JPH10300481A - Vehicle running state control device and method using map data - Google Patents

Vehicle running state control device and method using map data

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JPH10300481A
JPH10300481A JP9109615A JP10961597A JPH10300481A JP H10300481 A JPH10300481 A JP H10300481A JP 9109615 A JP9109615 A JP 9109615A JP 10961597 A JP10961597 A JP 10961597A JP H10300481 A JPH10300481 A JP H10300481A
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JP
Japan
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vehicle
lateral force
curve
force
map data
Prior art date
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Pending
Application number
JP9109615A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Makino
靖 牧野
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP9109615A priority Critical patent/JPH10300481A/en
Publication of JPH10300481A publication Critical patent/JPH10300481A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT 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
    • B60W2552/00Input parameters relating to infrastructure
    • B60W2552/15Road slope, i.e. the inclination of a road segment in the longitudinal direction

Landscapes

  • Navigation (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle running control device and method using map data, ensuring running control even on a curve where a longitudinal gradient is present. SOLUTION: Data about the configuration of a curved road present on the expected route of a vehicle are acquired from a current position acquisition device 12 and a map database 14. An arithmetic control unit 18 computes, from data about longitudinal and cross gradients contained in the configuration data, longitudinal and lateral forces applied to the front and rear wheels, and computes a maximum frictional force that can be generated, from the friction coefficient μ of the road surface acquired by a road surface μ acquisition device 16 and from the vertical-to-road-surface component of load applied to the front and rear wheels. An excess lateral force is calculated from the longitudinal and lateral forces and the maximum frictional force, a lateral force that is permitted to be generated in the vehicle is calculated, and a desired vehicle velocity V is computed on the basis of it. Based on the desired vehicle velocity V, the velocity of the vehicle is controlled by means of a decelerator 20 and an alarm device 22.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自車の予想進路に
ある道路形状に関するデータを取得し、これに基づき自
車速度の制御あるいは車速調整警告を行う地図データ利
用車両走行制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle control system using map data for acquiring data relating to the shape of a road on an expected course of a vehicle, and controlling the vehicle speed or warning the vehicle speed adjustment based on the data.

【0002】[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、その横力余裕分とカーブ
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、
2. Description of the Related Art Hitherto, a device has been proposed which acquires the shape of a road ahead of an own vehicle from a map database and controls the vehicle speed so that the vehicle can travel smoothly on a curve existing ahead. Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-202991 discloses such a technique. In this conventional example, when determining the target vehicle speed at a curve, the lateral force of the road surface, the vehicle lateral force due to the longitudinal gradient, the longitudinal force are subtracted from the friction coefficient μ of the road surface, or the lateral force is added depending on the direction of the transverse gradient. Then, a margin of the lateral force is calculated, and the target vehicle speed is calculated by balancing the margin of the lateral force with the centrifugal force of the curve. Here, the target vehicle speed is

【数1】 により算出する。(Equation 1) It is calculated by:

【0003】[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。
However, when the curve through which the vehicle passes has a longitudinal gradient, the wheel loads on the front and rear wheels are not equal. Therefore, when the vehicle is controlled based on the lateral force margin determined based on the two-dimensional model as in the conventional example, there is a possibility that even at the target vehicle speed, the wheel with a small wheel load may exceed the limit of the frictional force. There is.
The driver normally controls acceleration and deceleration by taking into account the vertical gradient that he or she sees to some extent. However, if the above control is performed, the driver may not agree with the driver's feeling. was there.

【0004】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、縦断勾配が存在するカーブにお
いても、確実に走行制御を可能とする地図データ利用車
両走行制御装置及び地図データ利用車両走行制御方法を
提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has as its object to provide a vehicle travel control device and a map data utilization control system using map data for enabling reliable travel control even on a curve having a longitudinal gradient. It is an object of the present invention to provide a vehicle traveling control method.

