JPH10300480A - 地図データ利用車両走行状態演算装置及び地図データ利用車両走行状態演算方法 - Google Patents
地図データ利用車両走行状態演算装置及び地図データ利用車両走行状態演算方法Info
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- JPH10300480A JPH10300480A JP9109614A JP10961497A JPH10300480A JP H10300480 A JPH10300480 A JP H10300480A JP 9109614 A JP9109614 A JP 9109614A JP 10961497 A JP10961497 A JP 10961497A JP H10300480 A JPH10300480 A JP H10300480A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 18
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2400/00—Indexing codes relating to detected, measured or calculated conditions or factors
- B60G2400/80—Exterior conditions
- B60G2400/82—Ground surface
- B60G2400/824—Travel path sensing; Track monitoring
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2401/00—Indexing codes relating to the type of sensors based on the principle of their operation
- B60G2401/16—GPS track data
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- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G2800/00—Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60G2800/90—System Controller type
- B60G2800/91—Suspension Control
- B60G2800/912—Attitude Control; levelling control
- B60G2800/9124—Roll-over protection systems, e.g. for warning or control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2552/00—Input parameters relating to infrastructure
- B60W2552/15—Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction
Landscapes
- Instructional Devices (AREA)
- Navigation (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 道路の中心方向と車両の進行方向とが一致し
ない場合にも、縦断勾配、横断勾配のデータを補正し、
適切な走行状態の演算を実行できる地図データ利用車両
走行状態演算装置及び地図データ利用車両走行状態演算
方法を提供する。 【解決手段】 現在位置取得装置１２により取得された
現在位置に基づいて地図データベース１４から道路の縦
断勾配及び横断勾配が演算処理装置１８に入力され、自
車の予想進路にあるカーブした道路の形状データが取得
される。この形状データは、自車の進行方向と道路中心
線の方向とのずれに応じて、地図データベース補正装置
２４により補正される。このように補正された形状デー
タからカーブを通過するための目標車速が演算処理装置
１８により演算され、現在位置とカーブとの位置関係や
自車の進行方向を加味しながら減速装置２０による減速
制御あるいは警報装置２２による運転者への速度調整警
告を行う。
ない場合にも、縦断勾配、横断勾配のデータを補正し、
適切な走行状態の演算を実行できる地図データ利用車両
走行状態演算装置及び地図データ利用車両走行状態演算
方法を提供する。 【解決手段】 現在位置取得装置１２により取得された
現在位置に基づいて地図データベース１４から道路の縦
断勾配及び横断勾配が演算処理装置１８に入力され、自
車の予想進路にあるカーブした道路の形状データが取得
される。この形状データは、自車の進行方向と道路中心
線の方向とのずれに応じて、地図データベース補正装置
２４により補正される。このように補正された形状デー
タからカーブを通過するための目標車速が演算処理装置
１８により演算され、現在位置とカーブとの位置関係や
自車の進行方向を加味しながら減速装置２０による減速
制御あるいは警報装置２２による運転者への速度調整警
告を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路形状や自車の
進行方向に応じて走行状態の演算を行う地図データ利用
車両走行状態演算装置に関する。
進行方向に応じて走行状態の演算を行う地図データ利用
車両走行状態演算装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、地図データベースから自車の
走行する前方の道路形状を取得し、前方に存在するカー
ブを滑らかに走行できるように車速制御する装置が提案
されている。特開平８−２０２９９１号公報には、この
ような技術が開示されている。本従来例においては、カ
ーブ通過目標車速を決定する際に、路面の摩擦係数μか
ら路面の横断勾配、縦断勾配による車両横力、前後力を
差し引き、あるいは横断勾配の方向によっては横力を加
算し、横力の余裕分を演算し、その余裕分とカーブの遠
心力との釣り合いにより目標車速を演算するものであ
