JPH10172099A - 自動追従制御方法 - Google Patents
自動追従制御方法Info
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- JPH10172099A JPH10172099A JP8328091A JP32809196A JPH10172099A JP H10172099 A JPH10172099 A JP H10172099A JP 8328091 A JP8328091 A JP 8328091A JP 32809196 A JP32809196 A JP 32809196A JP H10172099 A JPH10172099 A JP H10172099A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration
Landscapes
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 自動追従制御方法において、車速に拘らず高
精度な車両の自動追従制御を可能とする。 【解決手段】 先導車１１の走行軌跡に追従させて追従
車３１を走行させる自動追従制御方法において、予測時
間ｔP 後における追従車３１の予測移動位置（ｘ p ，ｙ
p ）を求め、この予測移動位置（ｘp ，ｙp ）と先導車
１１の走行軌跡（ｘp ，ｙa ）との間に生じる車幅方向
の偏差を算出し、この車幅方向偏差を減少させるように
追従車３１の進行方向を制御する。
精度な車両の自動追従制御を可能とする。 【解決手段】 先導車１１の走行軌跡に追従させて追従
車３１を走行させる自動追従制御方法において、予測時
間ｔP 後における追従車３１の予測移動位置（ｘ p ，ｙ
p ）を求め、この予測移動位置（ｘp ，ｙp ）と先導車
１１の走行軌跡（ｘp ，ｙa ）との間に生じる車幅方向
の偏差を算出し、この車幅方向偏差を減少させるように
追従車３１の進行方向を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、先導車の走行軌
跡、あるいは、予め走行車線上に設定された走行軌跡な
どに追従させて車両を走行させる自動追従制御方法に関
する。
跡、あるいは、予め走行車線上に設定された走行軌跡な
どに追従させて車両を走行させる自動追従制御方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、貨物自動車による輸送の合理化や
交通事故の減少等を図るため、高速道路等を利用した自
動追従走行システムの研究・開発が進められている。こ
の自動追従走行システムとは、ドライバが運転する先導
車に無人（あるいは、有人）の追従車を自動追従走行さ
せるもので、これにより追従車のドライバを削減した
り、居眠り運転等に起因する追突事故等を未然に防ぐこ
とが可能となる。
交通事故の減少等を図るため、高速道路等を利用した自
動追従走行システムの研究・開発が進められている。こ
の自動追従走行システムとは、ドライバが運転する先導
車に無人（あるいは、有人）の追従車を自動追従走行さ
せるもので、これにより追従車のドライバを削減した
り、居眠り運転等に起因する追突事故等を未然に防ぐこ
とが可能となる。
【０００３】図６に一般的な自動追従走行システムの概
略を示す。図６に示すように、高速道路などの走行路１
上には一台の先導車２がドライバの運転によって走行し
ており、この先導車２の後方に二台の追従車３，４が自
動追従走行している。この走行路１の路側には一定の間
隔でビーコン（運転情報管制装置）５と緊急情報管制塔
６とが設置されており、先導車２や追従車３，４との間
で電波による通信を行っている。また、この先導車２や
追従車３，４には、上空の人工衛星７から絶対位置情報
が電波によって送信されている。従って、追従車３，４
は、先導車２からの情報やビーコン５、緊急情報管制塔
６、人工衛星７からの情報に基づいて自動追従走行する
ことができる。
略を示す。図６に示すように、高速道路などの走行路１
上には一台の先導車２がドライバの運転によって走行し
ており、この先導車２の後方に二台の追従車３，４が自
動追従走行している。この走行路１の路側には一定の間
隔でビーコン（運転情報管制装置）５と緊急情報管制塔
６とが設置されており、先導車２や追従車３，４との間
で電波による通信を行っている。また、この先導車２や
追従車３，４には、上空の人工衛星７から絶対位置情報
が電波によって送信されている。従って、追従車３，４
は、先導車２からの情報やビーコン５、緊急情報管制塔
６、人工衛星７からの情報に基づいて自動追従走行する
ことができる。
【０００４】具体的には、この自動追従走行システムと
して、従来より、追従車が先導車の走行状態を認識する
方法に対応して、車両追従方式、軌跡追従方式、運転情
報通信方式等が提案されている。
して、従来より、追従車が先導車の走行状態を認識する
方法に対応して、車両追従方式、軌跡追従方式、運転情
報通信方式等が提案されている。
【０００５】この車両追従方式は、追従車が先導車の位
置をカメラや各種のセンサ等で認識し、先導車を目標と
して追従するものである。例えば、特開平６−２２７２
８３号公報や特開平２−７６００９号公報に開示された
ものにあっては、追従車の前端部に左右一対の距離セン
