全車間距離線P上の点に第1目標点Tsを設定し、まず第1目標点Tsを目標点として収束(半径r1内)させ、その後第1目標点Tlを所定角度又は所定距離づつ順次変更することで安全車間距離線Pに沿って間接的に最終第1目標点Tlまで移動する。
なお、第1目標点Tsから最終第1目標点Tlまでの移動は、安全車間距離dが確保されているので縦追従制御による。
FIG. 4 is a diagram illustrating a moving method when the following vehicle 1 is in a specific position with respect to the preceding vehicle 80.
As shown in FIG. 4, when the follow-up vehicle 1 is in a specific position and the longitudinal follow-up control is performed directly with the final first target point Tl as the target point, the safety inter-vehicle distance line P (the distance r1 for convergence determination is on the inside It may pass through the region Q surrounded by the line P ′. When the follower vehicle 1 is positioned in such a positional relationship, the first vehicle does not move directly to the final first target point Tl, but reaches the first point on the safe inter-vehicle distance line P that can be reached without passing through the region Q. The target point Ts is set, and the first target point Ts is first converged (within the radius r1) as the target point, and then the first target point Tl is sequentially changed by a predetermined angle or a predetermined distance along the safe inter-vehicle distance line P. Indirectly to the final first target point Tl.
The movement from the first target point Ts to the final first target point Tl is based on the longitudinal follow-up control because the safe inter-vehicle distance d is secured.

なお、追従車両1が目標地点Tlに移動する場合、直接移動するか、第1目標点Tsを介して間接的に移動するかについて、追従車両1が領域Qを通過せずに目標地点Tlに移動可能であれば直接移動し、領域Qを通過する場合に間接移動する場合について説明した。
これに対し、判断を容易にするため、次のようにして直接移動と間接移動を決めるようにしてもよい。
すなわち、図4(a)に示すように、追従車両1が、先行車両80の並走する側(図では左側)と反対側に位置している場合には間接移動とする。
When the follower vehicle 1 moves to the target point Tl, the follower vehicle 1 does not pass through the region Q and moves to the target point Tl as to whether it moves directly or indirectly via the first target point Ts. The case of direct movement if it can be moved and the case of indirect movement when passing through the region Q has been described.
On the other hand, in order to facilitate the determination, direct movement and indirect movement may be determined as follows.
That is, as shown in FIG. 4A, when the follower vehicle 1 is located on the opposite side of the preceding vehicle 80 (the left side in the figure), the indirect movement is performed.

そして、追従車両1’が先行車両80に対して右(並走の反対側)後方に位置している場合、先行車両80と追従車両1’を結ぶ線と安全車間距離線Pとの交点を最初の第1目標点Tsに設定する。すなわち、追従車両1から最も安全車間距離線Pに近い点を最初の第1目標点Tsに設定する。   When the following vehicle 1 ′ is located on the right (opposite side of parallel running) rearward with respect to the preceding vehicle 80, the intersection of the line connecting the preceding vehicle 80 and the following vehicle 1 ′ and the safe inter-vehicle distance line P is Set to the first first target point Ts. That is, the point closest to the safe inter-vehicle distance line P from the following vehicle 1 is set as the first first target point Ts.

一方、追従車両1が先行車両80に対して右(並走の反対側)前方に位置している場合、安全車間距離線P上で、先行車両80の真横の点を最初の第1目標点Tsに設定する。これにより先行車両80前方を走行している時間を最小にすることができる。
なお、以上の第1目標点Tsの設定は、追従車両1が先行車両80の前方で並走する反対側に位置している場合(但し、領域Q内を除く)には、簡易判断か否かに拘わらず全ての場合に適用される。
On the other hand, when the follower vehicle 1 is located right (opposite side of parallel running) ahead of the preceding vehicle 80, the point just beside the preceding vehicle 80 on the safe inter-vehicle distance line P is the first first target point. Set to Ts. As a result, the time during which the vehicle ahead 80 is traveling can be minimized.
Note that the setting of the first target point Ts described above is a simple determination when the following vehicle 1 is located on the opposite side of the preceding vehicle 80 running in parallel (except in the region Q). Regardless, it applies to all cases.

