JP4807728B2

JP4807728B2 - 車両の走行制御装置

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Publication number: JP4807728B2
Application number: JP2005144482A
Authority: JP
Inventors: 厚芳高澤; 穣樋渡; 尚志近藤; 法正金子
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2005-05-17
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2025-05-17
Also published as: JP2006322753A

Description

本発明は、予め設定した位置に設置した基準局からの情報と衛星からの情報とに基づいて高精度な自車位置検出を行う移動局を搭載した車両の走行制御装置に関する。

従来より、車両用のナビゲーション装置等においては、自車位置を検出するための測位システムとして、人工衛星等から得られるデータに基づいて自己位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）が広く用いられている。

また、この種の測位システムにおいて、自己位置の検出精度を向上するための技術として、例えば、特許文献１には、複数個のＧＰＳ衛星からの電波を受信する１組のＧＰＳ受信機を用い、互いの通信エリア内において、一方のＧＰＳ受信機を基準局として予め設定した地点に固定するとともに、他方を移動局として設定し、これらの相互位置を精度よく計測することにより、移動局の自己位置（絶対位置）を検出するＤ−ＧＰＳ、ＲＴＫ−ＧＰＳ等の技術が開示されている。

そして、このように基準局を用いて移動局の位置（自己位置）を高精度に検出するＧＰＳ技術は、ナビゲーション装置への適用のみならず、例えば、車両の自動操縦制御等のような走行制御への応用が期待されている。
特開平９−６１５０９号公報

ところで、上述の特許文献１に開示された技術では、測位システムに発生する異常として、何らかの原因（例えば、人為的、猫等の動物、風／地震等の自然災害等）で基準局が移動してしまう等の事態が考えられる。そして、このような異常が基準局に発生した場合、測位する自車位置に定常的なズレが生じることとなり、このズレにより、精度のよい車両の走行制御を実現することが困難となる虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、基準局の異常を的確に検出し、精度のよい走行制御を実現することができる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様による車両の走行制御装置は、予め位置が求められた基準点に設置し、衛星からの情報を基に補正情報を求める基準局と、車両に搭載され、上記衛星からの情報に基づき車両位置を演算する移動局と、上記基準局と上記移動局との通信が確立した際に、上記基準局の情報と上記車両位置とから該車両位置を補正演算する車両位置演算手段と、上記車両位置に基づく走行制御を行う走行制御手段と、を備えた車両の走行制御装置において、上記基準局から当該基準局の移動による異常を示す異常情報を受信しなかった場合には、上記車両位置に基づいて自車の第１の走行情報を演算し、当該第１の走行情報が実車の走行状態から求まる第２の走行情報に対して予め設定した閾値以上異なるとき上記基準局の移動による異常と判定する異常判定手段を有し、上記走行制御手段は、上記異常判定手段での異常判定時に、上記車両位置に基づく走行制御の実行をキャンセルする。

また、本発明の他の態様による車両の走行制御装置は、予め位置が求められた基準点に設置し、衛星からの情報を基に補正情報を求める基準局と、車両に搭載され、上記衛星からの情報に基づき車両位置を演算する車載の移動局と、上記基準局と上記移動局との通信が確立した際に、上記基準局の情報と上記車両位置とから該車両位置を補正演算する車両位置演算手段と、上記車両位置に基づく走行制御を行う走行制御手段と、を備えた車両の走行制御装置において、上記基準局に設けられたスイッチ類或いはセンサ類からなり、当該基準局の設置情報を検出する設置情報検出手段と、上記設置情報検出手段により、上記基準局に設定閾値以上の加速度が作用したことを検出した場合、或いは、上記基準局が設置面から離間したことを検出した場合の少なくとも何れか一方である場合には上記基準局の移動による異常と判定する異常判定手段とを有し、上記走行制御手段は、上記異常判定手段での異常判定時に当該異常判定手段から異常を示す異常情報を受信したとき、上記車両位置に基づく走行制御の実行をキャンセルする。

本発明の車両の走行制御装置によれば、基準局の異常を的確に検出し、精度のよい走行制御を実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図面は本発明の一形態に係わり、図１は車両の走行制御装置の全体を示す概略構成図、図２は基準局監視制御ルーチンのフローチャート、図３は車両側制御ルーチンのフローチャート、図４は自動操縦制御時の自動操舵サブルーチンのフローチャート、図５は基準局の周辺の通信可能領域の説明図、図６は自動操舵の原理の説明図である。

図１において、符号１は、移動局としての機能を備えた自動車等の車両（自車両）を示し、この自車両１には、ＲＴＫ（Real-Time Kinematic）−ＧＰＳを用いて走行制御を行う車両制御装置２が搭載されている。

本実施形態におけるＲＴＫ−ＧＰＳでは、地球を周回する人工衛星（ＧＰＳ衛星）３からの情報（測位計算等に必要な衛星の軌道情報をはじめとするデータ等）が、使用者が自宅等に選択的に設置する基準局４と、移動局である自車両１により受信される。

