JP3388155B2 - 車両の自動走行制御装置 - Google Patents
車両の自動走行制御装置Info
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
- B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵量の制御によ
り目標の旋回量で旋回走行するようにした、車両の自動
走行制御装置に関するものである。
り目標の旋回量で旋回走行するようにした、車両の自動
走行制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両の自動走行装置（自動操舵装置）の
従来例としては、例えば、特開平７−８１６０９号公報
に開示されたものがある。特開平７−８１６０９号公報
に記載された従来例は、目標の旋回量が得られるよう
な、前後輪の少なくとも一方の左右輪間の車輪速度の差
を算出する車輪速度差算出手段と、算出した車輪速度差
に基づき、前記左右輪間の車輪速度差を左右独立して制
御する車輪速度制御手段とを備え、目標の旋回量で旋回
走行するようにしている。
従来例としては、例えば、特開平７−８１６０９号公報
に開示されたものがある。特開平７−８１６０９号公報
に記載された従来例は、目標の旋回量が得られるよう
な、前後輪の少なくとも一方の左右輪間の車輪速度の差
を算出する車輪速度差算出手段と、算出した車輪速度差
に基づき、前記左右輪間の車輪速度差を左右独立して制
御する車輪速度制御手段とを備え、目標の旋回量で旋回
走行するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両が
停止した場合或いは車両の速度が小さい場合には、車輪
速度差の検出が困難であるため、十分な旋回制御性を得
られず、車両の所定の旋回量を精度良く得るのは困難で
あった。
停止した場合或いは車両の速度が小さい場合には、車輪
速度差の検出が困難であるため、十分な旋回制御性を得
られず、車両の所定の旋回量を精度良く得るのは困難で
あった。
【０００４】この発明は、上記課題を解決するためにな
されたものであり、車両の高速時はもとより低速時にお
いても、所定の旋回量を精度良く制御することができる
車両の自動走行装置を得ることを目的とするものであ
る。
されたものであり、車両の高速時はもとより低速時にお
いても、所定の旋回量を精度良く制御することができる
車両の自動走行装置を得ることを目的とするものであ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の一側面による車
両の自動走行制御装置は、目標旋回量が得られる第１目
標操舵量を算出する第１制御手段と、前記車両の実旋回
量を求めて、その実旋回量と前記目標旋回量との差が零
になる第２目標操舵角を求める第２制御手段と、前記第
１制御手段或いは前記第２制御手段の出力に基づいて前
記車両の操舵角を制御する操舵角制御手段と、前記車両
の速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段に
より検出された前記車両の速度に応じて、前記車両の低
速時に前記第１制御手段の出力を前記操舵角制御手段に
供給し、前記車両の高速時に前記第２制御手段の出力を
前記操舵角制御手段に供給する切替手段とを備えるもの
である。
両の自動走行制御装置は、目標旋回量が得られる第１目
標操舵量を算出する第１制御手段と、前記車両の実旋回
量を求めて、その実旋回量と前記目標旋回量との差が零
になる第２目標操舵角を求める第２制御手段と、前記第
１制御手段或いは前記第２制御手段の出力に基づいて前
記車両の操舵角を制御する操舵角制御手段と、前記車両
の速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段に
より検出された前記車両の速度に応じて、前記車両の低
速時に前記第１制御手段の出力を前記操舵角制御手段に
供給し、前記車両の高速時に前記第２制御手段の出力を
前記操舵角制御手段に供給する切替手段とを備えるもの
である。
【０００６】本発明の他の側面による車両の自動走行制
御装置は、目標旋回量が得られる第１目標操舵量を算出
する第１制御手段と、前記車両の実旋回量を求めて、そ
の実旋回量と前記目標旋回量との差が零になる第２目標
操舵角を求める第２制御手段と、前記第１及び第２制御
手段に接続され、前記第１制御手段及び前記第２制御手
段の出力に基づいて前記車両の操舵角を制御する操舵角
制御手段と、前記車両の速度を検出する速度検出手段
と、前記速度検出手段により検出された前記車両の速度
に応じて、前記第１制御手段及び前記第２制御手段の出
力に重み付けをして、前記車両の低速時に前記第１制御
手段の出力を前記操舵角制御手段に供給し、前記車両の
高速時に前記第２制御手段の出力を前記操舵角制御手段
に供給する重み付け手段と備えるものである。
御装置は、目標旋回量が得られる第１目標操舵量を算出
する第１制御手段と、前記車両の実旋回量を求めて、そ
の実旋回量と前記目標旋回量との差が零になる第２目標
操舵角を求める第２制御手段と、前記第１及び第２制御
手段に接続され、前記第１制御手段及び前記第２制御手
段の出力に基づいて前記車両の操舵角を制御する操舵角
制御手段と、前記車両の速度を検出する速度検出手段
と、前記速度検出手段により検出された前記車両の速度
に応じて、前記第１制御手段及び前記第２制御手段の出
力に重み付けをして、前記車両の低速時に前記第１制御
手段の出力を前記操舵角制御手段に供給し、前記車両の