図4(b)に示すように、追従車両1が安全車間距離線Pの内側の領域Qに位置している場合、追従車両1の位置に拘わらず全て、追従車両1から最も安全車間距離線Pに近い点を最初の第1目標点Tsに設定する。
このように領域内Qから第1目標点Tsに移動する場合としては、元々領域Qに位置していた追従車両1に並走追従走行が指示された場合と、第2目標地点Gを目標点として並走追従走行をしている状態で第2目標点Gから所定距離以上離れた場合が該当する。
なお、第1目標地点Tsまでの移動について縦追従走行による場合について説明した(図5で後述するフローチャートも同じ)が、領域Q内にいる追従車両1が第1目標点Tsに移動する場合には、安全車間距離線Pの内側なので、この場合に限り並走追従走行としてもよい。
As shown in FIG. 4B, when the follower vehicle 1 is located in the area Q inside the safe inter-vehicle distance line P, the safe inter-vehicle distance line from the follower vehicle 1 is all the same regardless of the position of the follower vehicle 1. A point close to P is set as the first first target point Ts.
As described above, when moving from the area Q to the first target point Ts, the following vehicle 1 originally located in the area Q is instructed to run in parallel running and the second target point G is set to the target point. The case where it is separated from the second target point G by a predetermined distance or more in the state of running in parallel running following.
In addition, although the case where the movement to the first target point Ts is based on the longitudinal follow-up traveling has been described (the same flowchart is described later in FIG. 5), the following vehicle 1 in the region Q moves to the first target point Ts. Since it is inside the safe inter-vehicle distance line P, parallel running following traveling may be performed only in this case.

以上の説明では、追従車両1が最終目標地点Tlに直接移動するか間接的に移動するかについて、領域Qを通過するか否かによる場合と、先行車両80の並走側と反対側に位置しているか否かによる場合について説明した。
これに対して、追従車両1のいる位置に拘わらず、第1目標地点Tsを介して間接的に最終目標地点Tlに移動するようにしてもよい。
In the above description, whether the following vehicle 1 moves directly or indirectly to the final target point Tl depends on whether or not it passes through the region Q, and is positioned on the side opposite to the parallel running side of the preceding vehicle 80. The case where it depends on whether or not is done was explained.
On the other hand, regardless of the position where the following vehicle 1 is located, it may be moved indirectly to the final target point Tl via the first target point Ts.

次に、図5に示すフローチャートに従って、並走追従走行を行う場合の動作の詳細について説明する。
本実施形態では、並走追従に移行する方法及び並走追従の制御に特徴を有しており、縦追従走行については車両の後方に追従する従来の追従走行と同様に行われるため、縦追従走行については説明を省略し、並走追従について説明する。
なお、この動作は追従車両1が常に第1目標地点Tsを介して間接的に最終目標地点Tlに移動する場合の動作である。
本実施形態において、第1目標地点Ts、最終目標地点Tl、及び第2目標地点Gは、先行車両80に対する相対的な位置を示すものであるため、先行車両80の移動に伴って各目標地点も移動することになるが相対的な位置関係においては固定点である。
Next, according to the flowchart shown in FIG. 5, the detail of the operation | movement in the case of performing parallel running follow-up is demonstrated.
In this embodiment, there is a feature in the method of shifting to parallel tracking and control of parallel tracking, and the vertical tracking is performed in the same manner as the conventional tracking following the rear of the vehicle. Description of traveling will be omitted, and parallel running following will be described.
This operation is an operation in the case where the follower vehicle 1 always moves indirectly to the final target point Tl via the first target point Ts.
In the present embodiment, the first target point Ts, the final target point Tl, and the second target point G indicate relative positions with respect to the preceding vehicle 80, and therefore each target point is associated with the movement of the preceding vehicle 80. However, it is a fixed point in the relative positional relationship.

自車両の操作により、又は先行車両80からの指令により、並走追従走行が指示されると、追従制御部12は、直近の(最短距離にある)第1目標地点Tsを決定する(ステップ10)。
すなわち、追従制御部12は、先行車両80の代表点と自車両1の代表点を結んだ線分と、安全車間距離dの集合からなる安全車間距離線P(円または楕円)との交点を算出し、交点を最初の第1目標地点Tsに設定する。
ここでの安全車間距離dは、前述したように、収束判定エリアの大きさ(半径r1)も考慮して決定され、d=d1+α+r1である。
When parallel running follow-up is instructed by the operation of the host vehicle or by a command from the preceding vehicle 80, the follow-up control unit 12 determines the nearest first target point Ts (at the shortest distance) (step 10). ).
That is, the follow-up control unit 12 determines the intersection of a line segment connecting the representative point of the preceding vehicle 80 and the representative point of the host vehicle 1 and the safe inter-vehicle distance line P (circle or ellipse) that is a set of the safe inter-vehicle distance d. Calculate and set the intersection as the first first target point Ts.
As described above, the safe inter-vehicle distance d is determined in consideration of the size of the convergence determination area (radius r1), and is d = d1 + α + r1.

次に追従制御部12は、ステップ10で設定した第1目標点Tsへの収束制御(詳細は図7で後述する)を行う(ステップ11)。この第1目標点Tsへの収束制御は、車間距離を重視した縦追従走行による。
そして、追従制御部12は、第1目標点Tsに収束したか否かを判断する(ステップ12)。
Next, the follow-up control unit 12 performs convergence control (details will be described later in FIG. 7) to the first target point Ts set in Step 10 (Step 11). The convergence control to the first target point Ts is based on the longitudinal follow-up traveling that emphasizes the inter-vehicle distance.
Then, the follow-up control unit 12 determines whether or not it has converged to the first target point Ts (step 12).