基準局４は、予め位置が正確に求められている自宅等の地点（基準点）に設置されており、ＧＰＳアンテナ４ａ、ＧＰＳ受信機４ｂ、無線機４ｃを備えて構成されている。また、基準局４は、ＧＰＳ受信機４ｂに接続する制御装置１０を有する。この制御装置１０は基準局４を統括的に制御するもので、制御装置１０には、基準局４の設置情報を検出する設置情報検出手段として、例えば、基準局４に作用する加速度を検出する加速度センサ１１、基準局４が設置面から離間した際にＯＮする接地スイッチ１２が接続されている。また、制御装置１０には、例えば、超音波ソナーや赤外線センサ等で構成され基準局４を含む設定領域（警報領域）に進入する人物等の移動体を検出する移動体検出手段としての移動体検出センサ１３が接続され、さらに、各種警報や情報表示等を行う液晶ディスプレイ１４が接続されている。

そして、制御装置１０は、基準局４で観測したＧＰＳ衛星３からの電波の位相情報、疑似距離、及び、基準局４の位置座標を、観測する地点、すなわち、移動局である自車両１に無線機４ｃにより送信する。具体的には、基準局４からは、誤差補正量、疑似距離補正量、座標値等のデータが自車両１に対して送信される。

ここで、無線機４ｃは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等の規格による無線ＬＡＮ（Local Area Network）に基づき送受信するアクセスポイントであり、通信のセキュリティを維持するためＳＳＩＤ（Service Set ID）、ＷＥＰ（Wired Equivalent Privacy）キー、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス認証の設定が特有になされている。そして、図５に示すように、この無線機を４ｃを中心として、半径約５０〜１００ｍ以内の領域が、通信可能領域として設定されている。

また、制御装置１０は、加速度センサ１１や接地スイッチ１２で検出される設置情報が予め設定された基準局４の挙動を示したとき、基準局４の異常を判定する。すなわち、制御装置１０は、例えば、加速度センサ１１で予め設定した閾値α（例えば、α＝０．１Ｇ）以上の加速度が検出された場合、或いは、基準局４が持ち上げられる等して接地スイッチ１２がＯＮされた場合の少なくとも何れか一方である場合に、基準局４が基準点から移動したことによる異常を判定する。そして、制御装置１０は、基準局４の異常を判定すると、無線機４ｃを通じて、自車両１に異常情報を送信する。このように、本実施形態において、制御装置１０は、異常判定手段としての機能を実現する。

さらに、制御装置１０は、少なくとも基準局４と移動局（自車両１）との通信中において、警報領域内に進入する人物等の移動体を移動体検出センサ１３で検出した場合には、検出した移動体に対し、例えば液晶ディスプレイ１４を通じて警報を出力する。このように、本実施形態において、制御装置１０は、液晶ディスプレイ１４とともに、警報手段としての機能を実現する。

自車両１には、移動局としての機能を実現するための、ＧＰＳアンテナ１５ａ、ＧＰＳ受信機１５ｂ、無線機１５ｃが搭載されている。そして、自車両１が上述の基準局４との通信可能領域に入り、基準局４との通信が確立された際に、基準局４からの誤差補正量、疑似距離補正量、座標値等のデータ（無線機１５ｃで受信されるデータ）や、自車両１で受信したＧＰＳ衛星３からの情報がＧＰＳ受信機１５ｂ内で比較解析されることにより、自車位置（座標値）が即座に精度良く（例えば、誤差１〜５cm）得られるようになっている。

また、自車両１には制御装置１８が搭載され、制御装置１８には、上述のＧＰＳ受信機１５ｂから自車位置が入力される。また、制御装置１８には、ステレオカメラ１６で撮像した画像を基に前方の道路環境を認識して前方障害物を認識する障害物認識部１７が接続されている。

ステレオカメラ１６は、ステレオ光学系として例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた１組の（左右の）ＣＣＤカメラで構成され、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像し、障害物認識部１７に入力する。

障害物認識部１７における、ステレオカメラ１６からの画像の処理は、例えば以下のように行われる。まず、障害物認識部１７は、ステレオカメラ１６のＣＣＤカメラで撮像した自車両の進入方向の環境を示す１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって距離情報を求める処理を行なって、三次元の距離分布を表す距離画像を生成する。次に、障害物認識部１７は、距離画像データに周知のグルーピング処理等を行い、予め記憶しておいた３次元的な道路形状データ、側壁データ、立体物データ等と比較することで、白線データ、道路に沿って存在するガードレール、縁石等の側壁データ、車両等の立体物データを抽出する。そして、障害物認識部１７は、抽出した立体物データの中から、自車進行路の領域（例えば、自車進行方向に予め設定する幅で延長した領域や前方白線・側壁間に挟まれる領域）上に存在する立体物データを障害物として検出し、制御装置１８に出力する。