【0005】[0005]

【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制御装置であっ
て、自車の予想進路にあるカーブした道路の縦断勾配を
含む形状データを取得する手段と、カーブに進入した場
合に、形状データに基づき自車の前輪・後輪それぞれに
作用する荷重から、それぞれについて推定摩擦力を演算
する推定摩擦力取得手段と、カーブに進入した場合に、
形状データに基づき自車の前輪・後輪それぞれについて
発生する前後力、横力を推定演算する手段と、推定摩擦
力及び前後力、横力から、自車に発生可能な横力余裕分
を推定演算する手段と、カーブを通過する際に自車に発
生する横力が横力余裕分以下に収束するように自車速度
を制御するかまたは運転者に車速調整警告を行う車速制
御手段と、を具備することを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention relates to a vehicle driving control apparatus using map data, which is capable of generating shape data including a vertical gradient of a curved road on an expected course of a vehicle. Means for acquiring, when entering a curve, estimated frictional force acquiring means for calculating an estimated frictional force for each of the front wheels and rear wheels of the own vehicle based on the shape data based on the shape data, and when entering the curve To
A means for estimating the longitudinal force and lateral force generated for each of the front and rear wheels of the vehicle based on the shape data, and estimating the lateral force margin that can be generated for the vehicle from the estimated friction force, longitudinal force, and lateral force Means for calculating, and vehicle speed control means for controlling the own vehicle speed so that the lateral force generated in the own vehicle when passing through the curve converges to the lateral force margin or less, or issuing a vehicle speed adjustment warning to the driver, It is characterized by having.

【0006】また、上記発明の地図データ利用車両走行
制御装置において、前輪・後輪それぞれについて求めら
れた推定摩擦力のうち、値の小さい方の輪につき横力余
裕分を演算することを特徴とする。
Further, in the vehicle traveling control apparatus using map data according to the present invention, a lateral force margin is calculated for a wheel having a smaller value among estimated friction forces obtained for each of a front wheel and a rear wheel. I do.

【0007】また、上記発明の地図データ利用車両走行
制御装置において、形状データを車載ナビゲーションシ
ステムから取得し、車速制御手段が自車位置とカーブと
の位置関係を考慮して自車速度を制御するかまたは運転
者に車速調整警告を行うことを特徴とする。
Further, in the vehicle driving control apparatus using map data according to the present invention, the shape data is acquired from the on-vehicle navigation system, and the vehicle speed control means controls the own vehicle speed in consideration of the positional relationship between the own vehicle position and the curve. Alternatively, a warning is issued to the driver to adjust the vehicle speed.

【0008】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制御方法であって、自車
の予想進路にあるカーブした道路の縦断勾配を含む形状
データを取得し、カーブに進入した場合に、形状データ
に基づき自車の前輪・後輪それぞれに作用する荷重か
ら、それぞれについて推定摩擦力を演算し、カーブに進
入した場合に、形状データに基づき自車の前輪・後輪そ
れぞれについて発生する前後力、横力を推定演算し、こ
れらの推定摩擦力及び前後力、横力から、自車に発生可
能な横力余裕分を推定演算し、カーブを通過する際に自
車に発生する横力が横力余裕分以下に収束するように自
車速度を制御するかまたは運転者に車速調整警告を行
う、ことを特徴とする。
Further, in order to achieve the above object, the present invention relates to a vehicle driving control method using map data, comprising obtaining shape data including a vertical gradient of a curved road on an expected course of a vehicle, and When entering the vehicle, the estimated frictional force is calculated for each of the front and rear wheels of the own vehicle based on the shape data based on the shape data, and when entering the curve, the front and rear wheels of the own vehicle are calculated based on the shape data. The longitudinal force and the lateral force generated for each wheel are estimated and calculated. From the estimated frictional force, the longitudinal force and the lateral force, a lateral force margin that can be generated in the own vehicle is estimated and calculated, and when the vehicle passes the curve, The vehicle speed is controlled so that the lateral force generated in the vehicle converges to the lateral force margin or less, or a warning of the vehicle speed adjustment is issued to the driver.

【0009】また、上記発明の地図データ利用車両走行
制御方法において、前輪・後輪それぞれについて求めら
れた推定摩擦力のうち、値の小さい方の輪につき横力余
裕分を演算することを特徴とする。
Further, in the vehicle traveling control method using map data according to the present invention, a lateral force margin is calculated for a wheel having a smaller value among estimated friction forces obtained for each of a front wheel and a rear wheel. I do.