サが設けられている。従って、追従車が各距離センサの
検出結果に基づいて先導車との車間距離やずれ角を算出
した後、車間距離を一定に保つと共にずれ角を０にする
ように操舵量や車速などを制御している。
置をカメラや各種のセンサ等で認識し、先導車を目標と
して追従するものである。例えば、特開平６−２２７２
８３号公報や特開平２−７６００９号公報に開示された
ものにあっては、追従車の前端部に左右一対の距離セン
サが設けられている。従って、追従車が各距離センサの
検出結果に基づいて先導車との車間距離やずれ角を算出
した後、車間距離を一定に保つと共にずれ角を０にする
ように操舵量や車速などを制御している。
【０００６】また、軌跡追従方式は、追従車が先導車の
位置を相対位置センサ等によって計測し、更に、この位
置を自車両の移動に伴って並進変換及び回転変換した
後、車両座標での先導車の走行軌跡を求め、ずれ角を０
にするように操舵量を制御するものである。
位置を相対位置センサ等によって計測し、更に、この位
置を自車両の移動に伴って並進変換及び回転変換した
後、車両座標での先導車の走行軌跡を求め、ずれ角を０
にするように操舵量を制御するものである。
【０００７】また、運転情報通信方式は、先導車から送
信された操舵量等の運転情報を追従車が受信し、更に、
車間距離や車速等から制御開始時間を求めて、先導車と
同様の走行を行うものである。例えば、特開平５−１７
０００８号公報や特開昭５８−１７２７９９号公報に開
示されたものにあっては、先導車から追従車に操舵量や
スロットル開度等の運転操作量を送信するようにしてい
る。従って、先導車の運転操作量と自車両と追従車との
エンジン出力等の相違に基づき、先導車と同一の走行軌
跡を得るべく、追従車が自車両の操舵量やエンジン制御
量などをフィードフォワード制御する。
信された操舵量等の運転情報を追従車が受信し、更に、
車間距離や車速等から制御開始時間を求めて、先導車と
同様の走行を行うものである。例えば、特開平５−１７
０００８号公報や特開昭５８−１７２７９９号公報に開
示されたものにあっては、先導車から追従車に操舵量や
スロットル開度等の運転操作量を送信するようにしてい
る。従って、先導車の運転操作量と自車両と追従車との
エンジン出力等の相違に基づき、先導車と同一の走行軌
跡を得るべく、追従車が自車両の操舵量やエンジン制御
量などをフィードフォワード制御する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した従
来の各自動追従走行システムにあっては、以下に示すよ
うな問題があった。即ち、車両追従方式や軌跡追従方式
は、追従車が先導車の姿勢や走行軌跡に基づいて自動追
従走行を行うため、演算処理精度や制御精度に応じて所
定の追従誤差が発生してしまう。また、運転情報通信方
式は、フィードフォワード制御を行う都合上、演算処理
精度や制御精度の他、ステアリング装置やエンジンの整
備状態等によって所定の追従誤差が発生してしまう。従
って、先導車に複数台の追従車を自動追従走行させた場
合、最後尾を走行する追従車ではこの追従誤差が累積さ
れることとなり、追従精度の低下を招いてしまうという
問題がある。
来の各自動追従走行システムにあっては、以下に示すよ
うな問題があった。即ち、車両追従方式や軌跡追従方式
は、追従車が先導車の姿勢や走行軌跡に基づいて自動追
従走行を行うため、演算処理精度や制御精度に応じて所
定の追従誤差が発生してしまう。また、運転情報通信方
式は、フィードフォワード制御を行う都合上、演算処理
精度や制御精度の他、ステアリング装置やエンジンの整
備状態等によって所定の追従誤差が発生してしまう。従
って、先導車に複数台の追従車を自動追従走行させた場
合、最後尾を走行する追従車ではこの追従誤差が累積さ
れることとなり、追従精度の低下を招いてしまうという
問題がある。
【０００９】そこで、本願出願人は、このような問題を
解決するものとして、特願昭７−８４３５５号を出願し
た。この出願は、先導車に対して追従車を自動追従走行
させる自動追従システムにおいて、先導車は送信手段に
よって少なくとも自車両の横方向位置を含む走行軌跡情
報を送信する一方、追従車は受信手段によって先導車か
ら送信された走行軌跡情報を受信し、運転制御量決定手
段によって受信手段が受信した走行軌跡情報に基づいて
自車両の操舵量を含む運転制御量を決定するようにした
ものである。従って、追従車の追従精度が向上すると共
に、多数台の追従車を自動追従走行させる際の横方向偏
差の誤差の累積がなくなる。
解決するものとして、特願昭７−８４３５５号を出願し
た。この出願は、先導車に対して追従車を自動追従走行
させる自動追従システムにおいて、先導車は送信手段に
よって少なくとも自車両の横方向位置を含む走行軌跡情
報を送信する一方、追従車は受信手段によって先導車か
ら送信された走行軌跡情報を受信し、運転制御量決定手
段によって受信手段が受信した走行軌跡情報に基づいて
自車両の操舵量を含む運転制御量を決定するようにした
ものである。従って、追従車の追従精度が向上すると共
に、多数台の追従車を自動追従走行させる際の横方向偏
差の誤差の累積がなくなる。
【００１０】ところが、この自動追従システムおいて、
運転制御量決定手段は、現在の自車両の横方向位置と、
先導車の走行軌跡から現在の自車両の走行地点における