制御装置１８には、上述のＧＰＳ受信機１５ｂ、障害物認識部１７の他、車速Ｖ_Ｓを検出する車速センサ１９、ハンドル角θH_Ｓを検出するハンドル角センサ２０等のセンサ類と自動操縦制御のメインスイッチ２１、ブレーキペダルスイッチ２２、アクセルペダルスイッチ２３等のスイッチ類が接続されている。

また、制御装置１８には、図示しないハードディスク、内蔵メモリ、或いは、ＣＤ、ＤＶＤ等の読み込み書き込み自在な記憶メディアが搭載されており、そのデータベース上に、基準局４との通信に基づいて生成された地図情報の書き込み、過去に生成した地図情報の読み込み等を行うことが可能となっている。そして、この地図情報は、例えばダッシュボード上に設けられた液晶ディスプレイ２４に適宜表示される。その際、地図情報に基づいて液晶ディスプレイ２４に表示される地図上には、例えば、基準局４位置と、自車両１の現在位置とともに、自動操縦により誘導される走行路（目標進行路：ノード列で与えられる）、過去に生成した走行路（ノード列）、或いは、現在生成している走行路（ノード列）等の各種情報を適宜重畳して表示することが可能となっている。

また、自車両１の制御装置１８には、自動操縦制御を実行するアクチュエータとして、電動スロットル弁制御装置２５、ブレーキ制御装置２６、及び、電動パワーステアリング制御装置２７が接続されている。

そして、ドライバが自動操縦制御のメインスイッチ２１をＯＮし、自動操縦制御における目標車速が設定されれると、制御装置１８は、自車両１の走行制御として例えば以下の処理を行う。すなわち、基準局４との通信が確立されて、自車両１の現在位置が過去に作成された走行路と略一致している場合には、制御装置１８は、一致している走行路を目標走行路として自車両１を自動操縦制御する。具体的には、制御装置１８は、目標車速を維持するように、電動スロットル弁制御装置２５に信号を出力してスロットル弁２８を駆動させ、加速、或いは、減速を実行させる。また、制御装置１８は、所定以上の大きな減速を行わせる場合には、ブレーキ制御装置２６に信号を出力して自動ブレーキを作動させる。また、制御装置１８は、進行方向を変える場合には、電動パワーステアリング制御装置２７に信号出力して自動操舵を実行する。一方、基準局４との通信が確立されていても、自車両１の現在位置が過去に作成された走行路と所定以上異なる場合には、制御装置１８は、自動操縦するのではなく、現在の自車位置から連続して形成する自車両の走行路（ノード列）を、新たな制御情報としてデータベース上に記憶させる。このように、本実施形態において、制御装置１８は、走行制御手段としての機能を実現する。なお、上述のように、本実施形態において、走行制御とは、自動操縦制御のみならず、走行路の記憶（制御情報の学習）等も含む広義のものである。

このような走行制御と並行して、制御装置１８は、例えば、現在の自車位置を含む自車位置の履歴（具体的には、例えば、最新の３点のノードの履歴）に基づき、第１の走行情報として、自車両１に作用するヨーレートγ_Ｇを演算する。また、制御装置１８は、実車の走行状態（例えば、車速センサ１９で検出した自車速Ｖ_Ｓと、ハンドル角センサ２０で検出したハンドル角θH_Ｓ）に基づき、第２の走行情報として、自車両１に作用するヨーレートγ_Ｓを演算する。そして、制御装置１８は、ヨーレートγ_Ｇがヨーレートγ_Ｓに対して予め設定した閾値以上異なるとき、基準局４の移動による異常を判定する。このように、本実施形態において、制御装置１８は、異常判定手段としての機能を有する。ここで、制御装置１８は、各ヨーレートγ_Ｇ，γ_Ｓに代えて、例えば、各々求めた車速や各自車位置等を第１，第２の走行情報として比較することで基準局４の異常を判定してもよい。

上述のように、制御装置１０、或いは、制御装置１８の少なくとも何れか一方で基準局４の異常が判定されると、この異常判定は予め設定したクリア条件が達成されるまでの間、例えば制御装置１０で保持され、制御装置１８は、異常判定が保持されている間、自車両１の走行制御の実行をキャンセルする。

この異常判定のクリアする条件として、本実施形態では、例えば、以下の（ｉ）及び（ii）の条件が設定されており、図示しない操作スイッチを通じたドライバ入力等によって何れかの条件が選択され、当該条件が達成されたとき、異常判定がクリアされる。
（ｉ）基準局４の位置が移動前の基準点に補正されたとき。
（ii）基準局４の移動量に基づいて走行制御の制御情報が補正されたとき。