る。ここで、目標車速は、
走行する前方の道路形状を取得し、前方に存在するカー
ブを滑らかに走行できるように車速制御する装置が提案
されている。特開平８−２０２９９１号公報には、この
ような技術が開示されている。本従来例においては、カ
ーブ通過目標車速を決定する際に、路面の摩擦係数μか
ら路面の横断勾配、縦断勾配による車両横力、前後力を
差し引き、あるいは横断勾配の方向によっては横力を加
算し、横力の余裕分を演算し、その余裕分とカーブの遠
心力との釣り合いにより目標車速を演算するものであ
る。ここで、目標車速は、
【数１】 により算出する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、自車が通過す
るカーブに、縦断勾配がある場合には、前輪、後輪で輪
荷重が等しくならない。したがって、上記従来例のよう
な２次元的なモデルを基に決定した横力余裕分に基づき
車両制御をすると、たとえ目標車速においても輪荷重の
小さい輪で摩擦力の限界を超えてしまう可能性がある。
運転者は、通常自分が目視した縦断勾配もある程度加味
して、加速、減速をコントロールしているが、上記のよ
うな制御を行うと、運転者の感覚に合致しないものにな
ってしまうという問題があった。
るカーブに、縦断勾配がある場合には、前輪、後輪で輪
荷重が等しくならない。したがって、上記従来例のよう
な２次元的なモデルを基に決定した横力余裕分に基づき
車両制御をすると、たとえ目標車速においても輪荷重の
小さい輪で摩擦力の限界を超えてしまう可能性がある。
運転者は、通常自分が目視した縦断勾配もある程度加味
して、加速、減速をコントロールしているが、上記のよ
うな制御を行うと、運転者の感覚に合致しないものにな
ってしまうという問題があった。
【０００４】また、縦断勾配や横断勾配を車両の走行状
態の演算に使用する場合には、縦断勾配、横断勾配でそ
の影響の仕方が異なっている。すなわち、横断勾配で
は、車両にかかる横力に直接加減する形で演算に取り入
れられる。これに対して縦断勾配の影響は、横力に対し
て直交するベクトルとして影響する。したがって、縦断
勾配、横断勾配は、それぞれ区別して車両の走行状態の
演算に反映させる必要がある。従来は、地図データ等か
ら取得された道路の形状データに基づいて道路毎に縦断
勾配、横断勾配の影響を考慮していた。
態の演算に使用する場合には、縦断勾配、横断勾配でそ
の影響の仕方が異なっている。すなわち、横断勾配で
は、車両にかかる横力に直接加減する形で演算に取り入
れられる。これに対して縦断勾配の影響は、横力に対し
て直交するベクトルとして影響する。したがって、縦断
勾配、横断勾配は、それぞれ区別して車両の走行状態の
演算に反映させる必要がある。従来は、地図データ等か
ら取得された道路の形状データに基づいて道路毎に縦断
勾配、横断勾配の影響を考慮していた。
【０００５】しかし、特に道幅が広く、カーブ長の短い
カーブ等を車両が進行するような場合に、道路のカーブ
と車両が走行するラインとが一致しない場合がある。こ
のような場合、上記形状データから画一的に求められた
縦断勾配、横断勾配と、自車が実際に走行するラインの
縦断勾配、横断勾配とが一致しないという問題がある。
このため、地図データから得られる縦断勾配、横断勾配
のデータを自車の走行ラインに応じて補正する必要があ
るが、従来はそこまで考慮されていなかった。
カーブ等を車両が進行するような場合に、道路のカーブ
と車両が走行するラインとが一致しない場合がある。こ
のような場合、上記形状データから画一的に求められた
縦断勾配、横断勾配と、自車が実際に走行するラインの
縦断勾配、横断勾配とが一致しないという問題がある。
このため、地図データから得られる縦断勾配、横断勾配
のデータを自車の走行ラインに応じて補正する必要があ
るが、従来はそこまで考慮されていなかった。
【０００６】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、道路の中心方向と車両の進行方
向とが一致しない場合にも、縦断勾配、横断勾配のデー
タを補正し、適切な走行状態の演算を実行できる地図デ
ータ利用車両走行状態演算装置及び地図データ利用車両
走行状態演算方法を提供することにある。
のであり、その目的は、道路の中心方向と車両の進行方
向とが一致しない場合にも、縦断勾配、横断勾配のデー
タを補正し、適切な走行状態の演算を実行できる地図デ
ータ利用車両走行状態演算装置及び地図データ利用車両
走行状態演算方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、地図データ利用車両走行状態演算装置で
あって、自車の予想進路にあるカーブした道路の縦断勾
配及び横断勾配を含む形状データを取得する手段と、自
車の運動状態及び形状データに基づき、自車の運動状態
がカーブを通過するのに適している程度を判定する走行
適合度判定手段と、道路の中心方向と自車の進行方向と
のずれを設定し、このずれに応じて走行適合度判定手段
の判定ロジックを調整する手段と、を備えることを特徴
とする。
に、本発明は、地図データ利用車両走行状態演算装置で
あって、自車の予想進路にあるカーブした道路の縦断勾
配及び横断勾配を含む形状データを取得する手段と、自
車の運動状態及び形状データに基づき、自車の運動状態
がカーブを通過するのに適している程度を判定する走行
適合度判定手段と、道路の中心方向と自車の進行方向と
のずれを設定し、このずれに応じて走行適合度判定手段
の判定ロジックを調整する手段と、を備えることを特徴
とする。
【０００８】また、上記地図データ利用車両走行状態演
算装置がさらに、走行適合度を判定するために自車の推
定横力を演算する手段と、上記ずれに応じてこの推定横
力を調整する手段と、を有することを特徴とする。
算装置がさらに、走行適合度を判定するために自車の推
定横力を演算する手段と、上記ずれに応じてこの推定横
力を調整する手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】また、上記発明において、形状データを車
載ナビゲーションシステムから取得し、走行適合度判定
手段が自車位置とカーブとの位置関係及び自車の進行方