この先導車の横方向位置との偏差（ずれ）を算出し、こ
の偏差を無くすようにステアリングの操舵量を制御して
いる。そのため、低速走行時における自動追従走行は高
精度の追従走行を行うことができるものの、現時点にお
ける偏差を基準としてため、高速走行時における自動追
従走行では、制御に遅れが生じて追従車の追従精度が十
分ではなかった。
運転制御量決定手段は、現在の自車両の横方向位置と、
先導車の走行軌跡から現在の自車両の走行地点における
この先導車の横方向位置との偏差（ずれ）を算出し、こ
の偏差を無くすようにステアリングの操舵量を制御して
いる。そのため、低速走行時における自動追従走行は高
精度の追従走行を行うことができるものの、現時点にお
ける偏差を基準としてため、高速走行時における自動追
従走行では、制御に遅れが生じて追従車の追従精度が十
分ではなかった。
【００１１】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、車速に拘らず高精度な車両の自動追従制御を可
能とした自動追従制御方法を提供することを目的とす
る。
あって、車速に拘らず高精度な車両の自動追従制御を可
能とした自動追従制御方法を提供することを目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の自動追従制御方法は、所定の走行軌跡に追
従させて車両を走行させる自動追従制御方法において、
所定時間後における前記車両の予測移動位置を求め、該
予測移動位置と前記走行軌跡との間に生じる車幅方向の
偏差を算出し、該車幅方向偏差を減少させるように前記
車両の進行方向を制御するようにしたことを特徴とする
ものである。
めの本発明の自動追従制御方法は、所定の走行軌跡に追
従させて車両を走行させる自動追従制御方法において、
所定時間後における前記車両の予測移動位置を求め、該
予測移動位置と前記走行軌跡との間に生じる車幅方向の
偏差を算出し、該車幅方向偏差を減少させるように前記
車両の進行方向を制御するようにしたことを特徴とする
ものである。
【００１３】従って、所定時間後における車両の予測移
動位置と走行軌跡との間に生じる車幅方向偏差を減少さ
せるようにしたことで、高速走行での制御遅れが抑制さ
れ、追従走行精度の悪化が防止される。
動位置と走行軌跡との間に生じる車幅方向偏差を減少さ
せるようにしたことで、高速走行での制御遅れが抑制さ
れ、追従走行精度の悪化が防止される。
【００１４】また、本発明の自動追従制御方法におい
て、前記所定時間は前記車両の車速の増加に応じて長く
設定されることを特徴とするものである。
て、前記所定時間は前記車両の車速の増加に応じて長く
設定されることを特徴とするものである。
【００１５】従って、低速走行時には所定時間が比較的
短く設定されることで、予測移動位置の予測が高精度と
なって精度の高い追従走行が可能となり、高速時には所
定時間が比較的長く設定されることで、制御遅れによる
追従走行精度の悪化が防止される。
短く設定されることで、予測移動位置の予測が高精度と
なって精度の高い追従走行が可能となり、高速時には所
定時間が比較的長く設定されることで、制御遅れによる
追従走行精度の悪化が防止される。
【００１６】また、本発明の自動追従制御方法におい
て、前記走行軌跡は前方を走行する先導車の走行軌跡で
あり、前記所定時間は前記車両が該先導車の現在位置に
到達するまでの時間を上限として設定されることを特徴
とするものである。
て、前記走行軌跡は前方を走行する先導車の走行軌跡で
あり、前記所定時間は前記車両が該先導車の現在位置に
到達するまでの時間を上限として設定されることを特徴
とするものである。
【００１７】従って、予測移動位置が先導車の現在位置
を越えることはなく、追従走行の高精度な制御が可能と
なる。
を越えることはなく、追従走行の高精度な制御が可能と
なる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００１９】図１に本発明の一実施形態に係る自動追従
制御方法を実施するためのシステムの概略構成、図２に
自動追従制御方法の制御の流れを表すフローチャート、
図３に車両の横方向制御の流れを表すフローチャート、
図４に先導車に対する追従車の横方向偏差の算出方法を
説明するための概略、図５に追従車の車速に対する予測
時間を表すグラフを示す。
制御方法を実施するためのシステムの概略構成、図２に
自動追従制御方法の制御の流れを表すフローチャート、
図３に車両の横方向制御の流れを表すフローチャート、
図４に先導車に対する追従車の横方向偏差の算出方法を
説明するための概略、図５に追従車の車速に対する予測
時間を表すグラフを示す。
【００２０】本実施形態の自動追従制御方法を実施する
ための自動追従制御システムにおいて、図１に示すよう
に、高速道路などの走行路１０上に一台の先導車１１に
対して複数台の追従車３１，５１・・・が自動追従走行
可能となっている。先導車１１はドライバ１２が搭乗し
ており、走行路形状、外部環境、制限速度などに応じ
て、ステアリング１３、エンジン１４、トランスミッシ
ョン１５、ブレーキ１６等の操作を行う。この先導車１
１には自車両の走行速度を検出する車速センサ１７とヨ
ー角速度を検出するヨーレートセンサ１８が装着されて
おり、各センサ１７，１８の検出結果はＥＣＵ１９に出