【0010】また、上記発明の地図データ利用車両走行
制御方法において、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を考
慮して自車速度を制御するかまたは運転者に車速調整警
告を行うことを特徴とする。
In the vehicle traveling control method using map data according to the present invention, the shape data is obtained from an on-vehicle navigation system, and the vehicle speed is controlled in consideration of the positional relationship between the vehicle position and the curve, or A vehicle speed adjustment warning is issued.

【0011】[0011]

【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。
Embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1には、本発明に係る地図データ利用車
両走行制御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14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、外部の地図データ蓄積センターに電話
回線を接続して、オンラインで地図データを、DVDや
CD−ROM等の車載メモリに取り込むようにしてもよ
い。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a vehicle driving control device using map data according to the present invention. In FIG. 1, a vehicle speed is detected by a wheel speed sensor 10. Further, data such as a road shape stored in the map database 14 is read according to the current position of the vehicle acquired by the current position acquisition device 12. The data such as the road shape includes data such as a vertical slope and a cross slope. The current position acquisition device 12 is configured to acquire the current position from, for example, a GPS or the like. The map database 14 may be, for example, an in-vehicle navigation system. Alternatively, a telephone line may be connected to an external map data storage center, and map data may be taken online into a vehicle-mounted memory such as a DVD or a CD-ROM.

【0013】路面μ取得装置16では、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。
The road surface μ obtaining device 16 obtains the friction coefficient μ of the road surface of the road on which the vehicle runs. The road surface μ obtaining device 16 is a device that obtains a road surface friction coefficient μ by, for example, calculation from an information network such as an infrastructure, a database stored in advance, or various sensors. As described above, the current position acquisition device 12, the map database 14,
The road surface μ acquiring device 16 constitutes a shape data acquiring unit according to the present invention.

【0014】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。演算処理装置18は、このように
して求めた横力余裕分に基づき、減速装置20によって
自車速度を制御するか、あるいは、警報装置22により
運転者に車速調整警告を行うことにより車速制御を行う
構成とされている。
The vehicle speed and current position acquisition device 12 acquired by the wheel speed sensor 10 and the map database 1
4. The shape data of the road including the curve on the expected course of the vehicle acquired by the road surface μ acquiring device 16 is input to the arithmetic processing device 18. The arithmetic processing unit 18 calculates the load acting on each of the front wheel and the rear wheel of the own vehicle based on the vertical gradient and the cross gradient included in the shape data in the curve on the expected course of the own vehicle. Further, an estimated friction force is calculated for each of the front wheel and the rear wheel using the load and the friction coefficient μ of the road surface. In addition, the arithmetic processing unit 18
The longitudinal force and the lateral force generated for each of the front wheel and the rear wheel of the own vehicle are also estimated and calculated based on the shape data of the predicted course. Further, from the estimated friction force, the longitudinal force, and the lateral force, a value obtained by vectorially subtracting the lateral force margin that can be generated in the vehicle, that is, the resultant force of the longitudinal force and the lateral force, from the estimated friction force is calculated. . The arithmetic processing device 18 controls the vehicle speed by controlling the own vehicle speed by the reduction gear device 20 based on the lateral force margin obtained in this way, or by issuing a vehicle speed adjustment warning to the driver by the alarm device 22. It is configured to perform.

【0015】図2には、図1に示された地図データ利用
車両走行制御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。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。
FIG. 2 shows a flow of an operation for smoothly traveling on a curve by the map data utilization vehicle traveling control device shown in FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram of the distribution of loads applied to the front wheels and the rear wheels when the vehicle is located on a road having a vertical gradient. FIG. 4 is an explanatory diagram of distribution of the load applied to the front wheels when the vehicle is located on a road having a cross slope. The load applied to the rear wheel is the same, so that the illustration is omitted.

【0016】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)。
In FIG. 2, it is determined from the current position acquiring device 12 and the map database 14 whether or not a curve exists near the front on the predicted course of the vehicle (S1). If a curve exists, it is determined whether or not the curve has a vertical gradient based on information in the map database 14 (S2).