向を考慮して走行適合度を判定することを特徴とする。
載ナビゲーションシステムから取得し、走行適合度判定
手段が自車位置とカーブとの位置関係及び自車の進行方
向を考慮して走行適合度を判定することを特徴とする。
【００１０】また、上記発明において、走行適合度判定
手段の判定ロジックを調整する手段が、地図データベー
スから取得される縦断勾配または横断勾配の値を補正す
ることを特徴とする。
手段の判定ロジックを調整する手段が、地図データベー
スから取得される縦断勾配または横断勾配の値を補正す
ることを特徴とする。
【００１１】さらに、上記目的を達成するために、本発
明は、地図データ利用車両走行状態演算方法であって、
自車の予想進路にあるカーブした道路の縦断勾配及び横
断勾配を含む形状データを取得し、自車の運動状態及び
形状データに基づき、自車の運動状態がカーブを通過す
るのに適している程度である走行適合度を判定し、道路
の中心方向と自車の進行方向とのずれを設定し、このず
れに応じて走行適合度の判定ロジックを調整することを
特徴とする。
明は、地図データ利用車両走行状態演算方法であって、
自車の予想進路にあるカーブした道路の縦断勾配及び横
断勾配を含む形状データを取得し、自車の運動状態及び
形状データに基づき、自車の運動状態がカーブを通過す
るのに適している程度である走行適合度を判定し、道路
の中心方向と自車の進行方向とのずれを設定し、このず
れに応じて走行適合度の判定ロジックを調整することを
特徴とする。
【００１２】また、上記地図データ利用車両走行状態演
算方法がさらに、走行適合度を判定するために自車の推
定横力を演算し、上記ずれに応じてこの推定横力を調整
することを特徴とする。
算方法がさらに、走行適合度を判定するために自車の推
定横力を演算し、上記ずれに応じてこの推定横力を調整
することを特徴とする。
【００１３】また、上記発明において、形状データを車
載ナビゲーションシステムから取得し、自車位置とカー
ブとの位置関係及び自車の進行方向を考慮して走行適合
度を判定することを特徴とする。
載ナビゲーションシステムから取得し、自車位置とカー
ブとの位置関係及び自車の進行方向を考慮して走行適合
度を判定することを特徴とする。
【００１４】また、上記発明において、地図データベー
スから取得される縦断勾配または横断勾配の値を補正す
ることにより上記判定ロジックを調整することを特徴と
する。
スから取得される縦断勾配または横断勾配の値を補正す
ることにより上記判定ロジックを調整することを特徴と
する。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１６】図１には、本発明に係る地図データ利用車
両走行状態演算装置の構成のブロック図が示される。図
１において、車輪速センサ１０により車速が検出され
る。また、現在位置取得装置１２により取得された車両
の現在位置に応じて、地図データベース１４に記憶され
た道路形状等のデータが読み出される。この道路形状等
のデータには、縦断勾配、横断勾配等のデータが含まれ
る。現在位置取得装置１２は、例えばＧＰＳ等から現在
位置を取得する構成となっている。地図データベース１
４としては、例えば、車載ナビゲーションシステムとす
ることもできる。また、路面μ取得装置１６により、自
車が走行する道路の路面の摩擦係数μが取得される。こ
の路面μ取得装置１６は、例えばインフラ等の情報網や
あらかじめ保有しているデータベースあるいは種々のセ
ンサからの演算等により路面の摩擦係数μを得る装置で
ある。以上に述べた現在位置取得装置１２、地図データ
ベース１４、路面μ取得装置１６により、本発明に係る
形状データ取得手段が構成される。
両走行状態演算装置の構成のブロック図が示される。図
１において、車輪速センサ１０により車速が検出され
る。また、現在位置取得装置１２により取得された車両
の現在位置に応じて、地図データベース１４に記憶され
た道路形状等のデータが読み出される。この道路形状等
のデータには、縦断勾配、横断勾配等のデータが含まれ
る。現在位置取得装置１２は、例えばＧＰＳ等から現在
位置を取得する構成となっている。地図データベース１
４としては、例えば、車載ナビゲーションシステムとす
ることもできる。また、路面μ取得装置１６により、自
車が走行する道路の路面の摩擦係数μが取得される。こ
の路面μ取得装置１６は、例えばインフラ等の情報網や
あらかじめ保有しているデータベースあるいは種々のセ
ンサからの演算等により路面の摩擦係数μを得る装置で
ある。以上に述べた現在位置取得装置１２、地図データ
ベース１４、路面μ取得装置１６により、本発明に係る
形状データ取得手段が構成される。
【００１７】また、車輪速センサ１０により取得された
車速及び現在位置取得装置１２、地図データベース１
４、路面μ取得装置１６により取得された自車の予想進
路にあるカーブを含む道路の形状データ等は、演算処理
装置１８に入力される。演算処理装置１８では、自車の
予想進路にあるカーブにおいて、上記形状データに含ま
れる縦断勾配、横断勾配に基づき、自車の前輪・後輪そ
れぞれに作用する荷重を演算する。さらに、この荷重と
路面の摩擦係数μを使用して前輪・後輪それぞれについ
て推定摩擦力を演算する。また、演算処理装置１８は、
上記予想進路の形状データに基づいて、自車の前輪・後
輪それぞれについて発生する前後力、横力も推定演算す
る。さらに、これらの推定摩擦力及び前後力、横力か
ら、自車に発生させることができる横力余裕分すなわち
前後力と横力の合力を、推定摩擦力からベクトル的に減
算した値を演算する。
車速及び現在位置取得装置１２、地図データベース１
４、路面μ取得装置１６により取得された自車の予想進
路にあるカーブを含む道路の形状データ等は、演算処理
装置１８に入力される。演算処理装置１８では、自車の
予想進路にあるカーブにおいて、上記形状データに含ま
れる縦断勾配、横断勾配に基づき、自車の前輪・後輪そ
れぞれに作用する荷重を演算する。さらに、この荷重と
路面の摩擦係数μを使用して前輪・後輪それぞれについ
て推定摩擦力を演算する。また、演算処理装置１８は、
上記予想進路の形状データに基づいて、自車の前輪・後
輪それぞれについて発生する前後力、横力も推定演算す
る。さらに、これらの推定摩擦力及び前後力、横力か