（ｉ）或いは（ii）のクリア条件は、具体的には、位置情報が予め高精度に求められている定点に自車両１が停車しているとき（定点に移動局が停止しているとき）、例えば、以下の処理により達成される。なお、定点は、例えば、ユーザの自宅の駐車場等に好適に設定されるものである。
すなわち、自車両１が定点に停車し、その旨の信号がドライバ入力等によって制御装置１８に入力されると、制御装置１８は、予め高精度に位置情報が求められている定点と基準点との関係から、現在の自車両１（移動局）と基準局４との相対位置に基づいて、基準点に対する基準局４の移動量を演算する。

そして、条件（ｉ）が選択されている場合、制御装置１８で演算された移動量情報は基準局４に送信され、制御装置１０は、受信した移動量情報に基づいて、基準局４を現在位置から基準点まで補正するための補正位置情報を演算する。さらに、制御装置１０は、演算した補正位置情報を例えば液晶ディスプレイ１４等を通じて表示することで、ユーザ等が基準局４を基準点まで補正する際のガイドを行う。そして、液晶ディスプレイ１４に表示される補正位置情報にい、ユーザ等によって基準局４が基準点まで移動させると、異常判定がクリアされる。

一方、条件（ii）が選択されている場合、制御装置１８は、演算した移動量情報に基づいて、現在記憶メディア等に記憶されている走行制御の制御情報を補正する。具体的には、制御装置１８は、これまでに学習した走行路の各ノードの位置情報等を基準局の移動量に基づいて補正する。すなわち、制御装置１８は、現在基準局４が設置されている位置を、走行制御の新たな基準点として設定する。

このように、本実施形態において、制御装置１８は、車両位置演算手段、移動量演算手段、及び、制御情報補正手段としての各機能を実現する。また、制御装置１０は、液晶ディスプレイ１４とともに、ガイド手段としての機能を実現する。

次に、制御装置１０で実行される基準局４の監視制御について、図２に示す基準局監視制御ルーチンに従って説明する。
このルーチンは設定時間毎に繰り返し実行されるもので、制御装置１０は、先ず、ステップＳ１０１で、現在通信中の移動局が存在するか否かを調べる。そして、通信中の移動局が存在しないと判定すると、制御装置１０は、ステップＳ１０５に進む。

一方、ステップＳ１０１において、現在通信中の移動局が存在すると判定すると、制御装置１０は、現在移動局と通信中であることを液晶ディスプレイ１４等に表示し、周辺に存在する人物等に対し、基準局４に近づかないよう警告する。

そして、ステップＳ１０２からステップＳ１０３に進むと、制御装置１０は、現在、移動体検出センサ１３によって、警報領域内に人物等の移動体が検出されているか否かを調べ、警報領域内に移動体が検出されていない場合にはステップＳ１０５に進む。

一方、ステップＳ１０３において、移動体が検出されていると判定すると、制御装置１０は、ステップＳ１０４に進み、警報領域内に存在する移動体に対して液晶ディスプレイ１４等を通じて警報を出力した後、ステップＳ１０５に進む。すなわち、警報領域内の移動体によって基準局４が移動されることを的確に防止するため、ステップＳ１０４において、制御装置１０は、警報領域内に存在する移動体に対し、ステップＳ１０２で行った警告よりも一歩進んだ警告を行う。

ステップＳ１０１、ステップＳ１０３、或いは、ステップＳ１０４からステップＳ１０５に進むと、制御装置１０は、加速度センサ１１及び接地スイッチ１２からの信号に基づいて、基準局４が移動されたか否かを調べる。すなわち、ステップＳ１０５において、制御装置１０は、例えば、予め設定された閾値αよりも大きな加速度Ｇが加速度センサ１１で検出されたか否か、及び、接地スイッチ１２がＯＮされたか否かを調べ、Ｇ＞αである場合、或いは、接地スイッチ１２がＯＮされている場合の少なくとも何れかである場合には、基準局４が移動されたと判定し、ステップＳ１０７に進む。

一方、ステップＳ１０５において、Ｇ≦αであり、且つ、接地スイッチ１２がＯＦＦされている場合には、制御装置１０は、基準局４が移動されていないと判定し、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０５からステップＳ１０６に進むと、制御装置１０は、移動局から基準局４の異常情報を受信したか否かを調べ、異常情報を受信していないと判定した場合にはそのままルーチンを抜ける。逆に、異常情報を受信したと判定した場合には、ステップＳ１０７に進む。

ステップＳ１０５或いはステップＳ１０６からステップＳ１０７に進むと、制御装置１０は、基準局４の移動による異常を示す異常判定フラグＦを「１」にセットする。

続くステップＳ１０８において、制御装置１０は、基準局４の移動量情報を移動局から受信したか否かを調べ、移動量情報を受信していないと判定した場合には、ステップＳ１０９に進む。

そして、ステップＳ１０９において、制御装置１０は、基準局４の異常に伴い移動局側で制御情報の補正がなされたか否かを調べ、制御情報が補正されていると判定した場合にはステップＳ１１２に進む。逆に、制御情報が補正されていないと判定した場合にはステップＳ１０８に戻る。