力されるようになっており、ＥＣＵ１９はこの検出結果
に基づいて走行軌跡の演算を行う。
ための自動追従制御システムにおいて、図１に示すよう
に、高速道路などの走行路１０上に一台の先導車１１に
対して複数台の追従車３１，５１・・・が自動追従走行
可能となっている。先導車１１はドライバ１２が搭乗し
ており、走行路形状、外部環境、制限速度などに応じ
て、ステアリング１３、エンジン１４、トランスミッシ
ョン１５、ブレーキ１６等の操作を行う。この先導車１
１には自車両の走行速度を検出する車速センサ１７とヨ
ー角速度を検出するヨーレートセンサ１８が装着されて
おり、各センサ１７，１８の検出結果はＥＣＵ１９に出
力されるようになっており、ＥＣＵ１９はこの検出結果
に基づいて走行軌跡の演算を行う。
【００２１】通信ＥＣＵ２０は直後の追従車３１との間
で通信を行う前後間通信機２１に接続されており、この
通信ＥＣＵ２０にはＥＣＵ１９が演算した走行軌跡が入
力され、入力された走行軌跡を前後間通信機２１によっ
て直後の追従車３１に送信することができる。また、通
信ＥＣＵ２０には運転席の近傍に配置された表示パネル
２２に接続されており、通信ＥＣＵ２０から出力された
運転情報等を表示してドライバ１２に知らせることがで
きる。なお、先導車の後端部にはリフレクタ２３が取付
けられている。
で通信を行う前後間通信機２１に接続されており、この
通信ＥＣＵ２０にはＥＣＵ１９が演算した走行軌跡が入
力され、入力された走行軌跡を前後間通信機２１によっ
て直後の追従車３１に送信することができる。また、通
信ＥＣＵ２０には運転席の近傍に配置された表示パネル
２２に接続されており、通信ＥＣＵ２０から出力された
運転情報等を表示してドライバ１２に知らせることがで
きる。なお、先導車の後端部にはリフレクタ２３が取付
けられている。
【００２２】一方、追従車３１はドライバの代わりに制
御ＥＣＵ３２が装備されており、この制御ＥＣＵ３２が
ステアリング３３、エンジン３４、トランスミッション
３５、ブレーキ３６等の操作を行う。この追従車３１に
も自車両の走行速度を検出する車速センサ３７とヨー角
速度を検出するヨーレートセンサ３８が装着されてお
り、各センサ３７，３８の検出結果は制御ＥＣＵ３２に
出力されるようになっている。また、この追従車３１の
前端部には先導車１１との車間距離を測定する車間距離
センサ３９が装着されており、測定結果が制御ＥＣＵ３
２に出力されるようになっている。
御ＥＣＵ３２が装備されており、この制御ＥＣＵ３２が
ステアリング３３、エンジン３４、トランスミッション
３５、ブレーキ３６等の操作を行う。この追従車３１に
も自車両の走行速度を検出する車速センサ３７とヨー角
速度を検出するヨーレートセンサ３８が装着されてお
り、各センサ３７，３８の検出結果は制御ＥＣＵ３２に
出力されるようになっている。また、この追従車３１の
前端部には先導車１１との車間距離を測定する車間距離
センサ３９が装着されており、測定結果が制御ＥＣＵ３
２に出力されるようになっている。
【００２３】通信ＥＣＵ４０は直前の先導車１１との間
で通信を行う前後間通信機４１ａと直後の追従車５１と
の間で通信を行う前後間通信機４１ｂとに接続されてい
る。この通信ＥＣＵ４０には先導車１１の前後間通信機
２１が送信し、前後間通信機４１ａが受信した先導車１
１の走行軌跡が入力され、入力された走行軌跡を制御Ｅ
ＣＵ３２に出力すると共に、前後間通信機４１ｂによっ
て直後の追従車５１に送信することができる。従って、
この制御ＥＣＵ３２は各センサ３７，３８，３９の検出
結果及び受信した先導車１１の走行軌跡に基づいてステ
アリング３３、エンジン３４、トランスミッション３
５、ブレーキ３６等の操作を行う。なお、追従車３１，
５１の制御ＥＣＵ３２には、オートとマニュアルを切り
換える運転モード切換スイッチ４２が設けられており、
この運転モード切換スイッチ４２をマニュアルにするこ
とで、先導車１１と同様に、ドライバ１２による自律走
行が可能となる。
で通信を行う前後間通信機４１ａと直後の追従車５１と
の間で通信を行う前後間通信機４１ｂとに接続されてい
る。この通信ＥＣＵ４０には先導車１１の前後間通信機
２１が送信し、前後間通信機４１ａが受信した先導車１
１の走行軌跡が入力され、入力された走行軌跡を制御Ｅ
ＣＵ３２に出力すると共に、前後間通信機４１ｂによっ
て直後の追従車５１に送信することができる。従って、
この制御ＥＣＵ３２は各センサ３７，３８，３９の検出
結果及び受信した先導車１１の走行軌跡に基づいてステ
アリング３３、エンジン３４、トランスミッション３
５、ブレーキ３６等の操作を行う。なお、追従車３１，
５１の制御ＥＣＵ３２には、オートとマニュアルを切り
換える運転モード切換スイッチ４２が設けられており、
この運転モード切換スイッチ４２をマニュアルにするこ
とで、先導車１１と同様に、ドライバ１２による自律走
行が可能となる。
【００２４】ここで上述した本実施形態の自動追従制御
システムによる自動追従制御方法について、図２及び図
３のフローチャート及び図４の概略図を用いて説明す
る。
システムによる自動追従制御方法について、図２及び図
３のフローチャート及び図４の概略図を用いて説明す
る。
【００２５】図２に示すように、ステップＳ１におい
て、先導車１１及び各追従車３１，５１・・・を走行路
１０における平坦で真直な場所で縦に整列させ、センタ