図6は、収束判定エリアと目標維持判定エリアについて表したものである。
図6に示すように、収束判定エリアは、追従車両1が最終第1目標点Tl、第1目標点Tsに到達したとみなす領域で、設定した目標点Tl、Tsを中心とし半径r1内の領域である。
本実施形態において収束判定エリアの半径r1=0.1mに設定されているが、車両の形状や最大車速等に応じて他の値に設定するようにしてもよい。
FIG. 6 shows the convergence determination area and the target maintenance determination area.
As shown in FIG. 6, the convergence determination area is an area in which the following vehicle 1 is considered to have reached the final first target point Tl and the first target point Ts, and is within the radius r1 with the set target points Tl and Ts as the center. It is an area.
In this embodiment, the radius r1 of the convergence determination area is set to 0.1 m. However, other values may be set according to the shape of the vehicle, the maximum vehicle speed, and the like.

一方、目標維持判定エリアは、第2目標点Gを中心として所定距離r2以内の領域である。
この目標維持判定エリアは、第2目標点Gを目標点として並走追従走行をしている状態において、そのまま並走追従走行を維持するか否かを判定する(後述のステップ16)ための領域であり、エリア内であればそのまま並走追従走行を継続する。
本実施形態において、目標維持判定エリアの半径r2は、例えば目標車間距離d2の60%に設定される。
On the other hand, the target maintenance determination area is an area within the predetermined distance r2 with the second target point G as the center.
This target maintenance determination area is an area for determining whether or not to maintain parallel running follow-up as it is in parallel running following the second target point G as a target point (step 16 described later). If it is within the area, the parallel follow-up running is continued.
In the present embodiment, the radius r2 of the target maintenance determination area is set to 60% of the target inter-vehicle distance d2, for example.

なお、この目標維持判定エリア内で、追従車両1が最も先行車両80に接近した場合には、車両同士が接触する可能性がある大きさに設定されているが、目標維持判定エリア内では後述するように異常接近処理(ステップ17〜20)により、接触を回避するようになっている。
このように、異常接近処理により先行車両80との接触を回避することで、安全車間距離P内での目標維持判定エリア内を大きく設定することができる。そして、目標維持判定エリア内では、縦追従走行と異なり、追従車両1単独の旋回が制約される並走追従走行を行うので、旋回による接触も有効に回避することができる。
In this target maintenance determination area, when the following vehicle 1 is closest to the preceding vehicle 80, the size is set such that the vehicles may come into contact with each other. Thus, contact is avoided by the abnormal approach process (steps 17 to 20).
In this way, by avoiding contact with the preceding vehicle 80 by the abnormal approach process, the target maintenance determination area within the safe inter-vehicle distance P can be set large. And in the target maintenance determination area, unlike the longitudinal follow-up running, the parallel running follow-up running in which the turning of the follow-up vehicle 1 is restricted is performed, so that contact by turning can be effectively avoided.

図5に戻り、追従車両1が第1目標点Tsに対する収束判定エリア内に到達していなければ(ステップ12;N)、追従制御部12は、ステップ11に戻り、第1目標点Tsへの収束制御を継続する。
一方、追従車両1が収束判定エリア内に到達して収束したと判断された場合(ステップ12;Y)、追従制御部12は、更に最終第1目標点Tlに収束しているか否かを判断する(ステップ13)。
Returning to FIG. 5, if the following vehicle 1 has not reached the convergence determination area with respect to the first target point Ts (step 12; N), the following control unit 12 returns to step 11 to return to the first target point Ts. Convergence control is continued.
On the other hand, when it is determined that the following vehicle 1 has reached the convergence determination area and has converged (step 12; Y), the tracking control unit 12 further determines whether or not it has converged to the final first target point Tl. (Step 13).

最終第1目標点Tsに収束していない場合(ステップ13;N)、追従制御部12は、第1目標点Tsを、安全車間距離線Pに沿ってスライドさせた次の第1目標点Tsを決定及び変更し(ステップ14)、ステップ11に戻って変更した第1目標点Tsへの収束制御を行う。
なお、追従制御部12は、「直近の第1目標点Ts」と「最終第1目標点Tl」との間を、安全車間距離線P上で角度(例えば、30度)で等分した点の中で、現在収束し終えていない点で最も近いものを次の第1目標点Tsに選択する。換言すれば、直近の第1目標点Tsと先行車両80の特定点(中心点)とを結ぶ線分に対して所定角度θ2をなす最終第1目標点Tl側の線分と、安全車間距離線Pとの交点を次の第1目標点Tsに設定する。
When the final first target point Ts has not converged (step 13; N), the follow-up control unit 12 slides the first target point Ts along the safe inter-vehicle distance line P to the next first target point Ts. Is determined and changed (step 14), and the process returns to step 11 to perform convergence control to the changed first target point Ts.
The follow-up control unit 12 equally divides the distance between the “nearest first target point Ts” and the “final first target point Tl” by an angle (for example, 30 degrees) on the safe inter-vehicle distance line P. Among these, the closest one that has not yet converged is selected as the next first target point Ts. In other words, the line segment on the side of the final first target point Tl that forms the predetermined angle θ2 with respect to the line segment connecting the nearest first target point Ts and the specific point (center point) of the preceding vehicle 80, and the safe inter-vehicle distance The intersection with the line P is set as the next first target point Ts.