【0017】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。
When there is a curved road having a vertical gradient on the predicted course of the vehicle, the wheel loads of the front and rear wheels, that is, the forces Ffw and Frw in the direction perpendicular to the road surface, are calculated by the arithmetic processing unit 1.
8 (S3). The wheel load Ffw of the front and rear wheels,
Frw is, as shown in FIG. 3, a component of gravity applied to the front wheel and the rear wheel in a direction perpendicular to the road surface. The load applied to the front wheels and the rear wheels changes according to the position of the center of gravity of the vehicle. That is, more load is applied to the wheel closer to the center of gravity.

【0018】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。
The value obtained by multiplying the wheel loads Ffw and Frw of the front and rear wheels obtained as described above by the friction coefficient μ of the road surface is the maximum frictional force that can be generated in each wheel. Further, road surface direction components Ffx, Frx of gravity applied to the front wheels and the rear wheels.
Is the longitudinal force based on the gravity generated in each wheel.

【0019】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。
Further, as shown in FIG. 4, when the road has a cross slope, the road surface direction components Ffy and Fry of the gravitational force applied to the front wheels and the rear wheels become lateral forces generated based on the gravity. . In this case, the wheel loads Ffw and Frw applied to the front and rear wheels are also reduced by the amount of the lateral force.

【0020】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。
FIG. 5 shows a circle of the maximum possible friction force Ffw × μ described above. Further, the longitudinal force and the lateral force simultaneously generated on the front wheels are also shown. FIG. 5 shows the relationship between the forces at the front wheels, but the same can be applied to the rear wheels. The resultant force of the front-rear force Ffx and the lateral force Ffy generated on the front wheels is the maximum frictional force Ffw.
If it stays in the area inside the circle of × μ,
Since the grip force of the tire is larger than the resultant force, the tire does not slip. In this case, the lateral force has a margin by Fyf shown in FIG. This Fyf is hereinafter referred to as a lateral force margin.

【0021】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
The lateral force margin can be obtained from the maximum frictional force that can be generated at the front wheels and the rear wheels. That is, the maximum frictional force Ffw × μ that can be generated at the front wheels is
From FIG.

【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
(Equation 2) And the maximum frictional force Fr that can be generated at the rear wheel
Similarly for w × μ

【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。
(Equation 3) Becomes In the above second and third formulas, the longitudinal force, the lateral force, and the lateral force margin generated at the front and rear wheels are expressed as vectors. These are determined by the direction of the vertical gradient and the cross gradient. Where Ffx
Is the longitudinal force applied to the front wheel by the longitudinal gradient, Frx is the longitudinal force applied to the rear wheel by the longitudinal gradient, Ffy is the lateral force applied to the front wheel by the transverse gradient, Fry is the lateral force applied to the rear wheel by the transverse gradient, Fyf is Fyr is equivalent to the front wheel margin.
This is the amount of lateral force margin for the rear wheels.

【0022】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)。
From the above-described equations (2) and (3), the lateral force margins Fyf and Fyr of the front and rear wheels are calculated by the processing unit 18 (S4).

【0023】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
Next, a lateral force that can be generated in the vehicle is obtained from each of the front wheel lateral force margin Fyf and the rear wheel lateral force margin Fyr based on the center of gravity of the vehicle (S5). That is, as shown in FIG. 6, when the distance from the center of gravity to the front wheel is lf, and the distance from the center of gravity to the rear wheel is lr,
From the lateral force margin Fyf at the front wheels, the vehicle lateral force Ff

【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
(Equation 4) Can be obtained as Similarly, from the lateral force margin Fr on the rear wheels, the vehicle lateral force Fr is similarly calculated.

【数5】 として求めることができる。(Equation 5) Can be obtained as

【0024】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
As described above, the vehicle lateral force Ff, which is obtained from the lateral force margin Fyf, Fyr of the front wheel and the rear wheel, respectively.
A small value of Fr is set as the target lateral force F (S6). Using the target lateral force F, a target vehicle speed V for running smoothly on a curve in the arithmetic processing unit 18 is determined.

【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。
(Equation 6) (S7). Here, R is the curvature of the curve, which can be obtained from the map database 14. M is the weight of the vehicle.

【0025】以上のステップにより求めた目標横力Fあ
るいは目標車速Vに基づき、演算処理装置18が減速装
置20に減速制御を行わせることができる。また、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
すこともできる。
Based on the target lateral force F or the target vehicle speed V obtained in the above steps, the arithmetic processing unit 18 can cause the speed reduction device 20 to perform deceleration control. Further, a warning such as adjusting the vehicle speed can be issued to the driver by the alarm device 22.