ライン等に対する横方向距離を同一としてイニシャライ
ズを行う。そして、ドライバ１２が先導車１１に搭乗し
てステアリング１３、エンジン１４、トランスミッショ
ン１５、ブレーキ１６等の操作を行うことで発進させる
と、ＥＣＵ１９は車速センサ１７とヨー角速度を検出す
るヨーレートセンサ１８の検出結果から走行軌跡の演算
を行い、通信ＥＣＵ２０はこの走行軌跡を前後間通信機
２１によって追従車３１に送信する。
て、先導車１１及び各追従車３１，５１・・・を走行路
１０における平坦で真直な場所で縦に整列させ、センタ
ライン等に対する横方向距離を同一としてイニシャライ
ズを行う。そして、ドライバ１２が先導車１１に搭乗し
てステアリング１３、エンジン１４、トランスミッショ
ン１５、ブレーキ１６等の操作を行うことで発進させる
と、ＥＣＵ１９は車速センサ１７とヨー角速度を検出す
るヨーレートセンサ１８の検出結果から走行軌跡の演算
を行い、通信ＥＣＵ２０はこの走行軌跡を前後間通信機
２１によって追従車３１に送信する。
【００２６】ステップＳ２では、追従車３１において、
制御ＥＣＵ３２は、各センサ３７，３８，３９の検出結
果及び受信した先導車１１の走行軌跡の読込を行う。そ
して、ステップＳ３にて運転モード切換スイッチ４２が
オートモードになっているかどうかを判定し、オートモ
ードであれば、ステップＳ４にて自動追従オートモード
を実行する。即ち、制御ＥＣＵ３２が各センサ３７，３
８，３９の検出結果及び受信した先導車１１の走行軌跡
に基づいてステアリング３３、エンジン３４、トランス
ミッション３５、ブレーキ３６等の操作を行う。具体的
には、ステップＳ５にて自動追従制御モードに応じて縦
方向制御を行い、ステップＳ６にて先導車軌跡に応じて
横方向制御を行う。
制御ＥＣＵ３２は、各センサ３７，３８，３９の検出結
果及び受信した先導車１１の走行軌跡の読込を行う。そ
して、ステップＳ３にて運転モード切換スイッチ４２が
オートモードになっているかどうかを判定し、オートモ
ードであれば、ステップＳ４にて自動追従オートモード
を実行する。即ち、制御ＥＣＵ３２が各センサ３７，３
８，３９の検出結果及び受信した先導車１１の走行軌跡
に基づいてステアリング３３、エンジン３４、トランス
ミッション３５、ブレーキ３６等の操作を行う。具体的
には、ステップＳ５にて自動追従制御モードに応じて縦
方向制御を行い、ステップＳ６にて先導車軌跡に応じて
横方向制御を行う。
【００２７】このステップＳ５の縦方向制御とは、車間
距離センサ３９が測定した先導車１１と追従車３１との
実車間距離を予め車速等に応じた安全車間距離となるよ
うに、エンジン３４の出力制御やブレーキ３６の操作制
御を行うものである。また、ステップＳ６の横方向制御
とは、先導車１１の走行軌跡と追従車３１の移動位置と
のずれを求めてこれが減少するように、ステアリング３
３の操作制御を行うものである。
距離センサ３９が測定した先導車１１と追従車３１との
実車間距離を予め車速等に応じた安全車間距離となるよ
うに、エンジン３４の出力制御やブレーキ３６の操作制
御を行うものである。また、ステップＳ６の横方向制御
とは、先導車１１の走行軌跡と追従車３１の移動位置と
のずれを求めてこれが減少するように、ステアリング３
３の操作制御を行うものである。
【００２８】即ち、横方向制御において、図３に示すよ
うに、先導車１１のＥＣＵ１９は車速とヨー角速度とか
ら車両重心点の移動軌跡を所定時間ごとに演算し、通信
ＥＣＵ２０によって追従車３１に送信しており、ステッ
プＳ１１にて、追従車３１の通信ＥＣＵ４０はこの所定
時間ごとの移動軌跡を受信し、制御ＥＣＵ３２が通信こ
の移動軌跡を固定座標データとして格納する。ステップ
Ｓ１２では、制御ＥＣＵ３２が車速センサ３７が検出し
た追従車３１の車速Ｖとヨーレートセンサ３８が検出し
たヨー角速度γを読込む。そして、ステップＳ１３に
て、予測時間ｔPを下記数式１より求める。
うに、先導車１１のＥＣＵ１９は車速とヨー角速度とか
ら車両重心点の移動軌跡を所定時間ごとに演算し、通信
ＥＣＵ２０によって追従車３１に送信しており、ステッ
プＳ１１にて、追従車３１の通信ＥＣＵ４０はこの所定
時間ごとの移動軌跡を受信し、制御ＥＣＵ３２が通信こ
の移動軌跡を固定座標データとして格納する。ステップ
Ｓ１２では、制御ＥＣＵ３２が車速センサ３７が検出し
た追従車３１の車速Ｖとヨーレートセンサ３８が検出し
たヨー角速度γを読込む。そして、ステップＳ１３に
て、予測時間ｔPを下記数式１より求める。
【００２９】
【数１】
【００３０】即ち、先導車１１の走行軌跡と追従車３１
の移動位置とのずれを求める場合、追従車３１の所定時
間後における移動位置を予測し、先導車の走行軌跡から
算出したこの予測移動位置に対応する移動位置を算出
し、この時の両者の位置から車幅方向のずれを算出して
いる。従って、この予測時間ｔP とは、現在から先導車
１１と追従車３１との車幅方向のずれを算出する位置ま
で追従車３１が走行する時間である。なお、この予測時
間ｔP は、図５に示すように、追従車３１の車速Ｖの増
加に応じて増加するように設定されるが、追従車３１が
先導車１１の現在位置に到達するまでの時間（Ｌ／Ｖ）
が上限となっており、予測時間ｔP によって予測した追
従車３１の移動位置が先導車１１の現在位置を越えるこ
とがないようにしてある。