追従車両1が最終第1目標点Tlに対する収束判定エリア内に到達している場合(ステップ13;Y)、追従制御部12は、追従制御を縦追従走行から進行方向重視の制御である並走追従走行に切り換え、第2目標点への収束制御(詳細は図8で後述)を行う(ステップ15)。
そして、追従制御部12は、追従車両1が第2目標地点に対する目標維持ができているか否かについて、目標維持判定エリア(図6参照)内か否かに基づいて判断する(ステップ16)。
When the following vehicle 1 has reached the convergence determination area with respect to the final first target point Tl (step 13; Y), the following control unit 12 performs the following control from the longitudinal following traveling to the parallel traveling that is an emphasis on the traveling direction. Switching to follow-up traveling is performed, and convergence control to the second target point (details will be described later in FIG. 8) is performed (step 15).
Then, the tracking control unit 12 determines whether or not the tracking vehicle 1 can maintain the target for the second target point based on whether or not the tracking vehicle 1 is within the target maintenance determination area (see FIG. 6) (step 16).

追従車両1が目標維持判定エリアから外れている場合(ステップ16;N)、追従制御部12は、ステップ10に戻り、追従走行を縦追従走行に切り換えて再度第1目標点Ts、最終第1目標点Tlから第2目標点に移動する。   When the follower vehicle 1 is out of the target maintenance determination area (step 16; N), the follower control unit 12 returns to step 10, switches the follower traveling to the longitudinal follower, and again returns to the first target point Ts and the final first. Move from the target point Tl to the second target point.

追従車両1が目標維持判定エリア内であれば(ステップ16;Y)、追従制御部12は、異常接近処理を行う。
すなわち、追従制御部12は、追従車両1が先行車両に異常接近しているか否かを判定する(ステップ17)。この異常接近か否かの判定は、例えば、追従車両1と先行車両80との対向する側面間距離sが所定距離以下(例えば、20cm以下)となる場合に異常接近と判断する。なお、横車間距離が、この側面間距離sに両車両の車幅の1/2づつを加えた値を車間距離閾値とし、この車間距離閾値以下になった場合に異常接近と判定するようにしてもよい。
また先行車両80に対して追従車両1が第2目標点Gの位置にいる場合の側面間距離をsGとした場合に、側面間距離s≦(1/x)sG(例えば、x=2、3、…)となった場合に異常接近と判定するようにしてもよい。この場合も、両車両の車幅を考慮した車間距離により判定するようにしてもよい。
If the following vehicle 1 is within the target maintenance determination area (step 16; Y), the following control unit 12 performs an abnormal approach process.
That is, the follow-up control unit 12 determines whether or not the follow-up vehicle 1 is abnormally approaching the preceding vehicle (step 17). The determination of whether or not this is an abnormal approach is, for example, determined as an abnormal approach when the distance between the side surfaces s between the following vehicle 1 and the preceding vehicle 80 is a predetermined distance or less (for example, 20 cm or less). Note that a value obtained by adding a half of the vehicle width of both vehicles to the side-to-side distance s is set as the inter-vehicle distance threshold value, and when the distance between the side vehicles is equal to or less than the inter-vehicle distance threshold value, it is determined that the vehicle is approaching abnormally. May be.
Further, when the distance between the side surfaces when the following vehicle 1 is at the position of the second target point G with respect to the preceding vehicle 80 is sG, the distance between the side surfaces s ≦ (1 / x) sG (for example, x = 2, 3,...) May be determined as abnormal approach. Also in this case, the determination may be made based on the inter-vehicle distance in consideration of the vehicle width of both vehicles.

追従制御部12は、異常接近でないと判断した場合(ステップ17;N)、第2目標点がTlである否かを判断する(ステップ18)。
第2目標点がGであれば(ステップ18;N)、追従制御部12はステップ15に戻り、第2目標地への収束制御を継続することで、並走追従走行を維持する。
When the follow-up control unit 12 determines that it is not abnormal approach (step 17; N), it determines whether or not the second target point is Tl (step 18).
If the second target point is G (step 18; N), the follow-up control unit 12 returns to step 15 and maintains parallel running follow-up by continuing the convergence control to the second target location.

一方、異常接近であると判断した場合(ステップ17;Y)、追従制御部12は、第2目標点をGから、安全車間距離P上に設定した最終第1目標点であるTlに変更する(ステップ19)。このように、追従制御部12は、追従目標点である第2目標点を先行車両80からより離れた点に変更することで、異常接近状態を回避する。   On the other hand, when it is determined that the vehicle is approaching abnormally (step 17; Y), the follow-up control unit 12 changes the second target point from G to Tl, which is the final first target point set on the safe inter-vehicle distance P. (Step 19). Thus, the follow-up control unit 12 avoids an abnormal approach state by changing the second target point, which is the follow-up target point, to a point further away from the preceding vehicle 80.