一方、ステップＳ１０８において、移動局から基準局４の移動量情報を受信したと判定してステップＳ１１０に進むと、制御装置１０は、受信した移動量情報に基づいて、基準局４を現在位置から基準点まで補正するための補正位置情報を演算し、演算した補正位置情報を液晶ディスプレイ１４等を通じて表示する。これにより、ユーザ等が基準局４を基準点まで正確に移動させることが可能となる。

続くステップＳ１１１において、制御装置１０は、ユーザ等によって基準局４が基準点まで移動されたか否かを調べ、基準局４が基準点まで移動されていないと判定した場合にはステップＳ１１０に戻り、基準局４が基準点まで移動されたと判定した場合にはステップＳ１１２に進む。

そして、ステップＳ１０９或いはステップＳ１１１からステップＳ１１２に進むと、制御装置１０は、異常判定フラグＦをクリア（Ｆ＝０）した後、ルーチンを抜ける。

次に、制御装置１８で実行される自車両１側の制御について、図３に示す車両側制御ルーチンに従って説明する。
このルーチンは設定時間毎に繰り返し実行されるもので、制御装置１８は、先ず、ステップＳ２０１で、必要なパラメータの読み込みを行う。

次いで、ステップＳ２０２に進み、制御装置１８は、自車両１が基準局４と通信可能領域に入り、移動局である自車両１と基準局４との間で通信が確立されているか否か判定し、通信が確立されていない場合には、そのままルーチンを抜ける。逆に、通信が確立されていると判定した場合には、制御装置１８は、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、制御装置１８は、基準局４から異常情報（異常判定フラグＦ＝１のときに送信される異常情報）を受信しているか否かを判定し、異常情報を受信している場合にはステップＳ２１２に進む。逆に、基準局４から異常情報を受信していない場合には、制御装置１８は、ステップＳ２０４に進み、基準局４からの情報とＧＰＳ衛星３からの情報を基に自車位置を演算し、ステップＳ２０５へと進む。

そして、ステップＳ２０５において、制御装置１８は、ステップＳ２０４で演算した自車位置情報（測位による自車位置情報）に基づいて、自車両１の走行情報（第１の走行情報）を演算する。具体的には、制御装置１８は、第１の走行情報として、現在の自車位置を含む過去３点のノード情報に基づき、自車両１に作用するヨーレートγ_Ｇを以下の（１）式により算出する。
γ_Ｇ＝Ｖ_Ｇ／ρ_Ｇ …（１）
ここで、Ｖ_Ｇは、３点のノード情報（位置及び時間）から求まる自車両１の車速である。
また、ρ_Ｇは、３点のノード情報（位置）から求まる自車の旋回半径であり、例えば、以下の（２）式から求めることができる。
ρ_Ｇ＝（ａ・ｂ・ｃ）／４Δ …（２）
但し、（２）式中において、ａ，ｂ，ｃは３点のノードで形成される三角形の各辺の長さであり、
２ｓ＝ａ＋ｂ＋ｃとおくと、
Δ＝（ｓ・（ｓ−ａ）・（ｓ−ｂ）・（ｓ−ｃ））^１／２ …（３）
である。

続くステップＳ２０６において、制御装置１８は、車載のセンサ情報に基づいて、自車両１の走行情報（第２の走行情報）を演算する。具体的には、制御装置１８は、第２の走行情報として、車速センサ１９で検出される車速Ｖ_Ｓとハンドル角センサ２０で検出されるハンドル角θH_Ｓに基づき、自車両１に作用するヨーレートγ_Ｓを以下の（４）式により算出する。
γ_Ｓ＝γ_０・（θH_Ｓ／Ｎ）／（１＋Ｔｒ） …（４）
ここで、（４）式中において、γ_０は定常ヨーレートゲインであり、以下の（５）式から求まる。
γ_０＝１／（１＋ｓｆ・Ｖ^２）・Ｖ／ｌ …（５）
但し、ｓｆはスタビリティファクタであり、ｌはホイルベースである。
また、（５）式中において、Ｔｒは時定数であり、以下の（６）式から求まる。
Ｔｒ＝（ｍ・ｌｆ・Ｖ）／（２・ｌ・ｋｒｅ） …（６）
但し、（６）式中において、ｍは車両質量であり、ｌｆはフロント軸距離（重心から前輪軸までの距離）、ｋｒｅは後輪の等価コーナリングパワである。

次いで、ステップＳ２０６からステップＳ２０７に進むと、制御装置１８は、ステップＳ２０５で求めた第１の走行情報（ヨーレートγ_Ｇ）と、ステップＳ２０６で求めた第２の走行情報（ヨーレートγ_Ｓ）の差の絶対値が、予め設定した閾値以上であるか否かを調べる。すなわち、基準局４が何らかの理由で移動すると、そのタイミングで測位される自車位置には基準局４の移動量が加算されるため、その分、ステップＳ２０５で演算される第１の走行情報と、実車の走行情報（ステップＳ２０６で演算される第２の走行情報）との間に差異が生じる。