ら、自車に発生させることができる横力余裕分すなわち
前後力と横力の合力を、推定摩擦力からベクトル的に減
算した値を演算する。
【００１８】ここで、図１に示されるように、地図デー
タベース１４のデータは、地図データベース補正装置２
４を介して演算処理装置１８に入力されている。地図デ
ータベース補正装置２４では、地図データベース１４の
データに基づき、車両の進行方向が道路中心線方向から
ずれる角度に応じて、縦断勾配、横断勾配の値を補正す
る。したがって、演算処理装置１８では、車両の進行方
向が道路中心線方向からずれた場合にも、地図データベ
ース補正装置２４で補正された縦断勾配、横断勾配によ
り、適切な演算を行うことができる。
タベース１４のデータは、地図データベース補正装置２
４を介して演算処理装置１８に入力されている。地図デ
ータベース補正装置２４では、地図データベース１４の
データに基づき、車両の進行方向が道路中心線方向から
ずれる角度に応じて、縦断勾配、横断勾配の値を補正す
る。したがって、演算処理装置１８では、車両の進行方
向が道路中心線方向からずれた場合にも、地図データベ
ース補正装置２４で補正された縦断勾配、横断勾配によ
り、適切な演算を行うことができる。
【００１９】図２には、図１に示された地図データ利用
車両走行状態演算装置によりカーブを滑らかに走行する
ための動作のフローが示される。図２は、車両の進行方
向と道路中心線方向とがずれていない場合の動作であ
る。また、図３には、縦断勾配の存する道路上に車両が
位置している場合に、前輪、後輪にそれぞれかかる荷重
の配分の説明図が示される。また、図４には、横断勾配
の存する道路上に車両が位置している場合に、前輪にか
かる荷重の配分の説明図が示される。なお、後輪に作用
する荷重も同様であるので図示は省略する。
車両走行状態演算装置によりカーブを滑らかに走行する
ための動作のフローが示される。図２は、車両の進行方
向と道路中心線方向とがずれていない場合の動作であ
る。また、図３には、縦断勾配の存する道路上に車両が
位置している場合に、前輪、後輪にそれぞれかかる荷重
の配分の説明図が示される。また、図４には、横断勾配
の存する道路上に車両が位置している場合に、前輪にか
かる荷重の配分の説明図が示される。なお、後輪に作用
する荷重も同様であるので図示は省略する。
【００２０】図２において、現在位置取得装置１２及び
地図データベース１４から、自車の予想進路上の近い前
方にカーブが存在するか否かが判別される（Ｓ１）。カ
ーブが存在する場合に、そのカーブに縦断勾配があるか
否かが地図データベース１４の情報により判断される
（Ｓ２）。
地図データベース１４から、自車の予想進路上の近い前
方にカーブが存在するか否かが判別される（Ｓ１）。カ
ーブが存在する場合に、そのカーブに縦断勾配があるか
否かが地図データベース１４の情報により判断される
（Ｓ２）。
【００２１】自車の予想進路に、縦断勾配を有するカー
ブした道路がある場合に、前輪、後輪の輪荷重すなわち
路面に垂直な方向の力Ｆｆｗ、Ｆｒｗが演算処理装置１
８で演算される（Ｓ３）。この前後輪の輪荷重Ｆｆｗ、
Ｆｒｗは、図３に示されるように、前輪及び後輪にそれ
ぞれかかる重力の、路面に垂直な方向の成分である。前
輪及び後輪にかかる荷重は、車両の重心の位置により変
化する。すなわち、重心に近い方の輪により多くの荷重
がかかることになる。
ブした道路がある場合に、前輪、後輪の輪荷重すなわち
路面に垂直な方向の力Ｆｆｗ、Ｆｒｗが演算処理装置１
８で演算される（Ｓ３）。この前後輪の輪荷重Ｆｆｗ、
Ｆｒｗは、図３に示されるように、前輪及び後輪にそれ
ぞれかかる重力の、路面に垂直な方向の成分である。前
輪及び後輪にかかる荷重は、車両の重心の位置により変
化する。すなわち、重心に近い方の輪により多くの荷重
がかかることになる。
【００２２】以上のようにして求めた前輪後輪の輪荷重
Ｆｆｗ、Ｆｒｗに路面の摩擦係数μを乗じた値が、それ
ぞれの輪で発生可能な最大の摩擦力となる。また、前輪
及び後輪にかかる重力の路面方向成分Ｆｆｘ、Ｆｒｘ
が、それぞれの輪に発生する重力に基づく前後力であ
る。
Ｆｆｗ、Ｆｒｗに路面の摩擦係数μを乗じた値が、それ
ぞれの輪で発生可能な最大の摩擦力となる。また、前輪
及び後輪にかかる重力の路面方向成分Ｆｆｘ、Ｆｒｘ
が、それぞれの輪に発生する重力に基づく前後力であ
る。
【００２３】また、図４に示されるように、道路に横断
勾配がある場合には、それぞれ前輪及び後輪にかかる重
力の路面方向成分Ｆｆｙ、Ｆｒｙが、重力に基づいて発
生する横力となる。また、この場合には、横力が発生す
る分前後輪にかかる輪荷重Ｆｆｗ、Ｆｒｗも小さくな
る。
勾配がある場合には、それぞれ前輪及び後輪にかかる重
力の路面方向成分Ｆｆｙ、Ｆｒｙが、重力に基づいて発
生する横力となる。また、この場合には、横力が発生す
る分前後輪にかかる輪荷重Ｆｆｗ、Ｆｒｗも小さくな
る。
【００２４】図５には、前述した発生可能な最大摩擦力
Ｆｆｗ×μの円が示される。また、同時に前輪に発生す
る前後力及び横力も併せて示されている。図５において
は、前輪における各力の関係が示されているが、後輪に
おいても同様に考えることができる。前輪に発生する前
後力Ｆｆｘと横力Ｆｆｙとの合力が、最大摩擦力Ｆｆｗ
×μの円よりも内側の範囲にとどまっている場合には、
タイヤのグリップ力の方が上記合力よりも大きいことに
なり、タイヤはスリップをしない。この場合、横力に関
しては、図５に示されるＦｙｆの分だけ余裕があること
になる。このＦｙｆを以後横力余裕分と呼ぶ。
Ｆｆｗ×μの円が示される。また、同時に前輪に発生す
る前後力及び横力も併せて示されている。図５において
は、前輪における各力の関係が示されているが、後輪に
おいても同様に考えることができる。前輪に発生する前
後力Ｆｆｘと横力Ｆｆｙとの合力が、最大摩擦力Ｆｆｗ
×μの円よりも内側の範囲にとどまっている場合には、
タイヤのグリップ力の方が上記合力よりも大きいことに
なり、タイヤはスリップをしない。この場合、横力に関
しては、図５に示されるＦｙｆの分だけ余裕があること
になる。このＦｙｆを以後横力余裕分と呼ぶ。
【００２５】この横力余裕分は、前輪及び後輪において
発生可能な最大摩擦力より求めることができる。すなわ