の移動位置とのずれを求める場合、追従車３１の所定時
間後における移動位置を予測し、先導車の走行軌跡から
算出したこの予測移動位置に対応する移動位置を算出
し、この時の両者の位置から車幅方向のずれを算出して
いる。従って、この予測時間ｔP とは、現在から先導車
１１と追従車３１との車幅方向のずれを算出する位置ま
で追従車３１が走行する時間である。なお、この予測時
間ｔP は、図５に示すように、追従車３１の車速Ｖの増
加に応じて増加するように設定されるが、追従車３１が
先導車１１の現在位置に到達するまでの時間（Ｌ／Ｖ）
が上限となっており、予測時間ｔP によって予測した追
従車３１の移動位置が先導車１１の現在位置を越えるこ
とがないようにしてある。
【００３１】ステップＳ１４では、ステップＳ１１にて
格納した先導車１１の移動軌跡の固定座標データを、追
従車３１の固定座標に変換する。即ち、図３において、
現在の追従車３１の移動位置座標を（ｘ0 ，ｙ0 ）と設
定し、先導車１１の移動軌跡の点をこの座標上に設定す
る。そして、ステップＳ１５において、ステップＳ１３
で求めた予測時間ｔP 後の追従車３１の移動位置
（ｘp ，ｙp ）を下記数式２より予測演算する。
格納した先導車１１の移動軌跡の固定座標データを、追
従車３１の固定座標に変換する。即ち、図３において、
現在の追従車３１の移動位置座標を（ｘ0 ，ｙ0 ）と設
定し、先導車１１の移動軌跡の点をこの座標上に設定す
る。そして、ステップＳ１５において、ステップＳ１３
で求めた予測時間ｔP 後の追従車３１の移動位置
（ｘp ，ｙp ）を下記数式２より予測演算する。
【００３２】
【数２】
【００３３】そして、ステップＳ１６では、ステップＳ
１４で変換した先導車１１の移動軌跡の固定座標データ
を、予測時間ｔP 後の追従車３１の固定座標に変換す
る。そして、ステップＳ１７にて、変換した先導車１１
の移動軌跡の固定座標データからｘ座標がｙ軸をまたぐ
２点を求める。例えば、先導車１１の固定座標データか
ら連続する２点（ｘn ，ｙn ）（ｘn+1 ，ｙn+1 ）のｘ
座標値同志を乗算して負または０となるものを選択す
る。そして、この２点（ｘn ，ｙn ）（ｘn+1 ，
ｙ n+1 ）から直線補間によって予測時間ｔP 後の追従車
３１の移動位置に対応する目標移動位置（ｘp ，ｙa ）
を求める。
１４で変換した先導車１１の移動軌跡の固定座標データ
を、予測時間ｔP 後の追従車３１の固定座標に変換す
る。そして、ステップＳ１７にて、変換した先導車１１
の移動軌跡の固定座標データからｘ座標がｙ軸をまたぐ
２点を求める。例えば、先導車１１の固定座標データか
ら連続する２点（ｘn ，ｙn ）（ｘn+1 ，ｙn+1 ）のｘ
座標値同志を乗算して負または０となるものを選択す
る。そして、この２点（ｘn ，ｙn ）（ｘn+1 ，
ｙ n+1 ）から直線補間によって予測時間ｔP 後の追従車
３１の移動位置に対応する目標移動位置（ｘp ，ｙa ）
を求める。
【００３４】その後、ステップＳ１８において、予測時
間ｔP 後における追従車３１の移動位置（ｘ0 ，ｙ0 ）
とこれに対応する目標移動位置（ｘp ，ｙa ）とから、
先導車１１の走行軌跡に対する予測時間ｔP 後における
追従車３１の車幅方向（横方向）偏差εを、上記２点の
ｙ軸上の偏差により計算する。そして、ステップＳ１９
にて、ＰＩＤ制御によってステアリング３３の操作量を
算出する。
間ｔP 後における追従車３１の移動位置（ｘ0 ，ｙ0 ）
とこれに対応する目標移動位置（ｘp ，ｙa ）とから、
先導車１１の走行軌跡に対する予測時間ｔP 後における
追従車３１の車幅方向（横方向）偏差εを、上記２点の
ｙ軸上の偏差により計算する。そして、ステップＳ１９
にて、ＰＩＤ制御によってステアリング３３の操作量を
算出する。
【００３５】このように本実施形態の自動追従制御方法
にあっては、先導車１１の移動軌跡を追従車３１の固定
座標に変換し、予測時間ｔP 後の追従車３１の移動位置
（ｘ p ，ｙp ）を予測演算すると共に、先導車１１の移
動軌跡の固定座標データを予測時間ｔP 後の追従車３１
の固定座標に変換して先導車１１の移動軌跡の目標移動
位置（ｘp ，ｙa ）を求め、この予測時間ｔP 後におけ
る追従車３１の移動位置（ｘp ，ｙp ）と目標移動位置
（ｘp ，ｙa ）とから、両者の車幅方向のずれ（偏差）
を計算し、ステアリング３３の操作量を算出すること
で、追従車３１の進行方向を制御するようにしており、
高速走行での制御遅れが抑制され、追従走行精度の悪化
が防止される。
にあっては、先導車１１の移動軌跡を追従車３１の固定
座標に変換し、予測時間ｔP 後の追従車３１の移動位置
（ｘ p ，ｙp ）を予測演算すると共に、先導車１１の移
動軌跡の固定座標データを予測時間ｔP 後の追従車３１
の固定座標に変換して先導車１１の移動軌跡の目標移動
位置（ｘp ，ｙa ）を求め、この予測時間ｔP 後におけ
る追従車３１の移動位置（ｘp ，ｙp ）と目標移動位置
（ｘp ，ｙa ）とから、両者の車幅方向のずれ（偏差）
を計算し、ステアリング３３の操作量を算出すること
で、追従車３１の進行方向を制御するようにしており、
高速走行での制御遅れが抑制され、追従走行精度の悪化
が防止される。
【００３６】なお、上述した実施形態にあっては、先導