そこで、制御装置１８は、ステップＳ２０７において、第１，第２の走行情報の差（絶対値）が予め設定された閾値以上である場合には、基準局４が移動したことを判定してステップＳ２１１に進み、基準局４の異常を判定し、異常情報を基準局４に送信した後、ステップＳ２１２に進む。

その一方で、制御装置１８は、ステップＳ２０７において、第１，第２の走行情報の差（絶対値）が予め設定された閾値以下である場合には、ステップＳ２０８に進み、自車両１の現在位置が、過去に作成した地図のノードと略一致するか（例えば、現在位置から±２ｍ以内に過去のノードが存在するか）否かを調べる。

そして、ステップＳ２０８において、自車両１の現在位置が過去に作成したノードに略一致すると判定した場合には、ステップＳ２０９に進み、当該一致したノードを含むノード列を目標進行路に設定し、後述の自動操縦制御を実行した後、ルーチンを抜ける。尚、この自動操縦制御では、例えば障害物認識部１７により前方１０ｍ以内に障害物が検出されたとき、ドライバが大きくステアリング操作した場合、ブレーキペダル、アクセルペダルを踏んだとき、或いは、自動操縦制御のメインスイッチ２１をＯＦＦにした場合にはキャンセルされる。

一方、ステップＳ２０８において、自車両１の現在位置が過去に作成したノードに略一致しないと判定した場合には、ステップＳ２１０に進み、以降の走行経路を設定間隔（例えば、３〜５ｍ間隔）のノード列として学習し、データベース上に記憶する。なお、過去に記憶された走行路は、ドライバにより適宜消去できるようになっている。

また、ステップＳ２０３或いはステップＳ２１１からステップＳ２１２に進むと、制御装置１８は、ステップＳ２０９で実行されている自動操縦制御、或いは、ステップＳ２１０で実行されている走行路の記憶制御をキャンセルする。

そして、ステップＳ２１３において、制御装置１８は、液晶ディスプレイ２４等を通じて、基準局４の異常をドライバに表示する。このとき、制御装置１８は、液晶ディスプレイ２４等を通じて、駐車場等に設定された定点に自車両１を移動させることをドライバに指示するとともに、基準局４の異常判定をクリアする条件として、上述した（ｉ）或いは（ii）の条件の何れかをドライバに選択させる。

そして、ステップＳ２１４に進むと、制御装置１８は、自車両１が予め設定した定点に停車するまで待機し、自車両１が定点に停車し、その旨がドライバ等によって入力されると、ステップＳ２１５に進む。

ステップＳ２１５に進むと、制御装置１８は、予め高精度に位置情報が求められている定点と基準点との関係から、現在の自車両１と基準局４との相対位置に基づいて、基準点に対する基準局４の移動量を演算する。すなわち、ステップＳ２１５において、制御装置１８は、移動局（定点）を基準として基準局４の位置を測位することで、基準点に対する基準局４の移動量を演算する。

そして、ステップＳ２１５からステップＳ２１６に進むと、制御装置１８は、元の基準点に基準局４を移動させることをドライバが希望しているか否かを調べ、基準点に基準局４を移動させることを希望していると判定した場合には、ステップＳ２１７に進み、ステップＳ２１５で演算した基準局４の移動量情報を基準局４に送信した後、ルーチンを抜ける。逆に、ステップＳ２１６において、基準点に基準局４を移動させることをドライバが希望していないと判定した場合には、制御装置１８は、ステップＳ２１８に進み、現在データベース上に記憶されている走行制御の各制御情報を、ステップＳ２１５で演算した基準局４の移動量で補正した後、ルーチンを抜ける。

次に、自車両１の制御装置１８における自動操縦制御時の自動操舵について、図４のフローチャート及び図６の自動操舵の原理の説明図で説明する。
このルーチンがスタートすると、制御装置１８は、先ず、ステップＳ３０１で必要なパラメータを読み込み、続くステップＳ３０２で、自車位置の過去の履歴の中から、例えば、現在位置より略車長長さ（例えば、５ｍ）手前の自車測位点履歴を抽出し、この５ｍ手前の自車測位点と現在の自車位置とを結んで得られる前方への直線方向を自車進行路として推定する。

次いで、ステップＳ３０３に進み、制御装置１８は、現在の自車位置から最も近い、目標進行路のノードを抽出する。

その後、ステップＳ３０４に進み、現在の自車速と、予め設定しておいた前方注視時間（例えば、１．５秒）より、前方注視距離を求める。例えば、現在の自車速が２０Ｋｍ／ｈの場合は、前方注視距離は、５．６ｍ・１．５秒（＝８．３４ｍ）となる。