ち、前輪における発生可能な最大摩擦力Ｆｆｗ×μは、
図５より
発生可能な最大摩擦力より求めることができる。すなわ
ち、前輪における発生可能な最大摩擦力Ｆｆｗ×μは、
図５より
【数２】 であり、また、後輪において発生可能な最大摩擦力Ｆｒ
ｗ×μも同様にして
ｗ×μも同様にして
【数３】 となる。以上の第２式及び第３式においては、前輪及び
後輪で発生する前後力、横力、横力余裕分がベクトルと
してあらわされている。これらは、縦断勾配及び横断勾
配の傾斜の向きにより＋−が決定される。ここでＦｆｘ
は縦断勾配により前輪にかかる前後力、Ｆｒｘは、縦断
勾配により後輪にかかる前後力、Ｆｆｙは、横断勾配に
より前輪にかかる横力、Ｆｒｙは、横断勾配により後輪
にかかる横力、Ｆｙｆは前輪の横力余裕分、Ｆｙｒは、
後輪の横力余裕分である。
後輪で発生する前後力、横力、横力余裕分がベクトルと
してあらわされている。これらは、縦断勾配及び横断勾
配の傾斜の向きにより＋−が決定される。ここでＦｆｘ
は縦断勾配により前輪にかかる前後力、Ｆｒｘは、縦断
勾配により後輪にかかる前後力、Ｆｆｙは、横断勾配に
より前輪にかかる横力、Ｆｒｙは、横断勾配により後輪
にかかる横力、Ｆｙｆは前輪の横力余裕分、Ｆｙｒは、
後輪の横力余裕分である。
【００２６】以上に述べた第２式及び第３式より前後輪
の横力余裕分Ｆｙｆ、Ｆｙｒが演算処理装置１８により
演算される（Ｓ４）。
の横力余裕分Ｆｙｆ、Ｆｙｒが演算処理装置１８により
演算される（Ｓ４）。
【００２７】次に、前輪の横力余裕分Ｆｙｆ及び後輪の
横力余裕分Ｆｙｒのそれぞれから車両の重心位置に基づ
いて、車両に発生可能な横力を求める（Ｓ５）。すなわ
ち、図６に示されるように、重心から前輪までの距離を
ｌｆとし、重心から後輪までの距離をｌｒとした場合、
前輪における横力余裕分Ｆｙｆからは、車両横力Ｆｆを
横力余裕分Ｆｙｒのそれぞれから車両の重心位置に基づ
いて、車両に発生可能な横力を求める（Ｓ５）。すなわ
ち、図６に示されるように、重心から前輪までの距離を
ｌｆとし、重心から後輪までの距離をｌｒとした場合、
前輪における横力余裕分Ｆｙｆからは、車両横力Ｆｆを
【数４】 として求めることができる。また、後輪における横力余
裕分Ｆｒからは、同様に車両横力Ｆｒを
裕分Ｆｒからは、同様に車両横力Ｆｒを
【数５】 として求めることができる。
【００２８】以上のようにして、前輪及び後輪の横力余
裕分Ｆｙｆ、Ｆｙｒからそれぞれ求めた車両横力Ｆｆ、
Ｆｒのうち、小さい値を目標横力Ｆとする（Ｓ６）。こ
の目標横力Ｆを使用し、演算処理装置１８においてカー
ブを滑らかに走行するための目標車速Ｖを
裕分Ｆｙｆ、Ｆｙｒからそれぞれ求めた車両横力Ｆｆ、
Ｆｒのうち、小さい値を目標横力Ｆとする（Ｓ６）。こ
の目標横力Ｆを使用し、演算処理装置１８においてカー
ブを滑らかに走行するための目標車速Ｖを
【数６】 として求める（Ｓ７）。ここで、Ｒはカーブの曲率であ
り、地図データベース１４から得ることができる。また
Ｍは自車の重量である。
り、地図データベース１４から得ることができる。また
Ｍは自車の重量である。
【００２９】以上に述べた方法により、縦断勾配、横断
勾配等の道路の形状データから目標横力Ｆ及び目標車速
Ｖを演算する。これにより、自車の予想進路にあるカー
ブを通過するのに自車の速度等の運動状態が適している
程度すなわち走行適合度を判定することが可能である。
この走行適合度の判定は、図１に示された演算処理装置
１８で行うことができる。
勾配等の道路の形状データから目標横力Ｆ及び目標車速
Ｖを演算する。これにより、自車の予想進路にあるカー
ブを通過するのに自車の速度等の運動状態が適している
程度すなわち走行適合度を判定することが可能である。
この走行適合度の判定は、図１に示された演算処理装置
１８で行うことができる。
【００３０】ただし、上記方法においては、縦断勾配及
び横断勾配は、車両の進行方向と道路中心線方向とがず
れていない場合のものである。しかし、同じカーブを通
過する場合でも、自車の進行方向が道路の中心線方向に
対してずれていくと、上記縦断勾配、横断勾配も道路中
心線におけるデータからのずれが大きくなる。従って、
自車の進行方向と、道路の中心線方向とのずれに応じて
地図データベース１４の形状データを補正する必要があ
る。図１に示された地図データベース補正装置２４で
は、このような、道路の中心方向と車両の進行方向との
ずれを設定し、このずれに応じて前述した縦断勾配、横
断勾配のデータを補正していくものである。
び横断勾配は、車両の進行方向と道路中心線方向とがず
れていない場合のものである。しかし、同じカーブを通
過する場合でも、自車の進行方向が道路の中心線方向に
対してずれていくと、上記縦断勾配、横断勾配も道路中
心線におけるデータからのずれが大きくなる。従って、
自車の進行方向と、道路の中心線方向とのずれに応じて
地図データベース１４の形状データを補正する必要があ
る。図１に示された地図データベース補正装置２４で
は、このような、道路の中心方向と車両の進行方向との
ずれを設定し、このずれに応じて前述した縦断勾配、横
断勾配のデータを補正していくものである。
【００３１】道路の中心線方向に対して、車両の進行方
向がどの程度ずれるかについては、道路の道幅やカーブ
の曲率半径Ｒ、カーブ長、ドライバ特性等によって変わ
ってくると思われる。従って、道路の中心線方向と車両
の進行方向とのずれについては、道幅、カーブの曲率半
径Ｒ、カーブ長を基準とした平均値あるいは学習値によ
って求めることが考えられる。例えば、３ｍ幅で曲率半
径Ｒ＝１００ｍの道路では、道なりに走行した場合に、
上記ずれが道路の中心線方向に対して±５°程度である
と予想される。
向がどの程度ずれるかについては、道路の道幅やカーブ
の曲率半径Ｒ、カーブ長、ドライバ特性等によって変わ
ってくると思われる。従って、道路の中心線方向と車両
の進行方向とのずれについては、道幅、カーブの曲率半
径Ｒ、カーブ長を基準とした平均値あるいは学習値によ
って求めることが考えられる。例えば、３ｍ幅で曲率半
径Ｒ＝１００ｍの道路では、道なりに走行した場合に、
上記ずれが道路の中心線方向に対して±５°程度である
と予想される。
【００３２】図７には、以上のような観点に基づいて、