高速時に前記第２制御手段の出力を前記操舵角制御手段
に供給する重み付け手段と備えるものである。
【０００７】本発明の好ましい形態によれば、車両の自
動走行制御装置は、前記車両の走行路の曲率を検出する
位置検出手段を更に備え、前記第１制御手段は、前記位
置検出手段により検出された走行路の曲率から目標旋回
量を算出する目標旋回量演算手段と、前記目標旋回量に
対応する目標操舵角を算出する目標操舵角演算手段とを
備えるものである。
動走行制御装置は、前記車両の走行路の曲率を検出する
位置検出手段を更に備え、前記第１制御手段は、前記位
置検出手段により検出された走行路の曲率から目標旋回
量を算出する目標旋回量演算手段と、前記目標旋回量に
対応する目標操舵角を算出する目標操舵角演算手段とを
備えるものである。
【０００８】本発明の他の好ましい形態によれば、前記
第２制御手段は、前記速度検出手段の出力から前記車両
の実旋回量を求める実旋回量演算手段と、前記実旋回量
演算手段により検出された実旋回量と、前記目標旋回量
演算手段により検出された目標旋回量とに基づいて、操
舵角補正量を算出する操舵角補正量演算手段と、前記操
舵角補正量演算手段により算出された操舵角補正量を反
映した目標操舵角を算出する目標操舵角演算手段とを備
えるものである。
第２制御手段は、前記速度検出手段の出力から前記車両
の実旋回量を求める実旋回量演算手段と、前記実旋回量
演算手段により検出された実旋回量と、前記目標旋回量
演算手段により検出された目標旋回量とに基づいて、操
舵角補正量を算出する操舵角補正量演算手段と、前記操
舵角補正量演算手段により算出された操舵角補正量を反
映した目標操舵角を算出する目標操舵角演算手段とを備
えるものである。
【０００９】本発明の更に他の好ましい形態によれば、
前記速度検出手段は、前記車両の一方の側の車輪の速度
を第１車輪速度として検出する第１車輪速度センサと、
前記車両の他方の側の車輪の速度を第２車輪速度として
検出する第２車輪速度センサとを備え、前記実旋回量演
算手段は、前記第１及び第２車輪速度センサにより検出
された第１及び第２車輪速度より前記車両の実旋回量を
演算するものである。
前記速度検出手段は、前記車両の一方の側の車輪の速度
を第１車輪速度として検出する第１車輪速度センサと、
前記車両の他方の側の車輪の速度を第２車輪速度として
検出する第２車輪速度センサとを備え、前記実旋回量演
算手段は、前記第１及び第２車輪速度センサにより検出
された第１及び第２車輪速度より前記車両の実旋回量を
演算するものである。
【００１０】本発明の更にまた好ましい形態によれば、
前記切替手段は、前記第１及び第２制御手段を切り替え
る際に、ヒステリシスを有するものである。
前記切替手段は、前記第１及び第２制御手段を切り替え
る際に、ヒステリシスを有するものである。
【００１１】本発明の更に好ましい形態によれば、前記
重み付け手段は、前記車両速度に基づいて、前記操舵角
制御手段へ供給される前記第１及び第２制御手段の出力
の重み付けを変化させるように構成されるものである。
重み付け手段は、前記車両速度に基づいて、前記操舵角
制御手段へ供給される前記第１及び第２制御手段の出力
の重み付けを変化させるように構成されるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】実施の形態１．図１は本発明の第１の実施
の形態（以後、実施の形態１と略称）による車両の自動
走行制御装置のシステム構成を示している。この実施の
形態１では、車両は道路上の走行レーンに設けたガイド
ウェイに沿って一定速度で自動操舵走行（自律走行）す
ることを仮定している。
の形態（以後、実施の形態１と略称）による車両の自動
走行制御装置のシステム構成を示している。この実施の
形態１では、車両は道路上の走行レーンに設けたガイド
ウェイに沿って一定速度で自動操舵走行（自律走行）す
ることを仮定している。
【００１４】図１において、１Ｌ、１Ｒ、２Ｌ、２Ｒは
それぞれ、車両の左前輪、右前輪、左後輪、右後輪であ
り、３Ｌ、３Ｒはそれぞれ、左後輪及び右後輪の回転速
度を検出する第１及び第２車輪速度センサであり、５は
ラック・ピニオン機構からなる操舵システム、４は操舵
システム５の操舵軸に取り付けられ、該操舵軸を回転駆
動する駆動モータである。駆動モータ４としては、操舵
軸の回転位置を検出する位置検出機能を備えたものを用
いる。
それぞれ、車両の左前輪、右前輪、左後輪、右後輪であ
り、３Ｌ、３Ｒはそれぞれ、左後輪及び右後輪の回転速
度を検出する第１及び第２車輪速度センサであり、５は
ラック・ピニオン機構からなる操舵システム、４は操舵
システム５の操舵軸に取り付けられ、該操舵軸を回転駆
動する駆動モータである。駆動モータ４としては、操舵
軸の回転位置を検出する位置検出機能を備えたものを用
いる。
【００１５】操舵システム５は、駆動モータ４により検
出された操舵軸の回転位置に従って、コントローラ６に
より駆動モータ４の駆動力を制御されることにより、図
５に示すように車両の操舵角を制御する。
出された操舵軸の回転位置に従って、コントローラ６に
より駆動モータ４の駆動力を制御されることにより、図
５に示すように車両の操舵角を制御する。
【００１６】路上に設けたガイドウェイ７に追従する車
両の自律走行を実現するために、操舵システム５、駆動
モータ４等がコントローラ６により制御される。コント
ローラ６には、車輪速度センサ３Ｌ、３Ｒが検出した左
右後車輪の車輪速度を表す車輪速度信号ＶＦＬ、ＶＦＲ
や、車体前方に取り付けられた位置検出手段としてのカ
メラ８により検出されたガイドウェイ７を含む物体の画