そして、ステップ19において第2目標点をTlに変更したことで、追従車両1が先行車両80から追従目標点Tlに向かって離れ、これにより異常接近が解消されると(ステップ17;N)、第2目標点はTlに設定されているので(ステップ18;Y)、追従制御部12は、第2目標点を元のGに戻す(ステップ20)。
そして、追従制御部12はステップ15に戻り、第2目標地への収束制御を継続することで、並走追従走行を維持する。
When the second target point is changed to Tl in step 19, the follower vehicle 1 moves away from the preceding vehicle 80 toward the follower target point Tl, thereby eliminating the abnormal approach (step 17; N). Since the second target point is set to Tl (step 18; Y), the follow-up control unit 12 returns the second target point to the original G (step 20).
And the follow-up control part 12 returns to step 15, and maintains parallel running follow-up by continuing the convergence control to a 2nd target place.

なお、以上説明した、並走追従走行を行う場合の動作は、並走追従走行の指令が解除された場合(追従走行自体の解除の場合と、縦追従制御指令が出た場合)、及び車両が停止(イグニッションオフ)した場合に終了する。   In addition, the operation | movement in the case of performing parallel running following driving | running demonstrated above is the case where the command of parallel running following driving | running | working is cancelled | released (in the case of cancellation | release of following driving | running | working itself, and the case of a longitudinal tracking control command), and a vehicle Ends when stops (ignition off).

図7は、ステップ11(図5)における第1目標点Tsへの収束制御の動作を表したフローチャートである。
この第1目標点Tsへの収束制御は、車間距離を重視した縦追従走行における収束制御である。
追従制御部12は、左右方向の制御ブロック線図(図2(b))の左右フィードバック制御部122aにおける比例定数PTと微分定数DTの値として、PT=A1、DT=A2を設定する(ステップ111)。
ここで、A1、A2は、車間距離d2の維持を重視して実車等で試験を行ない決定された比例定数および微分定数である。
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the convergence control to the first target point Ts in step 11 (FIG. 5).
The convergence control to the first target point Ts is the convergence control in the longitudinal follow-up traveling that emphasizes the inter-vehicle distance.
The follow-up control unit 12 sets PT = A1 and DT = A2 as the values of the proportional constant PT and the differential constant DT in the left-right feedback control unit 122a in the left-right control block diagram (FIG. 2B) (step 111).
Here, A1 and A2 are proportionality constants and differential constants determined by conducting tests on actual vehicles etc. with emphasis on maintaining the inter-vehicle distance d2.

次いで追従制御部12は、左右フィードバック制御部122aに入力する横偏差eWを取得する(ステップ112)。
この横偏差eWは、先行車両相対位置検出部11により検出された先行車80に対する追従車両1の相対位置と、先行車両80との相対位置で決定される追従目標点(第1目標点Ts、最終第1目標点Tl)とから、追従制御部で算出された偏差である。
すなわち横偏差eWは、追従目標点から、追従車両1の進行方向に引いた線分までの距離(縦方向距離)である。
Next, the tracking control unit 12 acquires the lateral deviation eW input to the left and right feedback control unit 122a (step 112).
This lateral deviation eW is determined by the relative position of the following vehicle 1 with respect to the preceding vehicle 80 detected by the preceding vehicle relative position detecting unit 11 and the following target point (first target point Ts, The deviation calculated from the final first target point Tl) by the follow-up control unit.
That is, the lateral deviation eW is a distance (vertical direction distance) from the follow target point to a line segment drawn in the traveling direction of the follow vehicle 1.

次いで追従制御部12は、横偏差履歴eWoldを取得する(ステップ113)。この横偏差履歴eWoldは、横偏差eWの1周期前の値である。
そして、追従制御部12は、第1目標点Tsに収束させるための左右制御指令値uを、図2(b)の左右方向制御ブロック線図に従い取得する(ステップ114)。
ここで左右制御指令値uは横偏差eW、比例定数PT、横偏差履歴eWold、及び、微分定数DTの関数(u=f(eW,PT,eWold,DT))である。
なお、この縦追従制御では、左右フィードフォワード制御部122bの入力は0である。
Next, the tracking control unit 12 acquires a lateral deviation history eWold (step 113). The lateral deviation history eWold is a value one cycle before the lateral deviation eW.
Then, the follow-up control unit 12 acquires a left / right control command value u for convergence to the first target point Ts according to the left / right direction control block diagram of FIG. 2B (step 114).
Here, the left / right control command value u is a function of the lateral deviation eW, the proportionality constant PT, the lateral deviation history eWold, and the differential constant DT (u = f (eW, PT, eWold, DT)).
In this longitudinal follow-up control, the input of the left and right feedforward control unit 122b is zero.