車両の進行方向と道路の中心線方向がずれた場合の車両
の走行適合度を判定する方法のフローが示される。ま
た、図８には、図７のフローを説明するための説明図が
示される。図７において、前述したような経験値あるい
は学習値から求められる道路中心線の方向（図８のα）
に対する車両の進行方向のずれθｅが決定される（Ｓ１
１）。上記ずれθｅについて、車両の走行適合度を判定
するために、まずθ＝−θｅとして演算を開始する（Ｓ
１２）。
車両の進行方向と道路の中心線方向がずれた場合の車両
の走行適合度を判定する方法のフローが示される。ま
た、図８には、図７のフローを説明するための説明図が
示される。図７において、前述したような経験値あるい
は学習値から求められる道路中心線の方向（図８のα）
に対する車両の進行方向のずれθｅが決定される（Ｓ１
１）。上記ずれθｅについて、車両の走行適合度を判定
するために、まずθ＝−θｅとして演算を開始する（Ｓ
１２）。
【００３３】次に、θがθｅよりも大きいか否かが判定
され（Ｓ１３）、θがθｅよりも大きくない場合には、
車両の進行方向としてα＋θすなわち道路の中心線方向
αからθだけずれた方向を設定し、このずれに応じて地
図データベース補正装置２４により地図データベース１
４の縦断勾配、横断勾配の値を補正する（Ｓ１４）。
され（Ｓ１３）、θがθｅよりも大きくない場合には、
車両の進行方向としてα＋θすなわち道路の中心線方向
αからθだけずれた方向を設定し、このずれに応じて地
図データベース補正装置２４により地図データベース１
４の縦断勾配、横断勾配の値を補正する（Ｓ１４）。
【００３４】次に、地図データベース補正装置２４から
得られた縦断勾配、横断勾配に基づき、図２に示された
方法により目標横力Ｆを演算する。すなわち、道路中心
線の方向αと車両の進行方向とのずれに応じて、前輪及
び後輪に発生する前後力及び横力を補正して第２式及び
第３式の演算を行っている。（Ｓ１５）。
得られた縦断勾配、横断勾配に基づき、図２に示された
方法により目標横力Ｆを演算する。すなわち、道路中心
線の方向αと車両の進行方向とのずれに応じて、前輪及
び後輪に発生する前後力及び横力を補正して第２式及び
第３式の演算を行っている。（Ｓ１５）。
【００３５】次に、演算に使用するθをθ＝θ＋θｓに
設定する。すなわち、本実施形態においては、道路中心
線の方向αに対して車両の進行方向がずれると考えられ
る角度±θｅの範囲を、所定のきざみ幅θｓで分割し、
このきざみ幅θｓ毎にＳ１３〜Ｓ１６のステップを繰り
返すことになる（Ｓ１６）。
設定する。すなわち、本実施形態においては、道路中心
線の方向αに対して車両の進行方向がずれると考えられ
る角度±θｅの範囲を、所定のきざみ幅θｓで分割し、
このきざみ幅θｓ毎にＳ１３〜Ｓ１６のステップを繰り
返すことになる（Ｓ１６）。
【００３６】車両の進行方向のずれの範囲±θｅの範囲
で走行適合度の判定が終了した場合、すなわちＳ１３に
おいてθがθｅよりも大きくなった場合に、演算処理装
置１８で得られた目標横力Ｆのうち最小の目標横力Ｆｍ
ｉｎが選択される（Ｓ１７）。次に、この最小目標横力
Ｆｍｉｎを使用し、目標車速Ｖを以下の第７式により演
算する。
で走行適合度の判定が終了した場合、すなわちＳ１３に
おいてθがθｅよりも大きくなった場合に、演算処理装
置１８で得られた目標横力Ｆのうち最小の目標横力Ｆｍ
ｉｎが選択される（Ｓ１７）。次に、この最小目標横力
Ｆｍｉｎを使用し、目標車速Ｖを以下の第７式により演
算する。
【００３７】
【数７】 以上のステップにより求められた目標車速Ｖに基づき、
演算処理装置１８が走行適合度を判定する。すなわち、
車輪速センサ１０が取得した現在の車速がカーブを滑ら
かに通過するのための目標車速Ｖより高い場合には、走
行適合度が低いと判定して、減速装置２０に減速制御を
行わせる。あるいは、警報装置２２により運転者に車速
を調整するような警告を出す。また、現在の車速が、目
標車速Ｖ以下の場合には、走行適合度が高いと判定して
上記減速制御はおこなわない。
演算処理装置１８が走行適合度を判定する。すなわち、
車輪速センサ１０が取得した現在の車速がカーブを滑ら
かに通過するのための目標車速Ｖより高い場合には、走
行適合度が低いと判定して、減速装置２０に減速制御を
行わせる。あるいは、警報装置２２により運転者に車速
を調整するような警告を出す。また、現在の車速が、目
標車速Ｖ以下の場合には、走行適合度が高いと判定して
上記減速制御はおこなわない。
【００３８】以上のような自車速度の減速制御あるいは
車速調整警告は、現在位置取得装置１２により取得した
自車の現在の位置と、地図データベース１４のデータに
基づいて求めた自車と前方のカーブとの位置関係すなわ
ち距離に応じて行うことも好適である。すなわち、車輪
速センサ１０によって求めた現在車速と目標車速Ｖとの
差をみて、この差が小さい場合には比較的短い距離で目
標車速Ｖまで減速することが可能であるが、この差が大
きい場合には、目標車速Ｖまで減速するために必要な距
離が長くなる。このため、カーブまでの距離と現在車速
及び目標車速Ｖによって減速装置２０あるいは警報装置
２２の動作を制御することができる。
車速調整警告は、現在位置取得装置１２により取得した
自車の現在の位置と、地図データベース１４のデータに
基づいて求めた自車と前方のカーブとの位置関係すなわ
ち距離に応じて行うことも好適である。すなわち、車輪
速センサ１０によって求めた現在車速と目標車速Ｖとの
差をみて、この差が小さい場合には比較的短い距離で目
標車速Ｖまで減速することが可能であるが、この差が大
きい場合には、目標車速Ｖまで減速するために必要な距
離が長くなる。このため、カーブまでの距離と現在車速
及び目標車速Ｖによって減速装置２０あるいは警報装置
２２の動作を制御することができる。
【００３９】なお、縦断勾配がない場合には、上述した
ような前輪及び後輪から別々に目標横力Ｆ、目標車速Ｖ
を演算するのではなく、一輪のモデルとして演算するこ
とが可能である。
ような前輪及び後輪から別々に目標横力Ｆ、目標車速Ｖ
を演算するのではなく、一輪のモデルとして演算するこ
とが可能である。
【００４０】以上の方法により、前方のカーブに縦断勾
配、横断勾配がある場合に、車両の進行方向と道路の中