像を表す画像信号Ｄｇ等が入力される。
両の自律走行を実現するために、操舵システム５、駆動
モータ４等がコントローラ６により制御される。コント
ローラ６には、車輪速度センサ３Ｌ、３Ｒが検出した左
右後車輪の車輪速度を表す車輪速度信号ＶＦＬ、ＶＦＲ
や、車体前方に取り付けられた位置検出手段としてのカ
メラ８により検出されたガイドウェイ７を含む物体の画
像を表す画像信号Ｄｇ等が入力される。
【００１７】コントローラ６は、車輪速度センサ３Ｌ、
３Ｒから読み込んだ左右後車輪の車輪速度信号ＶＦＬ、
ＶＦＲを用いて、次式 Ｖ＝（ＶＦＬ＋ＶＦＲ）／２ （１） により自車の車速（車体速度）Ｖを算出し、算出された
車速Ｖと、目標旋回量と検出された実旋回量とを一致さ
せるよう操舵システム５の操舵量（すなわち駆動モータ
４の回転量）を制御する場合より、目標旋回量より求め
られる操舵量に操舵システム５すなわち駆動モータ４を
制御する方が所定の旋回量を精度良く検出可能となる閾
値（所定の速度値）とを比較して、前記車速Ｖが閾値よ
り小さい場合は、図２のブロック図に示すように、切替
手段２０４により第１制御手段２００を選択し、それ以
外の場合には、第２制御手段３００を選択して操舵角制
御手段２０３を制御する。
３Ｒから読み込んだ左右後車輪の車輪速度信号ＶＦＬ、
ＶＦＲを用いて、次式 Ｖ＝（ＶＦＬ＋ＶＦＲ）／２ （１） により自車の車速（車体速度）Ｖを算出し、算出された
車速Ｖと、目標旋回量と検出された実旋回量とを一致さ
せるよう操舵システム５の操舵量（すなわち駆動モータ
４の回転量）を制御する場合より、目標旋回量より求め
られる操舵量に操舵システム５すなわち駆動モータ４を
制御する方が所定の旋回量を精度良く検出可能となる閾
値（所定の速度値）とを比較して、前記車速Ｖが閾値よ
り小さい場合は、図２のブロック図に示すように、切替
手段２０４により第１制御手段２００を選択し、それ以
外の場合には、第２制御手段３００を選択して操舵角制
御手段２０３を制御する。
【００１８】具体的には、コントローラ６は、本実施の
形態１では、図２の機能ブロック図に示すような機能を
果たすように構成されている。すなわち、コントローラ
６は、図２に示すように、車両の目標旋回量を求めて、
それに対応する第１目標操舵量を算出する第１制御手段
２００と、車両の実旋回量を求めて、その実旋回量と前
記目標旋回量との差が零になる第２目標操舵角を求める
第２制御手段３００と、車両の速度に応じてそれら第１
制御手段２００及び第２制御手段３００を選択的に切り
替える切替手段２０４と、第１制御手段２００あるいは
第２制御手段３００の出力に応じて車両の操舵システム
５、具体的にはモータ４を制御する操舵角制御手段２０
３とから構成される。
形態１では、図２の機能ブロック図に示すような機能を
果たすように構成されている。すなわち、コントローラ
６は、図２に示すように、車両の目標旋回量を求めて、
それに対応する第１目標操舵量を算出する第１制御手段
２００と、車両の実旋回量を求めて、その実旋回量と前
記目標旋回量との差が零になる第２目標操舵角を求める
第２制御手段３００と、車両の速度に応じてそれら第１
制御手段２００及び第２制御手段３００を選択的に切り
替える切替手段２０４と、第１制御手段２００あるいは
第２制御手段３００の出力に応じて車両の操舵システム
５、具体的にはモータ４を制御する操舵角制御手段２０
３とから構成される。
【００１９】第１制御手段２００は、位置検出手段とし
てのカメラ８により検出された走行路の曲率（すなわち
ガイドウェイ７の曲率）から目標旋回量を算出する目標
旋回量演算手段２０１と、目標旋回量に対応する目標操
舵角を算出する第１目標操舵角演算手段２０２とを備え
る。
てのカメラ８により検出された走行路の曲率（すなわち
ガイドウェイ７の曲率）から目標旋回量を算出する目標
旋回量演算手段２０１と、目標旋回量に対応する目標操
舵角を算出する第１目標操舵角演算手段２０２とを備え
る。
【００２０】第２制御手段３００は、速度検出手段３の
出力から車両の実旋回量を検出する実旋回量演算手段３
０１と、実旋回量検出手段３０１により検出され実旋回
量と、目標旋回量演算手段２０１により求められた目標
旋回量とに基づいて、操舵角補正量を算出する操舵角補
正量演算手段３０２と、操舵角補正量演算手段３０２に
より算出された操舵角補正量を反映した目標操舵角を算
出する第２目標操舵角演算手段３０３とを備える。
出力から車両の実旋回量を検出する実旋回量演算手段３
０１と、実旋回量検出手段３０１により検出され実旋回
量と、目標旋回量演算手段２０１により求められた目標
旋回量とに基づいて、操舵角補正量を算出する操舵角補
正量演算手段３０２と、操舵角補正量演算手段３０２に
より算出された操舵角補正量を反映した目標操舵角を算
出する第２目標操舵角演算手段３０３とを備える。
【００２１】速度検出手段３は、車両の一方の側の車輪
の速度を第１車輪速度として検出する第１車輪速度セン
サ３Ｌと、車両の他方の側の車輪の速度を第２車輪速度
として検出する第２車輪速度センサ３Ｒとから構成され
る。実旋回量演算手段３０１は、第１及び第２車輪速度
センサ３Ｌ、３Ｒにより検出された第１及び第２車輪速
度より車両の実旋回量を演算する。
の速度を第１車輪速度として検出する第１車輪速度セン
サ３Ｌと、車両の他方の側の車輪の速度を第２車輪速度
として検出する第２車輪速度センサ３Ｒとから構成され
る。実旋回量演算手段３０１は、第１及び第２車輪速度
センサ３Ｌ、３Ｒにより検出された第１及び第２車輪速
度より車両の実旋回量を演算する。
【００２２】図２において、第１制御手段２００は、カ