車１１を追従走行するものとしたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、予め設定された走行軌
跡を追従させる場合にも適用することができる。
車１１を追従走行するものとしたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、予め設定された走行軌
跡を追従させる場合にも適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】以上、実施形態において詳細に説明した
ように、本発明の自動追従制御方法によれば、所定時間
後における車両の予測移動位置を求め、この予測移動位
置と走行軌跡との間に生じる車幅方向の偏差を算出し、
この車幅方向偏差を減少させるように車両の進行方向を
制御するようにしたので、高速走行での制御遅れが抑制
され、追従走行精度の悪化を防止することができ、その
結果、車速に拘らず高精度な車両の自動追従制御を可能
とすることができる。
ように、本発明の自動追従制御方法によれば、所定時間
後における車両の予測移動位置を求め、この予測移動位
置と走行軌跡との間に生じる車幅方向の偏差を算出し、
この車幅方向偏差を減少させるように車両の進行方向を
制御するようにしたので、高速走行での制御遅れが抑制
され、追従走行精度の悪化を防止することができ、その
結果、車速に拘らず高精度な車両の自動追従制御を可能
とすることができる。
【００３８】また、請求項２の発明の自動追従制御方法
によれば、所定時間を車両の車速の増加に応じて長く設
定したので、予測移動位置の予測が高精度となって精度
の高い追従走行が可能となり、高速時には所定時間が比
較的長く設定されることで、制御遅れによる追従走行精
度の悪化を防止することができる。
によれば、所定時間を車両の車速の増加に応じて長く設
定したので、予測移動位置の予測が高精度となって精度
の高い追従走行が可能となり、高速時には所定時間が比
較的長く設定されることで、制御遅れによる追従走行精
度の悪化を防止することができる。
【００３９】また、請求項３の発明の自動追従制御方法
によれば、走行軌跡を前方を走行する先導車の走行軌跡
とし、所定時間を車両が先導車の現在位置に到達するま
での時間を上限として設定したので、予測移動位置が先
導車の現在位置を越えることはなく、追従走行の高精度
な制御を可能とすることができる。
によれば、走行軌跡を前方を走行する先導車の走行軌跡
とし、所定時間を車両が先導車の現在位置に到達するま
での時間を上限として設定したので、予測移動位置が先
導車の現在位置を越えることはなく、追従走行の高精度
な制御を可能とすることができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る自動追従制御方法を
実施するためのシステムの概略構成図である。
実施するためのシステムの概略構成図である。
【図２】自動追従制御方法の制御の流れを表すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】車両の横方向制御の流れを表すフローチャート
である。
である。
【図４】先導車に対する追従車の横方向偏差の算出方法
を説明するための概略図である。
を説明するための概略図である。
【図５】追従車の車速に対する予測時間を表すグラフで
ある。
ある。
【図６】一般的な自動追従走行システムの概略図であ
る。
る。
１１ 先導車 １２ ドライバ １３，３３ ステアリング １４，３４ エンジン １５，３５ トランスミッション １６，３６ ブレーキ １７，３７ 車速センサ １８，３８ ヨートレートセンサ １９ ＥＣＵ ２０，４０ 通信ＥＣＵ ２１，４１ａ，４１ｂ 前後通信機 ２２ 表示パネル ３１，５１ 追従車 ３２ 制御ＥＣＵ ３９ 車間距離センサ ４２ モード切換スイッチ
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の走行軌跡に追従させて車両を走行
させる自動追従制御方法において、所定時間後における
前記車両の予測移動位置を求め、該予測移動位置と前記
走行軌跡との間に生じる車幅方向の偏差を算出し、該車
幅方向偏差を減少させるように前記車両の進行方向を制
御するようにしたことを特徴とする自動追従制御方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の自動追従制御方法におい
て、前記所定時間は前記車両の車速の増加に応じて長く
設定されることを特徴とする自動追従制御方法。 - 【請求項３】 請求項２記載の自動追従制御方法におい
て、前記走行軌跡は前方を走行する先導車の走行軌跡で
あり、前記所定時間は前記車両が該先導車の現在位置に
到達するまでの時間を上限として設定されることを特徴
とする自動追従制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32809196A JP3371724B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | 自動追従制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32809196A JP3371724B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | 自動追従制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10172099A true JPH10172099A (ja) | 1998-06-26 |