心線方向とのずれと、前輪後輪にかかる荷重の割合とを
考慮したカーブ通過目標車速の演算が可能となる。
配、横断勾配がある場合に、車両の進行方向と道路の中
心線方向とのずれと、前輪後輪にかかる荷重の割合とを
考慮したカーブ通過目標車速の演算が可能となる。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
道路の中心線方向に対する車両の進行方向のずれが加味
されるので、自車の進行方向に見合う地図データが取得
され、車両走行状態の演算をより適切に行うことができ
る。この結果、車両の運動予測がより高精度になる。
道路の中心線方向に対する車両の進行方向のずれが加味
されるので、自車の進行方向に見合う地図データが取得
され、車両走行状態の演算をより適切に行うことができ
る。この結果、車両の運動予測がより高精度になる。
【図１】 本発明に係る地図データ利用車両走行状態演
算装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
算装置の実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】 図１に示された実施形態の動作を示すフロー
図である。
図である。
【図３】 縦断勾配上に車両が位置している場合の前輪
及び後輪にかかる荷重配分の説明図である。
及び後輪にかかる荷重配分の説明図である。
【図４】 横断勾配上に車両が位置している場合の前輪
にかかる荷重配分の説明図である。
にかかる荷重配分の説明図である。
【図５】 車輪に発生可能な最大摩擦力と、前後力及び
横力との関係を示す図である。
横力との関係を示す図である。
【図６】 前輪及び後輪における横力余裕分から車両の
目標横力を求める場合の説明図である。
目標横力を求める場合の説明図である。
【図７】 図１に示された実施形態において、道路中心
線の方向と自車の進行方向とがずれた場合に、ずれに応
じた目標車速を演算算出するためのフロー図である。
線の方向と自車の進行方向とがずれた場合に、ずれに応
じた目標車速を演算算出するためのフロー図である。
【図８】 図７のフローを説明するための説明図であ
る。
る。
１０ 車輪速センサ、１２ 現在位置取得装置、１４
地図データベース、１６ 路面μ取得装置、１８ 演算
処理装置、２０ 減速装置、２２ 警報装置、２４ 地
図データベース補正装置。
地図データベース、１６ 路面μ取得装置、１８ 演算
処理装置、２０ 減速装置、２２ 警報装置、２４ 地
図データベース補正装置。
Claims (8)
- 【請求項１】 自車の予想進路にあるカーブした道路の
縦断勾配及び横断勾配を含む形状データを取得する手段
と、 自車の運動状態及び前記形状データに基づき、自車の運
動状態が前記カーブを通過するのに適している程度を判
定する走行適合度判定手段と、 道路の中心方向と自車の進行方向とのずれを設定し、こ
のずれに応じて前記走行適合度判定手段の判定ロジック
を調整する手段と、 を備えることを特徴とする地図データ利用車両走行状態
演算装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の地図データ利用車両走行
状態演算装置がさらに、前記走行適合度を判定するため
に自車の推定横力を演算する手段と、前記ずれに応じて
前記推定横力を調整する手段と、を有することを特徴と
する地図データ利用車両走行状態演算装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の地図デー
タ利用車両走行状態演算装置において、 前記形状データを車載ナビゲーションシステムから取得
し、 前記走行適合度判定手段が自車位置と前記カーブとの位
置関係及び自車の進行方向を考慮して前記走行適合度を
判定することを特徴とする地図データ利用車両走行状態
演算装置。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれか一項記
載の地図データ利用車両走行状態演算装置において、 前記走行適合度判定手段の判定ロジックを調整する手段
が、地図データベースから取得される縦断勾配または横
断勾配の値を補正することを特徴とする地図データ利用
車両走行状態演算装置。 - 【請求項５】 自車の予想進路にあるカーブした道路の
縦断勾配及び横断勾配を含む形状データを取得し、 自車の運動状態及び前記形状データに基づき、自車の運
動状態が前記カーブを通過するのに適している程度であ
る走行適合度を判定し、 道路の中心方向と自車の進行方向とのずれを設定し、こ
のずれに応じて前記走行適合度の判定ロジックを調整す
ることを特徴とする地図データ利用車両走行状態演算方
法。 - 【請求項６】 請求項５記載の地図データ利用車両走行
状態演算方法がさらに、前記走行適合度を判定するため
に自車の推定横力を演算し、前記ずれに応じて前記推定
横力を調整することを特徴とする地図データ利用車両走
行状態演算方法。 - 【請求項７】 請求項５または請求項６記載の地図デー
タ利用車両走行状態演算方法において、 前記形状データを車載ナビゲーションシステムから取得
し、 自車位置と前記カーブとの位置関係及び自車の進行方向
を考慮して前記走行適合度を判定することを特徴とする
地図データ利用車両走行状態演算方法。 - 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれか一項記
載の地図データ利用車両走行状態演算方法において、 地図データベースから取得される縦断勾配または横断勾
配の値を補正することにより前記判定ロジックを調整す