メラ８により撮像された、ガイドウェイ７を含む領域の
画像信号Ｄｇを入力され、前回の画像データを画像処理
してガイドウェイ７の曲率を算出し、これを目標旋回量
（曲率）Ｋｔとする。
メラ８により撮像された、ガイドウェイ７を含む領域の
画像信号Ｄｇを入力され、前回の画像データを画像処理
してガイドウェイ７の曲率を算出し、これを目標旋回量
（曲率）Ｋｔとする。
【００２３】目標旋回量演算手段２０１では、目標旋回
量（曲率）Ｋｔが得られる目標操舵角を算出する。第１
目標操舵角演算手段２０２で算出する目標操舵角と旋回
量（曲率）の間には、次式の関係があることが一般的に
知られている。
量（曲率）Ｋｔが得られる目標操舵角を算出する。第１
目標操舵角演算手段２０２で算出する目標操舵角と旋回
量（曲率）の間には、次式の関係があることが一般的に
知られている。
【００２４】
Ｒ＝（１／ｋ）＝（１＋ＡＶ2）ｘ（ｌ／δ） （２）
但し、Ｒ：旋回半径（ｍ）、ｋ：曲率（１／ｍ）、Ａ：
スタビリティファクタ、Ｖ：車速（ｍ／秒）、ｌ：ホイ
ールベース（ｍ）、δ：操舵角（ｒａｄ）である。
スタビリティファクタ、Ｖ：車速（ｍ／秒）、ｌ：ホイ
ールベース（ｍ）、δ：操舵角（ｒａｄ）である。
【００２５】ここで、スタビリティファクタＡは、車両
及び路面の状況により一意的に定まる固有の値で、一般
的には０．０００２〜０．０００３の値をとる。
及び路面の状況により一意的に定まる固有の値で、一般
的には０．０００２〜０．０００３の値をとる。
【００２６】車速が十分小さい場合には、上式（２）の
（１＋ＡＶ2）はほぼ１に近い値をとるため、前述の操
舵角δは下式（３）で算出される。
（１＋ＡＶ2）はほぼ１に近い値をとるため、前述の操
舵角δは下式（３）で算出される。
【００２７】
δtl＝ｌ・ｋ （３）
また、図２に示す第２制御手段３００では、実旋回量演
算手段３０１で、車輪速度センサ３Ｌ、３Ｒより得られ
た左右車輪速度ＶＦＬ、ＶＦＲより上式（１）を用い
て、車両の実曲率を計算し、その結果を操舵角補正量演
算手段３０２へ入力する。
算手段３０１で、車輪速度センサ３Ｌ、３Ｒより得られ
た左右車輪速度ＶＦＬ、ＶＦＲより上式（１）を用い
て、車両の実曲率を計算し、その結果を操舵角補正量演
算手段３０２へ入力する。
【００２８】また、同時に、第１制御手段２００の目標
旋回量演算手段２０１から、カメラ８から取り込んだ、
ガイドウェイ７を含む領域の画像信号Ｄｇを画像処理し
て得られたガイドウェイ７の曲率すなわち目標曲率が、
第２制御手段３００の操舵角補正量演算手段３０２に入
力される。
旋回量演算手段２０１から、カメラ８から取り込んだ、
ガイドウェイ７を含む領域の画像信号Ｄｇを画像処理し
て得られたガイドウェイ７の曲率すなわち目標曲率が、
第２制御手段３００の操舵角補正量演算手段３０２に入
力される。
【００２９】そして、操舵角補正量演算手段３０２で
は、実旋回量演算手段３０１において算出された実曲率
及び目標旋回量演算手段２０１において算出された目標
曲率より、次式 δΔt＝Ｋb・ｌ・（Ｋt−Ｋr） （４） （但し、Ｋb：フィードバックゲイン、ｌ：ホイールベ
ース（ｍ））を用いて操舵角補正量を算出する。
は、実旋回量演算手段３０１において算出された実曲率
及び目標旋回量演算手段２０１において算出された目標
曲率より、次式 δΔt＝Ｋb・ｌ・（Ｋt−Ｋr） （４） （但し、Ｋb：フィードバックゲイン、ｌ：ホイールベ
ース（ｍ））を用いて操舵角補正量を算出する。
【００３０】第２目標操舵角演算手段３０３では、操舵
角補正量演算手段３０２で算出された操舵角補正量よ
り、次式（５）を用いて目標操舵角δｔ２を決定する。
角補正量演算手段３０２で算出された操舵角補正量よ
り、次式（５）を用いて目標操舵角δｔ２を決定する。
【００３１】
δn＝δn-1＋δΔt （５）
（但し、添え字ｎ：今回の目標量、添え字ｎ−１：前回
の目標値） 次いで、切替手段２０４では、第１及び第２車輪速度セ
ンサ３Ｌ、３Ｒの出力より実旋回量演算手段３０１で求
められた車速を入力して、この車速に応じて、第１目標
操舵角演算手段２０２からの出力と第２目標操舵角演算
手段２０４からの出力とを切り替えて操舵角制御手段２
０３へ入力する。具体的には、車速Ｖが所定値Ｖ１未満
の時には、第１目標操舵角演算手段２０２からの出力を
操舵角制御手段２０３へ入力し、車速Ｖが所定値Ｖ１以
上の時には、第２目標操舵角演算手段２０４からの出力
を操舵角制御手段２０３へ入力する。
の目標値） 次いで、切替手段２０４では、第１及び第２車輪速度セ
ンサ３Ｌ、３Ｒの出力より実旋回量演算手段３０１で求
められた車速を入力して、この車速に応じて、第１目標
操舵角演算手段２０２からの出力と第２目標操舵角演算
手段２０４からの出力とを切り替えて操舵角制御手段２
０３へ入力する。具体的には、車速Ｖが所定値Ｖ１未満
の時には、第１目標操舵角演算手段２０２からの出力を
操舵角制御手段２０３へ入力し、車速Ｖが所定値Ｖ１以
上の時には、第２目標操舵角演算手段２０４からの出力
を操舵角制御手段２０３へ入力する。
【００３２】そして、操舵角制御手段２０３では、駆動
モータ４により検出された実操舵角と上記のように演算
された目標操舵角とに従って駆動モータ４を駆動し、次
に検出される実操舵角が前述の目標操舵角となるよう
に、操舵角を設定する制御（例えばＰＩ制御等）を行
う。
モータ４により検出された実操舵角と上記のように演算
された目標操舵角とに従って駆動モータ４を駆動し、次
に検出される実操舵角が前述の目標操舵角となるよう
に、操舵角を設定する制御（例えばＰＩ制御等）を行
う。