| JP3371724B2 JP3371724B2 (ja) | 2003-01-27 |
Family
ID=18206416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32809196A Expired - Fee Related JP3371724B2 (ja) | 1996-12-09 | 1996-12-09 | 自動追従制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3371724B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000113399A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Honda Motor Co Ltd | 自動追従走行システム |
| US7818090B2 (en) | 2004-11-18 | 2010-10-19 | Panasonic Corporation | Method of controlling movement of mobile robot |
| JP2010272080A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Toyota Motor Corp | 走行支援装置 |
| US8774981B2 (en) | 2009-09-14 | 2014-07-08 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Infantry robotic porter system and methods useful in conjunction therewith |
| JP2018024345A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 車両の走行制御装置 |
| WO2018216389A1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | 株式会社デンソー | 冷凍システム |
| EP3787459A4 (en) * | 2018-05-04 | 2022-03-16 | Lg Electronics Inc. | PLURALITY OF CLEANING ROBOTS AND THEIR CONTROL METHOD |
-
1996
- 1996-12-09 JP JP32809196A patent/JP3371724B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000113399A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-21 | Honda Motor Co Ltd | 自動追従走行システム |
| US7818090B2 (en) | 2004-11-18 | 2010-10-19 | Panasonic Corporation | Method of controlling movement of mobile robot |
| JP2010272080A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Toyota Motor Corp | 走行支援装置 |
| US8774981B2 (en) | 2009-09-14 | 2014-07-08 | Israel Aerospace Industries Ltd. | Infantry robotic porter system and methods useful in conjunction therewith |
| JP2018024345A (ja) * | 2016-08-10 | 2018-02-15 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 車両の走行制御装置 |
| WO2018216389A1 (ja) * | 2017-05-26 | 2018-11-29 | 株式会社デンソー | 冷凍システム |
| JP2018200135A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 株式会社デンソー | 冷凍システム |
| EP3787459A4 (en) * | 2018-05-04 | 2022-03-16 | Lg Electronics Inc. | PLURALITY OF CLEANING ROBOTS AND THEIR CONTROL METHOD |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3371724B2 (ja) | 2003-01-27 |
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