図2(a)による伝達関数を用いて左右制御指令値uを表すと、次の式(1)ようになる。
u=PT*eW+DT*(eW−eWold) …(1)
When the left / right control command value u is expressed using the transfer function shown in FIG. 2A, the following equation (1) is obtained.
u = PT * eW + DT * (eW−eWold) (1)

追従制御部12は、求めた左右制御指令値uを目標角速度uとして、車両制御部13に入力し(ステップ115)、横偏差履歴eWoldの値を、横偏差eWに置き換えて(ステップ116)、メインルーチン(図5)にリターンする。   The follow-up control unit 12 inputs the obtained left / right control command value u as the target angular velocity u to the vehicle control unit 13 (step 115), and replaces the value of the lateral deviation history eWold with the lateral deviation eW (step 116). Return to the main routine (FIG. 5).

次に、第2目標点Gへの収束制御(図5ステップ15)の詳細について説明する。
この第2目標点Gへの収束制御は、進行方向を重視した並走追従走行における収束制御である。
図8は、第2目標点Gへの収束制御の動作を表したフローチャートである。
追従制御部12は、左右方向の制御ブロック線図(図2(b))の左右フィードバック制御部122aにおける比例定数PTと微分定数DTの値として、PT=A3、DT=A4を設定する(ステップ151)。
ここで、A3、A4は、進行する方向の維持を重視して実車等で試験を行ない決定された比例定数および微分定数である。
Next, details of the convergence control to the second target point G (step 15 in FIG. 5) will be described.
The convergence control to the second target point G is the convergence control in the parallel follow-up traveling that places importance on the traveling direction.
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the convergence control to the second target point G.
The follow-up control unit 12 sets PT = A3 and DT = A4 as the values of the proportional constant PT and the differential constant DT in the left-right feedback control unit 122a in the left-right control block diagram (FIG. 2B) (step) 151).
Here, A3 and A4 are proportionality constants and differential constants determined by conducting tests with an actual vehicle or the like with an emphasis on maintaining the traveling direction.

ここで、縦追従走行と並走追従走行における比例定数PTの関係、微分定数DTの関係は、次の通りである。
|A1|<|A3|
|A2|<|A4|
このように、車間距離を重視した縦追従走行の場合に設定(ステップ111)される比例定数PT、微分定数DTよりも、進行の方向を重視した並走追従走行で設定する比例定数PT、DTの値を大きくすることで、先行車両80の急旋回等にも素速く反応することができる。
Here, the relationship between the proportional constant PT and the relationship between the differential constant DT in the longitudinal follow-up running and the parallel running follow-up is as follows.
| A1 | <| A3 |
| A2 | <| A4 |
As described above, the proportional constants PT and DT set in the parallel running follow-up that emphasizes the direction of travel rather than the proportional constant PT and the differential constant DT set in the case of the longitudinal follow-up that emphasizes the inter-vehicle distance (step 111). By increasing this value, it is possible to react quickly to a sudden turn or the like of the preceding vehicle 80.

また追従制御部12は、左右フィードフォワード制御部122b(図2(b))の入力である、先行車両80の角速度指令値Tを取得する(ステップ152)。
横偏差eWと、横偏差履歴eWoldを取得する(ステップ153,ステップ154)。この両値の取得は、図7のステップ112と、ステップ113と同様である。
Further, the follow-up control unit 12 acquires an angular velocity command value T of the preceding vehicle 80, which is an input of the left / right feedforward control unit 122b (FIG. 2B) (step 152).
The lateral deviation eW and the lateral deviation history eWold are acquired (steps 153 and 154). The acquisition of both values is the same as step 112 and step 113 in FIG.

次に追従制御部12は、第2目標点Gに収束させるための左右制御指令値uを、図2(b)の左右方向制御ブロック線図に従い取得する(ステップ155)。
ここで左右制御指令値uは、角速度指令値T、横偏差eW、比例定数PT、1周期前の横偏差eWold、及び、微分定数DTの関数(u=f(T,eW,PT,eWold,DT))である。
Next, the follow-up control unit 12 acquires a left / right control command value u for convergence to the second target point G in accordance with the left / right direction control block diagram of FIG. 2B (step 155).
Here, the left / right control command value u is a function of the angular velocity command value T, the lateral deviation eW, the proportionality constant PT, the lateral deviation eWold before one cycle, and the differential constant DT (u = f (T, eW, PT, eWold, DT)).

図2(a)による伝達関数を用いて左右制御指令値uを表すと、次の式(2)ようになる。
u=T+PT*eW+DT*(eW−eWold) …(2)
When the left / right control command value u is expressed using the transfer function shown in FIG. 2A, the following expression (2) is obtained.
u = T + PT * eW + DT * (eW−eWold) (2)

この式(2)では、縦追従走行に対する数式(1)に比べると、フィードフォワード制御の角速度指令値Tが加わるとともに、比例定数(PT=A3、DT=A4)が大きな値となることで、より横方向(旋回)に対する応答が速くなり、先行車両80の急旋回にも対応することが可能になる。   In this formula (2), compared to the formula (1) for the longitudinal follow-up travel, the angular velocity command value T of the feedforward control is added and the proportionality constant (PT = A3, DT = A4) becomes a large value. The response to the lateral direction (turning) becomes faster, and it becomes possible to cope with a sudden turn of the preceding vehicle 80.