【００３３】このようにして、車速が低速（所定値Ｖ１
未満）の時には、第１制御装置２００の出力により操舵
システム５の操舵量（駆動モータ４の回転角）を制御す
ることにより、すなわち駆動モータ４の操舵角がカメラ
８で捉えたガイドウエイ７の曲率（目標旋回量）と等し
くなるように制御することにより、精度の低い車両の実
旋回量に依らずに、車両の旋回量を高精度で制御するこ
とができる。また、高精度の実旋回量が得られる高速時
には、実旋回量を用いて第２制御装置３００の出力によ
り実旋回量と目標旋回量が一致するように駆動モータ４
を制御することにより、車両の旋回量を高精度で制御す
ることができるものである。
未満）の時には、第１制御装置２００の出力により操舵
システム５の操舵量（駆動モータ４の回転角）を制御す
ることにより、すなわち駆動モータ４の操舵角がカメラ
８で捉えたガイドウエイ７の曲率（目標旋回量）と等し
くなるように制御することにより、精度の低い車両の実
旋回量に依らずに、車両の旋回量を高精度で制御するこ
とができる。また、高精度の実旋回量が得られる高速時
には、実旋回量を用いて第２制御装置３００の出力によ
り実旋回量と目標旋回量が一致するように駆動モータ４
を制御することにより、車両の旋回量を高精度で制御す
ることができるものである。
【００３４】実施の形態２．本実施の形態２は、前記実
施の形態１における切替手段２０４を、ヒステリシスを
有する切替手段２０４としたものである。具体的には、
このヒステリシスを有する切替手段２０４では、制御切
替時の車速の閾値を２つ設け、車速Ｖが前回の検出時に
閾値以下と判定されたときの第１の閾値Ｖｔｈ１と、車
速Ｖが前回の検出時に閾値以上と判定されたときの第２
の閾値Ｖｔｈ２とを、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２となるように
設定する。
施の形態１における切替手段２０４を、ヒステリシスを
有する切替手段２０４としたものである。具体的には、
このヒステリシスを有する切替手段２０４では、制御切
替時の車速の閾値を２つ設け、車速Ｖが前回の検出時に
閾値以下と判定されたときの第１の閾値Ｖｔｈ１と、車
速Ｖが前回の検出時に閾値以上と判定されたときの第２
の閾値Ｖｔｈ２とを、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２となるように
設定する。
【００３５】すなわち、車速Ｖが第１の閾値Ｖｔｈ１を
越えたとき、切替手段２０４が切り替わるが、次に第２
の閾値Ｖｔｈ２より低下するまで、切り替わらず、ま
た、車速Ｖが第２の閾値Ｖｔｈ２より低下したときに
は、切替手段２０４が切り替わるが、次に第１の閾値Ｖ
ｔｈ１を越えるまで、切り替わらないので、制御が頻繁
に切り替えられることを防止することができる。
越えたとき、切替手段２０４が切り替わるが、次に第２
の閾値Ｖｔｈ２より低下するまで、切り替わらず、ま
た、車速Ｖが第２の閾値Ｖｔｈ２より低下したときに
は、切替手段２０４が切り替わるが、次に第１の閾値Ｖ
ｔｈ１を越えるまで、切り替わらないので、制御が頻繁
に切り替えられることを防止することができる。
【００３６】実施の形態３．図３は、本発明の実施の形
態３による車両の自動走行制御装置を示している。この
実施の形態２では、前記実施の形態１の切替手段２０４
を重み付け手段３０４に置き換えたものであり、その他
の構成は同一である。
態３による車両の自動走行制御装置を示している。この
実施の形態２では、前記実施の形態１の切替手段２０４
を重み付け手段３０４に置き換えたものであり、その他
の構成は同一である。
【００３７】図３において、まず、第１制御手段２００
では、カメラ８からガイドウェイ７を含む領域の画像信
号Ｄｇを目標旋回量演算手段２０１に取り込み、そこ
で、画像信号Ｄｇの画像データを画像処理してガイドウ
ェイ７の曲率を算出し、これを目標旋回量（曲率）ｋｔ
とする。
では、カメラ８からガイドウェイ７を含む領域の画像信
号Ｄｇを目標旋回量演算手段２０１に取り込み、そこ
で、画像信号Ｄｇの画像データを画像処理してガイドウ
ェイ７の曲率を算出し、これを目標旋回量（曲率）ｋｔ
とする。
【００３８】次いで、第１目標操舵角演算手段２０２で
は、目標旋回量演算手段２０１によって得られた目標旋
回量（曲率）ｋｔより、該目標旋回量（曲率）が得られ
る目標操舵角δｔｌを算出する。
は、目標旋回量演算手段２０１によって得られた目標旋
回量（曲率）ｋｔより、該目標旋回量（曲率）が得られ
る目標操舵角δｔｌを算出する。
【００３９】また、第２制御手段３００では、前記実施
の形態１と同様に、目標操舵角δｔ２を決定する。
の形態１と同様に、目標操舵角δｔ２を決定する。
【００４０】次いで、重み付け手段３０４では、実旋回
量演算手段３０１で求められた車両の速度Ｖより、下式 Ｗ（Ｖ）＝Ｒ・Ｖ ［但し、Ｖ＜（１／Ｒ）］ （６） Ｗ（Ｖ）＝１ ［但し、Ｖ＞（１／Ｒ）］ （但し、Ｒ：比例定数）により重み付けＷ（Ｖ）を求め
る。
量演算手段３０１で求められた車両の速度Ｖより、下式 Ｗ（Ｖ）＝Ｒ・Ｖ ［但し、Ｖ＜（１／Ｒ）］ （６） Ｗ（Ｖ）＝１ ［但し、Ｖ＞（１／Ｒ）］ （但し、Ｒ：比例定数）により重み付けＷ（Ｖ）を求め
る。
【００４１】上式（６）の例では、重み付けＷ（Ｖ）は
速度Ｖのみを用いて算出されているが、入力を速度のみ
に限定するものではなく、他の項目、例えば左右車輪速
度差などを組み合わせて用いても良い。また一次関数を
用いているが、一次関数に限定されるものではなく、二
次以上の関数を用いてもよい。
速度Ｖのみを用いて算出されているが、入力を速度のみ