次いで、ステップＳ３０５に進み、制御装置１８は、ステップＳ３０４で求めた前方注視距離近傍の目標進行路上のノードを誘導目標モードとして設定する。

次に、ステップＳ３０６に進み、制御装置１８は、誘導目標ノードと自車進行路からの横方向のずれ量を目標ノード偏差ΔＤとして演算する。

次いで、ステップＳ３０７に進み、目標ノード偏差ΔＤをゼロにするように目標ハンドル角δhを以下の（７）式により算出する。
δh＝Ｇ_Ｐ・ΔＤ＋Ｇ_ｄ・（ｄ（ΔＤ）／ｄｔ） …（７）
ここで、Ｇ_Ｐは比例項ゲインであり、Ｇ_ｄは微分項ゲインである。

次に、ステップＳ３０８に進み、制御装置１８は、目標ハンドル角δhとハンドル角センサ２０で検出した実際のハンドル角θH_Ｓとからハンドル角偏差Δδ（＝δh−θH_Ｓ）を演算する。

次いで、ステップＳ３０９に進み、以下の（８）式によりハンドル角偏差Δδをゼロにするように、電流Ｉδを演算し、ステップＳ３１０で、この指示電流値Ｉδを出力してルーチンを抜ける。
Ｉδ＝Ｋ_Ｐ・Δδ＋Ｋ_ｄ・（ｄ（Δδ）／ｄｔ）＋Ｋ_ｉ・∫Δδｄｔ …（８）
ここで、Ｋ_Ｐは比例項ゲイン、Ｋ_ｄは微分項ゲイン、Ｋ_ｉは積分項ゲインである。

このような実施形態によれば、基準局４からの情報とＧＰＳ衛星３からの情報に基づいて測位した自車位置から自車両１の走行情報（第１の走行情報）を演算し、この第１の走行情報が実車の走行状態から求まる走行情報（第２の走行情報）に対して予め設定した閾値以上異なるとき、基準局４が移動することによる該基準局４の異常を判定することにより、基準局４の異常を的確に検出することができ、この異常判定時には、自車位置に基づく走行制御の実行をキャンセルすることにより精度のよい走行制御を実現することができる。

同様に、基準局４に設けた加速度センサ１１や接地スイッチ１２等によって基準局４の設置情報を検出し、これら加速度センサ１１や接地スイッチ１２で検出した設置情報が予め設定した挙動を示したとき、基準局４が移動することによる該基準局４の異常を判定することにより、基準局４の異常を的確に検出することができ、この異常判定時には、自車位置に基づく走行制御の実行をキャンセルすることにより精度のよい走行制御を実現することができる。特に、この場合においては、基準局４に設けた加速度センサ１１や接地スイッチ１２等からの情報に基づいて基準局４の異常を判定するものであるため、基準局４と自車両１との通信が確立していない場合にも的確に基準局４の異常を判定することができる。

さらに、移動局（自車両１）側で得られる第１，第２の走行情報に基づく基準局４の異常判定と、基準局４側で得られる設置情報に基づく基準局４の異常判定とを並行して行うことにより、より的確な基準局４の異常判定を実現することができる。

また、予め正確な位置が求められている定点を設定し、基準局４の異常判定時に、移動局（自車両１）が定点で停止しているときの移動局と基準局４との相対位置に基づいて基準点に対する基準局４の移動量を演算し、演算した移動量に基づいて、基準局４の設置位置の補正（復旧）、或いは、走行制御の制御情報の補正を行うことにより、基準局４の異常判定後も、現在までの走行路学習等によって得られた制御情報を無駄にすることなく、走行制御を再開させることができる。

さらに、少なくとも基準局４と移動局（自車両１）との通信中において、予め設定した基準局４の警報領域に人物等の移動体が侵入した場合には、当該移動体に対して警報することにより、人物等に移動体による基準局４の移動を抑止して基準局４の異常に起因する走行制御の精度低下を的確に予防することができる。

なお、上述の実施形態においては、基準局４側の制御装置１０と移動局（自車両１）側の制御装置１８とで、それぞれ、基準局４の異常判定を行う構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当該異常判定を何れかの制御装置で統合させて行ってもよい。すなわち、例えば、自車両１で得られる自車位置や車速Ｖ_Ｓ、ハンドル角θH_Ｓ等の各種情報を無線機１５ｃを通じて基準局４に送信し、基準局４の異常判定を制御装置１０で統合して行うことが可能である。

また、本実施形態では、ステレオカメラ１６にて撮像した画像を基に障害物等を認識する構成となっているが、他の装置、例えば、超音波センサ等で障害物等を検出するよう構成してもよい。

また、本実施形態では、基準局４からは、一般的な無線ＬＡＮの規格により自車両１に各情報を送信する構成となっているが、情報を無線送信できるものであれば、これに限ることなく、所謂、Bluetooth規格による無線で実現し、公知の携帯電話、携帯端末、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の無線装置で情報伝達を行えるよう構成してもよい。