追従制御部12は、求めた左右制御指令値uを目標角速度uとして、車両制御部13に入力し(ステップ156)、横偏差履歴eWoldの値を、横偏差eWに置き換えて(ステップ157)、メインルーチン(図5)にリターンする。   The follow-up control unit 12 inputs the obtained left / right control command value u as the target angular velocity u to the vehicle control unit 13 (step 156), and replaces the value of the lateral deviation history eWold with the lateral deviation eW (step 157). Return to the main routine (FIG. 5).

以上説明したように本実施形態によれば、並走追従走行指令に対して、最終的な追従目標点である第2目標点Gに直接移動するのではなく、第2目標点Gよりも横方向(オフセットしている場合には所定角だけ横後方)に離れた最終第1目標点Tlに移動した後に、第2目標点Gに移動する。
そして、最終第1目標点Tlとして、先行車両80と追従車両1が走行中の非接触を確保できるだけ離れた点で、車両の加速・旋回・制動性能、通信漏れ、制御遅れを基に、安全率を乗ずることで決定した安全車間距離だけ離れた点に設定しているので、先行車両80に対して安全に並走追従状態に移行することができる。
As described above, according to the present embodiment, in response to the parallel follow-up running command, the vehicle does not move directly to the second target point G, which is the final follow-up target point, but is lateral to the second target point G. After moving to the final first target point Tl separated in the direction (in the case of offset, a predetermined angle laterally rearward), it moves to the second target point G.
And, as the final first target point Tl, safety is achieved based on the acceleration / turning / braking performance of the vehicle, communication leakage, and control delay at a point as far away as possible to ensure non-contact while the preceding vehicle 80 and the following vehicle 1 are traveling. Since it is set at a point separated by the safe inter-vehicle distance determined by multiplying by the rate, it is possible to safely shift to the parallel running following state with respect to the preceding vehicle 80.

また、第1目標点Tsを追従目標点として最終第1目標点Tlに到達(収束)するまでは縦追従走行とし、最終第1目標Tlに到達した後は、第2目標点を追従目標点として並走追従走行を行い、第2目標点Gに到達した後は並走追従走行を継続する。
そして、縦追従走行では、最終第1目標点Tlが安全車間距離離れた点に設定されているので、追従車両80との接触を意識せずに、進行方向の距離(車間距離)を重視した縦追従制御行うことで素速く最終第1目標点Tlに移動することができる。
また、最終第1目標点Tlから第2目標点Gまでの移動、及び、第2目標点G到達後の走行(先行車両80の横に位置する追従走行)では、横方向(旋回)に対する応答が速い並走追従走行としているので、先行車両80の急旋回に対しても素速く反応することで接触を回避することができる。
Further, the first target point Ts is set as the tracking target point, and the longitudinal tracking travel is performed until the final first target point Tl is reached (convergence). After the final first target Tl is reached, the second target point is set as the tracking target point. The parallel follow-up running is performed, and after reaching the second target point G, the parallel follow-up running is continued.
In the longitudinal follow-up traveling, since the final first target point Tl is set at a point away from the safe inter-vehicle distance, the distance in the traveling direction (inter-vehicle distance) is emphasized without being aware of the contact with the follower vehicle 80. By performing vertical tracking control, it is possible to move quickly to the final first target point Tl.
Further, in the movement from the final first target point Tl to the second target point G and the travel after reaching the second target point G (following travel positioned beside the preceding vehicle 80), the response to the lateral direction (turning). Therefore, it is possible to avoid contact by reacting quickly to a sudden turn of the preceding vehicle 80.

また、最終目標地点Tlに到達する場合に、現在位置から最も近い安全車間距離線P上の点を第1目標点Tsに設定し、縦追従走行で第1目標点Tsを追従目標点として収束させた後、第1目標点Tsを先行車両80の後方側の安全車間距離線P上で最終第1目標点に向けて順次スライドさせることで最終的に最終第1目標点Tlに収束させる。
これにより、第1目標地点Tlに素速くかつ安全に移動することが可能になる。
Further, when the final target point Tl is reached, the point on the safe inter-vehicle distance line P closest to the current position is set as the first target point Ts, and the first target point Ts is converged as the follow-up target point in the longitudinal follow-up traveling. Thereafter, the first target point Ts is sequentially slid toward the final first target point on the safe inter-vehicle distance line P on the rear side of the preceding vehicle 80 to finally converge to the final first target point Tl.
Thereby, it becomes possible to move quickly and safely to the first target point Tl.