ることを特徴とする地図データ利用車両走行状態演算方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9109614A JPH10300480A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 地図データ利用車両走行状態演算装置及び地図データ利用車両走行状態演算方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9109614A JPH10300480A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 地図データ利用車両走行状態演算装置及び地図データ利用車両走行状態演算方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10300480A true JPH10300480A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14514770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9109614A Pending JPH10300480A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 地図データ利用車両走行状態演算装置及び地図データ利用車両走行状態演算方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10300480A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1011873C2 (nl) * | 1999-04-23 | 2000-10-24 | Tno | Kantelwaarschuwingssysteem voor voertuigen. |
| EP1138530A3 (en) * | 2000-03-27 | 2003-05-28 | Bose Corporation | Surface vehicle vertical trajectory planning |
| US7434816B2 (en) | 2000-03-27 | 2008-10-14 | Bose Corporation | Surface vehicle vertical trajectory planning |
| US8938333B2 (en) | 2012-06-27 | 2015-01-20 | Bose Corporation | Active wheel damping |
| US9102209B2 (en) | 2012-06-27 | 2015-08-11 | Bose Corporation | Anti-causal vehicle suspension |
| JP6419260B1 (ja) * | 2017-06-02 | 2018-11-07 | 阪神高速道路株式会社 | 交通情報取得装置、交通情報取得システム、交通情報取得方法、および交通情報取得プログラム |
| CN110696914A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-17 | 一汽解放汽车有限公司 | 车辆控制方法、装置、车辆和存储介质 |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP9109614A patent/JPH10300480A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1011873C2 (nl) * | 1999-04-23 | 2000-10-24 | Tno | Kantelwaarschuwingssysteem voor voertuigen. |
| WO2003021190A1 (en) * | 1999-04-23 | 2003-03-13 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Tilt warning system for vehicles |
| EP1138530A3 (en) * | 2000-03-27 | 2003-05-28 | Bose Corporation | Surface vehicle vertical trajectory planning |
| US7434816B2 (en) | 2000-03-27 | 2008-10-14 | Bose Corporation | Surface vehicle vertical trajectory planning |
| US7878510B2 (en) | 2000-03-27 | 2011-02-01 | Bose Corporation | Surface vehicle vertical trajectory planning |
| US8517395B2 (en) | 2000-03-27 | 2013-08-27 | Bose Corporation | Surface vehicle vertical trajectory planning |
| US8948968B2 (en) | 2000-03-27 | 2015-02-03 | Bose Corporation | Surface vehicle vertical trajectory planning |
| US8938333B2 (en) | 2012-06-27 | 2015-01-20 | Bose Corporation | Active wheel damping |
| US9102209B2 (en) | 2012-06-27 | 2015-08-11 | Bose Corporation | Anti-causal vehicle suspension |
| JP6419260B1 (ja) * | 2017-06-02 | 2018-11-07 | 阪神高速道路株式会社 | 交通情報取得装置、交通情報取得システム、交通情報取得方法、および交通情報取得プログラム |
| JP2018206014A (ja) * | 2017-06-02 | 2018-12-27 | 阪神高速道路株式会社 | 交通情報取得装置、交通情報取得システム、交通情報取得方法、および交通情報取得プログラム |
| CN110696914A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-01-17 | 一汽解放汽车有限公司 | 车辆控制方法、装置、车辆和存储介质 |
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