に限定するものではなく、他の項目、例えば左右車輪速
度差などを組み合わせて用いても良い。また一次関数を
用いているが、一次関数に限定されるものではなく、二
次以上の関数を用いてもよい。
【００４２】そして、前記重み付けＷ（Ｖ）と、第１制
御手段２００により求めた目標操舵角δtl及び第２制御
手段３００により求めた目標操舵角δt2より次式 δt＝Ｗ（Ｖ）・δt2＋（１−Ｗ（Ｖ））・δtl （７） （但し、Ｗ（Ｖ）：重み付け）により目標操舵角δtを
算出する。
御手段２００により求めた目標操舵角δtl及び第２制御
手段３００により求めた目標操舵角δt2より次式 δt＝Ｗ（Ｖ）・δt2＋（１−Ｗ（Ｖ））・δtl （７） （但し、Ｗ（Ｖ）：重み付け）により目標操舵角δtを
算出する。
【００４３】操舵角制御手段２０３では、駆動モータ４
により検出された実操舵角と目標操舵角δtとに従って
駆動モータ４を駆動し、前述の目標操舵角δtに操舵角
を設定する制御（例えばＰＩ制御等）を行う。
により検出された実操舵角と目標操舵角δtとに従って
駆動モータ４を駆動し、前述の目標操舵角δtに操舵角
を設定する制御（例えばＰＩ制御等）を行う。
【００４４】従って、この実施の形態３によれば、車速
ＶがＶ＞（１／Ｒ）の場合には、第２制御手段３００の
出力のみにより操舵角を制御し、また車速が零の時に
は、第１制御装置２００の出力のみにより操舵角を制御
し、車速Ｖが零から（１／Ｒ）までの間では、それら両
者の出力を重み付けして加算して制御することにより、
特に、制御モードが第１制御手段２００と第２制御手段
３００とで頻繁に切り替えられるのを防止することがで
き、制御モードが頻繁に切り替わる場合に生じる制御性
の悪化を防止することができるものである。
ＶがＶ＞（１／Ｒ）の場合には、第２制御手段３００の
出力のみにより操舵角を制御し、また車速が零の時に
は、第１制御装置２００の出力のみにより操舵角を制御
し、車速Ｖが零から（１／Ｒ）までの間では、それら両
者の出力を重み付けして加算して制御することにより、
特に、制御モードが第１制御手段２００と第２制御手段
３００とで頻繁に切り替えられるのを防止することがで
き、制御モードが頻繁に切り替わる場合に生じる制御性
の悪化を防止することができるものである。
【００４５】
【発明の効果】以上のように、本発明による車両の自動
走行制御装置によれば、車両速度が、目標旋回量と検出
された実旋回量とを一致させるように操舵量を制御する
場合より、目標旋回量より求められる操舵量を制御する
方が所定の旋回量を精度良く検出可能となる閾値以上の
ときは、目標旋回量と検出された実旋回量を一致させる
よう操舵量を制御する第２制御手段に切り替えるととも
に、車速が前述の閾値以下の時には、目標旋回量より求
められる操舵量を制御する第１制御手段に切り替えるよ
うにしたので、車速が低速のとき制御性が悪くなる、目
標旋回量と検出された実旋回量とを一致させるよう操舵
量を制御する第２制御手段と、車速が高速のとき制御性
が悪くなる、目標旋回量より求められる操舵量を制御す
る第２制御手段のそれぞれの欠点を互いに補間すること
により、制御性を向上させることができる。
走行制御装置によれば、車両速度が、目標旋回量と検出
された実旋回量とを一致させるように操舵量を制御する
場合より、目標旋回量より求められる操舵量を制御する
方が所定の旋回量を精度良く検出可能となる閾値以上の
ときは、目標旋回量と検出された実旋回量を一致させる
よう操舵量を制御する第２制御手段に切り替えるととも
に、車速が前述の閾値以下の時には、目標旋回量より求
められる操舵量を制御する第１制御手段に切り替えるよ
うにしたので、車速が低速のとき制御性が悪くなる、目
標旋回量と検出された実旋回量とを一致させるよう操舵
量を制御する第２制御手段と、車速が高速のとき制御性
が悪くなる、目標旋回量より求められる操舵量を制御す
る第２制御手段のそれぞれの欠点を互いに補間すること
により、制御性を向上させることができる。
【００４６】また、車両速度に応じて、第１制御手段及
び第２制御手段の出力に重み付けをして操舵角制御手段
へ供給して操舵角を制御するための重み付け手段を設け
ることにより、あるいは、切替手段にヒステリシスを持
たせることにより、制御方法が頻繁に切り替えられるの
を防止するようにしたので、頻繁に制御方法が切り替え
られた場合に起こる制御性の悪化を防止することができ
る。
び第２制御手段の出力に重み付けをして操舵角制御手段
へ供給して操舵角を制御するための重み付け手段を設け
ることにより、あるいは、切替手段にヒステリシスを持
たせることにより、制御方法が頻繁に切り替えられるの
を防止するようにしたので、頻繁に制御方法が切り替え
られた場合に起こる制御性の悪化を防止することができ
る。
【図１】 この発明による車両の自動走行制御装置の構
成を示すシステム図である。
成を示すシステム図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるコントローラ
の機能を表す機能ブロック図である。
の機能を表す機能ブロック図である。
【図３】 この発明の実施の形態２によるコントローラ
の機能を表す機能ブロック図である。
の機能を表す機能ブロック図である。
【図４】 この発明の車両の自動走行制御装置の作用を
説明するための図である。
説明するための図である。
１Ｌ 左前輪、１Ｒ 右前輪、２Ｌ 左後輪、２Ｒ 右
後輪、３Ｌ 第１車輪速度センサ（速度検出手段）、３
Ｒ 第２車輪速度センサ（速度検出手段）、４駆動モー
ター、５ 操舵システム、６ コントローラ、７ ガイ