【0026】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。
The above-described deceleration control of the vehicle speed or the vehicle speed adjustment warning is performed by the current position of the vehicle acquired by the current position acquisition device 12 and the current position of the vehicle in front of the vehicle determined based on the data in the map database 14. It is also preferable to perform the adjustment according to the positional relationship with the curve, that is, the distance. That is, looking at the difference between the current vehicle speed and the target vehicle speed V obtained by the wheel speed sensor 10, if this difference is small, it is possible to decelerate to the target vehicle speed V over a relatively short distance, but this difference is large. In this case, the distance required to decelerate to target vehicle speed V becomes longer. Therefore, the operation of the speed reducer 20 or the alarm device 22 can be controlled based on the distance to the curve, the current vehicle speed, and the target vehicle speed V.

【0027】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。
When there is no longitudinal gradient, the target lateral force F and the target vehicle speed V are separately supplied from the front and rear wheels as described above.
Can be calculated as a one-wheel model instead of calculating.

【0028】以上の方法により、前方のカーブに縦断勾
配がある場合に、前輪後輪にかかる荷重の割合を考慮し
たカーブ通過目標車速の演算が可能となる。
According to the above-described method, it is possible to calculate the curve-passing target vehicle speed in consideration of the ratio of the load applied to the front wheels and the rear wheels when the front curve has a vertical gradient.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
自車の予想進路にある縦断勾配を考慮し、カーブ走行し
たときの前輪荷重と後輪荷重とを比較し、小さい方の輪
をベースに基準値すなわち発生可能な最大摩擦力と比較
を行うので、前輪・後輪のいずれも許容限界を超えない
走行を行うことができる。このため、運転者のイメージ
に近い走行を実現することができる。
As described above, according to the present invention,
Considering the longitudinal gradient on the expected course of the vehicle, comparing the front wheel load and the rear wheel load when traveling on a curve, and comparing with the reference value, that is, the maximum possible frictional force, based on the smaller wheel In addition, both the front wheels and the rear wheels can run without exceeding the allowable limit. For this reason, the driving | running | working close to a driver's image can be implement | achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る地図データ利用車両走行制御装
置の実施形態の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a vehicle driving control device using map data according to the present invention.

【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。
FIG. 2 is a flowchart showing an operation of the embodiment shown in FIG. 1;

【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。
FIG. 3 is an explanatory diagram of load distribution applied to a front wheel and a rear wheel when a vehicle is located on a vertical gradient.

【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。
FIG. 4 is an explanatory diagram of load distribution on front wheels when the vehicle is located on a cross slope.

【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。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a maximum frictional force that can be generated on a wheel, a longitudinal force, and a lateral force.