本実施形態の車両(追従車両)の追従制御に関連する構成図である。It is a block diagram relevant to the following control of the vehicle (following vehicle) of this embodiment. 追従制御部における追従制御のブロック線図である。It is a block diagram of the follow-up control in a follow-up control part. 追従車両が先行車両の横に並んで走行する並走追従走行状態に移行する状態を表した説明図である。It is explanatory drawing showing the state which transfers to the parallel running follow running state in which a following vehicle runs alongside the preceding vehicle. 先行車両に対して追従車両が特定の位置にいる場合の移動方法についての説明図である。It is explanatory drawing about the movement method in case a following vehicle exists in a specific position with respect to a preceding vehicle. 並走追従走行を行う場合の動作を表したフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement in the case of performing parallel running follow-up. 収束判定エリアと目標維持判定エリアについて表した説明図である。It is explanatory drawing showing the convergence determination area and the target maintenance determination area. 第1目標点Tsへの収束制御の動作を表したフローチャートである。It is a flowchart showing the operation | movement of the convergence control to 1st target point Ts. 第2目標点Gへの収束制御の動作を表したフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation of convergence control to a second target point G.

符号の説明Explanation of symbols

1 追従車両
2 先行車両代表点
3 仮想ジョイント
4 目標点
5 追従車両代表点
10 ECU
11 先行車両相対位置検出部
12 追従制御部
13 車両制御部
20 レーザレーダ
30 車速センサ
40 ヨーレートセンサ
50 無線通信装置
60a、60b 駆動モータ
80 先行車両
1 following vehicle 2 preceding vehicle representative point 3 virtual joint 4 target point 5 following vehicle representative point 10 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Leading vehicle relative position detection part 12 Tracking control part 13 Vehicle control part 20 Laser radar 30 Vehicle speed sensor 40 Yaw rate sensor 50 Wireless communication apparatus 60a, 60b Drive motor 80 Leading vehicle

Claims (5)

先行車両に対して追従走行制御を行なう追従制御部を備えた車両であって、
前記先行車両の横側を並走する並走追従走行を開始する際に、当該先行車両の横側に最終的な追従目標点である第2目標点を設定するとともに、前記第2目標点よりも前記先行車両の外側に最終第1目標点を設定する目標設定手段と、
を備え、
前記追従制御部は、前記最終第1目標点を追従目標点として追従し、該最終第1目標点に到達した後に、前記第2目標点を追従目標点として追従するように、追従走行制御を行なう、
ことを特徴とする車両。
A vehicle including a follow-up control unit that performs follow-up running control on a preceding vehicle,
When starting the parallel follow-up running parallel to the side of the preceding vehicle, a second target point, which is the final follow-up target point, is set on the side of the preceding vehicle, and from the second target point And a target setting means for setting a final first target point outside the preceding vehicle,
With
The follow-up control unit follows the final first target point as a follow-up target point, and performs follow-up running control so as to follow the second target point as the follow-up target point after reaching the final first target point. Do,
A vehicle characterized by that.
前記追従制御部は、前記最終第1目標点に到達するまでの追従走行制御よりも、前記第2目標点を追従目標として追従する追従走行制御を、旋回に対する反応が速い制御とする、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両。
The follow-up control unit sets the follow-up running control that follows the second target point as the follow-up target rather than the follow-up running control until the final first target point is reached, and is a control that responds quickly to a turn.
The vehicle according to claim 1.
前記目標点設定手段は、前記最終第1目標点を、前記先行車両及び自車両の形状に基づいて、当該先行車両から一定距離を確保した安全車間距離だけ離れた点に設定する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両。
The target point setting means sets the final first target point to a point separated from the preceding vehicle by a safe inter-vehicle distance that secures a certain distance based on the shapes of the preceding vehicle and the host vehicle.
The vehicle according to claim 1, wherein the vehicle is a vehicle.
前記目標設定手段は、前記最終第1目標点を、前記第2目標点よりも前記先行車両を基準として後方に設定することを特徴とする請求項1、請求項2、又は請求項3に記載の車両。   The said target setting means sets the said last 1st target point back on the basis of the said preceding vehicle rather than the said 2nd target point, The Claim 1, Claim 2, or Claim 3 characterized by the above-mentioned. Vehicle. 前記目標設定手段は、前記先行車両を基準に前記安全車間距離だけ離れた距離上で、現在位置から最短距離にある点を第1目標点に設定し、
前記追従制御部は、前記第1目標点を追従目標点として追従し、該第1目標点に到達した後に、前記最終第1目標点を追従目標点として追従するように追従走行制御を行なう、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1の請求項に記載の車両。
The target setting means sets, as a first target point, a point that is the shortest distance from the current position on a distance that is the safe inter-vehicle distance with respect to the preceding vehicle,
The follow-up control unit follows the first target point as a follow-up target point and performs follow-up running control so as to follow the final first target point as the follow-up target point after reaching the first target point.
The vehicle according to any one of claims 1 to 4, wherein the vehicle is a vehicle.
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