ドウェイ、８カメラ（位置検出手段）、２００ 第１制
御手段、２０１ 目標旋回量演算手段、２０２ 第１目
標操舵角演算手段、２０３ 操舵角制御手段、２０４
切替手段、３００ 第２制御手段、３０１ 実旋回量演
算手段、３０２ 操舵角補正量演算手段、３０３ 第２
目標操舵角演算手段、３０４ 重み付け手段。
後輪、３Ｌ 第１車輪速度センサ（速度検出手段）、３
Ｒ 第２車輪速度センサ（速度検出手段）、４駆動モー
ター、５ 操舵システム、６ コントローラ、７ ガイ
ドウェイ、８カメラ（位置検出手段）、２００ 第１制
御手段、２０１ 目標旋回量演算手段、２０２ 第１目
標操舵角演算手段、２０３ 操舵角制御手段、２０４
切替手段、３００ 第２制御手段、３０１ 実旋回量演
算手段、３０２ 操舵角補正量演算手段、３０３ 第２
目標操舵角演算手段、３０４ 重み付け手段。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G05D 1/00 - 1/12
Claims (7)
- 【請求項１】 目標旋回量が得られる第１目標操舵量を
算出する第１制御手段と、 前記車両の実旋回量を求めて、その実旋回量と前記目標
旋回量との差が零になる第２目標操舵角を求める第２制
御手段と、 前記第１制御手段或いは前記第２制御手段の出力に基づ
いて前記車両の操舵角を制御する操舵角制御手段と、 前記車両の速度を検出する速度検出手段と、 前記速度検出手段により検出された前記車両の速度に応
じて、前記車両の低速時に前記第１制御手段の出力を前
記操舵角制御手段に供給し、前記車両の高速時に前記第
２制御手段の出力を前記操舵角制御手段に供給する切替
手段とを備えることを特徴とする車両の自動走行制御装
置。 - 【請求項２】 目標旋回量が得られる第１目標操舵量を
算出する第１制御手段と、 前記車両の実旋回量を求めて、その実旋回量と前記目標
旋回量との差が零になる第２目標操舵角を求める第２制
御手段と、 前記第１及び第２制御手段に接続され、前記第１制御手
段及び前記第２制御手段の出力に基づいて前記車両の操
舵角を制御する操舵角制御手段と、 前記車両の速度を検出する速度検出手段と、 前記速度検出手段により検出された前記車両の速度に応
じて、前記第１制御手段及び前記第２制御手段の出力に
重み付けをして、前記車両の低速時に前記第１制御手段
の出力を前記操舵角制御手段に供給し、前記車両の高速
時に前記第２制御手段の出力を前記操舵角制御手段に供
給する重み付け手段とを備えることを特徴とする車両の
自動走行制御装置。 - 【請求項３】 前記車両の走行路の曲率を検出する位置
検出手段を更に備え、 前記第１制御手段は、 前記位置検出手段により検出された走行路の曲率から目
標旋回量を算出する目標旋回量演算手段と、 前記目標旋回量に対応する目標操舵角を算出する目標操
舵角演算手段と、 を備える、請求項１又は２記載の車両の自動走行制御装
置。 - 【請求項４】 前記第２制御手段は、 前記速度検出手段の出力から前記車両の実旋回量を求め
る実旋回量演算手段と、 前記実旋回量演算手段により検出された実旋回量と、前
記目標旋回量演算手段により検出された目標旋回量とに
基づいて、操舵角補正量を算出する操舵角補正量演算手
段と、 前記操舵角補正量演算手段により算出された操舵角補正
量を反映した目標操舵角を算出する目標操舵角演算手段
と、 を備える、請求項３記載の車両の自動走行制御装置。 - 【請求項５】 前記速度検出手段は、 前記車両の一方の側の車輪の速度を第１車輪速度として
検出する第１車輪速度センサと、 前記車両の他方の側の車輪の速度を第２車輪速度として
検出する第２車輪速度センサと、 を備え、 前記実旋回量演算手段は、前記第１及び第２車輪速度セ
ンサにより検出された第１及び第２車輪速度より前記車
両の実旋回量を演算する、請求項４記載の車両の自動走
行制御装置。 - 【請求項６】 前記切替手段は、前記第１及び第２制御
手段を切り替える際に、ヒステリシスを有する、請求項
１記載の車両の自動走行制御装置。 - 【請求項７】 前記重み付け手段は、前記車両速度に基
づいて、前記操舵角制御手段へ供給される前記第１及び
第２制御手段の出力の重み付けを変化させる、請求項２
記載の車両の自動走行制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26959297A JP3388155B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 車両の自動走行制御装置 |
| US08/984,506 US5991671A (en) | 1997-10-02 | 1997-12-03 | Automatic traveling control system for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26959297A JP3388155B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 車両の自動走行制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11110042A JPH11110042A (ja) | 1999-04-23 |
| JP3388155B2 true JP3388155B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=17474516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26959297A Expired - Fee Related JP3388155B2 (ja) | 1997-10-02 | 1997-10-02 | 車両の自動走行制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5991671A (ja) |