【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。
FIG. 6 is an explanatory diagram in a case where a target lateral force of a vehicle is obtained from a lateral force margin at a front wheel and a rear wheel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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。
10 wheel speed sensor, 12 current position acquisition device, 14
Map database, 16 road surface μ acquisition device, 18 arithmetic processing device, 20 reduction gear, 22 alarm device.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 自車の予想進路にあるカーブした道路の
縦断勾配を含む形状データを取得する手段と、 前記カーブに進入した場合に、前記形状データに基づき
自車の前輪・後輪それぞれに作用する荷重から、それぞ
れについて推定摩擦力を演算する推定摩擦力取得手段
と、 前記カーブに進入した場合に、前記形状データに基づき
自車の前輪・後輪それぞれについて発生する前後力、横
力を推定演算する手段と、 前記推定摩擦力及び前記前後力、横力から、自車に発生
可能な横力余裕分を推定演算する手段と、 前記カーブを通過する際に自車に発生する横力が前記横
力余裕分以下に収束するように自車速度を制御するかま
たは運転者に車速調整警告を行う車速制御手段と、 を具備することを特徴とする地図データ利用車両走行制
御装置。
1. A means for acquiring shape data including a vertical gradient of a curved road on an expected course of the own vehicle, and when entering the curve, each of a front wheel and a rear wheel of the own vehicle based on the shape data. An estimated frictional force obtaining means for calculating an estimated frictional force for each of the applied loads, and a longitudinal force and a lateral force generated for each of a front wheel and a rear wheel of the own vehicle based on the shape data when the vehicle enters the curve. Means for estimating and calculating; means for estimating a lateral force margin that can be generated in the vehicle from the estimated frictional force, the longitudinal force and the lateral force; and a lateral force generated in the vehicle when passing through the curve. Vehicle speed control means for controlling the vehicle speed so as to converge to a value equal to or less than the lateral force margin or issuing a vehicle speed adjustment warning to the driver.
【請求項2】 請求項1記載の地図データ利用車両走行
制御装置において、 前輪・後輪それぞれについて求められた推定摩擦力のう
ち、値の小さい方の輪につき前記横力余裕分を演算する
ことを特徴とする地図データ利用車両走行制御装置。
2. The vehicle driving control device using map data according to claim 1, wherein the lateral force margin is calculated for a wheel having a smaller value among estimated frictional forces obtained for each of a front wheel and a rear wheel. A vehicle travel control device using map data.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の地図デー
タ利用車両走行制御装置において、 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、 前記車速制御手段が自車位置と前記カーブとの位置関係
を考慮して自車速度を制御するかまたは運転者に車速調
整警告を行うことを特徴とする地図データ利用車両走行
制御装置。
3. The vehicle travel control device using map data according to claim 1, wherein the shape data is obtained from an on-vehicle navigation system, and the vehicle speed control means determines a positional relationship between the own vehicle position and the curve. A vehicle travel control device using map data, wherein the vehicle speed is controlled in consideration of the vehicle speed, or a vehicle speed adjustment warning is issued to a driver.
【請求項4】 自車の予想進路にあるカーブした道路の
縦断勾配を含む形状データを取得し、 前記カーブに進入した場合に、前記形状データに基づき
自車の前輪・後輪それぞれに作用する荷重から、それぞ
れについて推定摩擦力を演算し、 前記カーブに進入した場合に、前記形状データに基づき
自車の前輪・後輪それぞれについて発生する前後力、横
力を推定演算し、 前記推定摩擦力及び前記前後力、横力から、自車に発生
可能な横力余裕分を推定演算し、 前記カーブを通過する際に自車に発生する横力が前記横
力余裕分以下に収束するように自車速度を制御するかま
たは運転者に車速調整警告を行う、 ことを特徴とする地図データ利用車両走行制御方法。
4. Obtaining shape data including a vertical gradient of a curved road on an expected course of the own vehicle, and when entering the curve, acts on each of a front wheel and a rear wheel of the own vehicle based on the shape data. From the load, an estimated frictional force is calculated for each, and when the vehicle enters the curve, the longitudinal force and the lateral force generated for each of the front wheel and the rear wheel of the own vehicle are calculated based on the shape data, and the estimated frictional force is calculated. From the longitudinal force and the lateral force, a lateral force margin that can be generated in the own vehicle is estimated and calculated, so that the lateral force generated in the own vehicle when passing through the curve converges to the lateral force margin or less. A vehicle travel control method using map data, wherein the vehicle speed is controlled or a driver speed warning is issued to a driver.
【請求項5】 請求項4記載の地図データ利用車両走行
制御方法において、 前輪・後輪それぞれについて求められた推定摩擦力のう
ち、値の小さい方の輪につき前記横力余裕分を演算する
ことを特徴とする地図データ利用車両走行制御方法。
5. The method according to claim 4, wherein the lateral force margin is calculated for a wheel having a smaller value among the estimated frictional forces obtained for each of the front wheel and the rear wheel. A vehicle traveling control method using map data.
【請求項6】 請求項4または請求項5記載の地図デー
タ利用車両走行制御方法において、 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を考慮して自車速度
を制御するかまたは運転者に車速調整警告を行うことを
特徴とする地図データ利用車両走行制御方法。
6. The vehicle travel control method using map data according to claim 4, wherein the shape data is obtained from an on-vehicle navigation system, and the own vehicle is considered in consideration of a positional relationship between the own vehicle position and the curve. A vehicle driving control method using map data, comprising controlling a speed or issuing a vehicle speed adjustment warning to a driver.
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