また、本実施形態では、制御装置８により測位される自車位置に基づいて走行ルートを取得する構成について説明したが、これに限定されず、移動局による衛星からの情報に基づく車両位置を基準局側に送信し、基準局４にて、基準局の情報と車両位置とに基づいて車両位置を演算する構成とすることができる。すなわち、基準局４側に車両位置演算手段を設けても良い。この場合には、走行ルート等の情報を基準局側にて蓄積することが可能となる。

尚、基準局４ではなく、基準局とは別局にて基準局及び移動局からの情報を受信して車両位置及び走行ルート等の情報を蓄積することも可能である。

車両の走行制御装置の全体を示す概略構成図基準局監視制御ルーチンのフローチャート走行制御ルーチンのフローチャート自動操縦制御時の自動操舵サブルーチンのフローチャート基準局の周辺の通信可能領域の説明図自動操舵の原理の説明図

符号の説明

１ … 車両（自車両、移動局）
２ … 車両制御装置
３ … 人工衛星
４ … 基準局
４ａ … ＧＰＳアンテナ
４ｂ … ＧＰＳ受信機
４ｃ … 無線機
１０ … 制御装置（異常判定手段、ガイド手段、警報手段）
１１ … 加速度センサ（設置情報検出手段）
１２ … 接地スイッチ（設置情報検出手段）
１３ … 移動体検出センサ（移動体検出手段）
１４ … 液晶ディスプレイ（ガイド手段、警報手段）
１５ａ … ＧＰＳアンテナ
１５ｂ … ＧＰＳ受信機
１５ｃ … 無線機
１８ … 制御装置（車両位置演算手段、走行制御手段、異常判定手段、移動量演算手段、制御情報補正手段）
１９ … 車速センサ
２０ … ハンドル角センサ

Claims

予め位置が求められた基準点に設置し、衛星からの情報を基に補正情報を求める基準局と、
車両に搭載され、上記衛星からの情報に基づき車両位置を演算する移動局と、
上記基準局と上記移動局との通信が確立した際に、上記基準局の情報と上記車両位置とから該車両位置を補正演算する車両位置演算手段と、
上記車両位置に基づく走行制御を行う走行制御手段と、を備えた車両の走行制御装置において、
上記基準局から当該基準局の移動による異常を示す異常情報を受信しなかった場合には、上記車両位置に基づいて自車の第１の走行情報を演算し、当該第１の走行情報が実車の走行状態から求まる第２の走行情報に対して予め設定した閾値以上異なるとき上記基準局の移動による異常と判定する異常判定手段を有し、
上記走行制御手段は、上記異常判定手段での異常判定時に、上記車両位置に基づく走行制御の実行をキャンセルすることを特徴とする車両の走行制御装置。
予め位置が求められた基準点に設置し、衛星からの情報を基に補正情報を求める基準局と、
車両に搭載され、上記衛星からの情報に基づき車両位置を演算する車載の移動局と、
上記基準局と上記移動局との通信が確立した際に、上記基準局の情報と上記車両位置とから該車両位置を補正演算する車両位置演算手段と、
上記車両位置に基づく走行制御を行う走行制御手段と、を備えた車両の走行制御装置において、
上記基準局に設けられたスイッチ類或いはセンサ類からなり、当該基準局の設置情報を検出する設置情報検出手段と、
上記設置情報検出手段により、上記基準局に設定閾値以上の加速度が作用したことを検出した場合、或いは、上記基準局が設置面から離間したことを検出した場合の少なくとも何れか一方である場合には上記基準局の移動による異常と判定する異常判定手段とを有し、
上記走行制御手段は、上記異常判定手段での異常判定時に当該異常判定手段から異常を示す異常情報を受信したとき、上記車両位置に基づく走行制御の実行をキャンセルすることを特徴とする車両の走行制御装置。
上記基準局の異常判定時において、上記移動局が予め設定した定点で停止したとき、当該移動局と上記基準局との相対位置に基づいて上記基準点に対する上記基準局の移動量を演算する移動量演算手段と、
上記移動量演算手段で演算した移動量に基づいて上記基準局を上記基準点までガイドするガイド手段とを有し、
上記異常判定手段は、上記基準局の位置が上記基準点に補正されたとき、上記基準局の異常判定をクリアすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両の走行制御装置。
上記基準局の異常判定時において、上記移動局が予め設定した定点で停止したとき、当該移動局と上記基準局との相対位置に基づいて上記基準点に対する上記基準局の移動量を演算する移動量演算手段と、
上記移動量演算手段で演算した上記基準局の移動量に基づき、上記基準局の現在位置を新たな基準点として、上記走行制御手段で行う走行制御の制御情報を補正する制御情報補正手段とを有し、
上記異常判定手段は、上記制御情報補正手段で上記制御情報の補正を行ったとき、上記基準局の異常判定をクリアすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両の走行制御装置。
上記基準局を含む予め設定した警報領域に進入する移動体を検出する移動体検出手段と、
少なくとも上記基準局と上記移動局との通信中に、上記警報領域に移動体が進入したとき、上記移動体に警報を発する警報手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載の車両の走行制御装置。