| JP (1) | JP3388155B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19936710A1 (de) * | 1999-08-06 | 2001-02-08 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung einer Geschwindigkeitsgröße |
| JP3685388B2 (ja) * | 2000-06-27 | 2005-08-17 | 三菱電機株式会社 | 車両の操舵制御装置 |
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| JP5173662B2 (ja) * | 2008-08-06 | 2013-04-03 | 富士重工業株式会社 | 操舵支援装置 |
| US8530800B2 (en) * | 2009-09-15 | 2013-09-10 | Ricoh Company, Limited | Heater control device, image forming apparatus, and computer program product |
| US8825295B2 (en) * | 2010-08-16 | 2014-09-02 | Honda Motor Co., Ltd. | System and method for determining a steering angle for a vehicle and system and method for controlling a vehicle based on same |
| DE102011017464A1 (de) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Klaus Ebert | Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs |
| JP6612708B2 (ja) * | 2016-10-05 | 2019-11-27 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置 |
| JP6919349B2 (ja) * | 2017-06-09 | 2021-08-18 | 株式会社アイシン | 走行支援システム |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3920853A1 (de) * | 1989-06-24 | 1991-01-10 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung zur einstellung des steuerwinkels von fahrzeugraedern |
| JP2605918B2 (ja) * | 1990-03-27 | 1997-04-30 | 日産自動車株式会社 | 車両の旋回挙動制御装置 |
| US5136507A (en) * | 1990-06-01 | 1992-08-04 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | System for correctively controlling turning movement of vehicle |
| JP2902105B2 (ja) * | 1990-11-30 | 1999-06-07 | マツダ株式会社 | 車両の走行制御装置 |
| JP3211434B2 (ja) * | 1991-12-18 | 2001-09-25 | アイシン精機株式会社 | 車輛誘導制御装置 |
| JP3098124B2 (ja) * | 1992-11-05 | 2000-10-16 | 本田技研工業株式会社 | 後輪転舵装置の制御方法 |
| JP2871415B2 (ja) * | 1993-09-09 | 1999-03-17 | 日産自動車株式会社 | 車両の自動走行制御装置 |
| US5661650A (en) * | 1994-02-23 | 1997-08-26 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | System for controlling a vehicle relative to a judged shape of a travel road |
-
1997
- 1997-10-02 JP JP26959297A patent/JP3388155B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1997-12-03 US US08/984,506 patent/US5991671A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11110042A (ja) | 1999-04-23 |
| US5991671A (en) | 1999-11-23 |
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