JP2004314692A

JP2004314692A - 車両用自動操舵装置

Info

Publication number: JP2004314692A
Application number: JP2003108235A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Hayakawa; 泰久早川; Takeshi Kimura; 健木村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-04-11
Filing date: 2003-04-11
Publication date: 2004-11-11
Anticipated expiration: 2023-04-11
Also published as: JP3933085B2

Abstract

【課題】第１前方注視地点及び第２前方注視地点の双方が、車速に応じて自車両の手前に寄ったり自車両から遠く離れたりすることを抑制してスムーズな操舵を実現する。
【解決手段】車速に応じて第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２を算出し（ステップＳ４）、自車両を走行させる基準経路で、第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２の夫々が経過するときに自車両が通過する第１前方注視地点Ｐ_１と第２前方注視地点Ｐ_２とを設定し（ステップＳ５及びＳ８）、この第１前方注視地点Ｐ_１における道路形状に応じた第１操舵量δ_１と、第２前方注視地点Ｐ_２を自車両が通過する際の基準経路との横偏差に応じた第２操舵量δ_２とを夫々算出し（ステップＳ７及びＳ１０）、これらの第１操舵量δ_１及び第２操舵量δ_２に基づいて自車両の操舵制御を行う（ステップＳ１１及びＳ１２）。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動操舵を行う車両用自動操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の車両用自動操舵装置として、例えば、所定時間後に自車両が到達する遠方先読み地点と、上記所定時間より短い所定時間後に自車両が到達する近傍先読み地点とを夫々算出し、次いで遠方先読み地点での道路の曲がり具合に応じたフィードフォワード制御用の操舵量と、近傍先読み地点での道路に対する自車位置のずれ具合に応じたフィードバック制御用の操舵補正量とを夫々算出し、これら操舵量と操舵補正量とに基づいて車両の操舵制御を行うように構成された車両走行制御装置がある（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１２２７１９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、遠方先読み地点及び近傍先読み地点は、各所定時間後に自車両が到達する夫々の地点として算出されるように構成されているので、例えば、低車速であるほど遠方先読み地点及び近傍先読み地点が共に自車両の手前に寄ってしまうことで自車両がカーブに接近しているのにカーブに進入する直前まで操舵が開始されなかったり、逆に高車速であるほど遠方先読み地点及び近傍先読み地点が共に自車両から遠く離れてしまうことで自車両がカーブに十分接近していないのにカーブ手前から操舵が開始されたりして、スムーズな操舵を確保できないという未解決の課題がある。
そこで、本発明は上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、スムーズな自動操舵を実現できる車両用自動操舵装置を提供することを目的としている。
【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、本発明の車両用自動操舵装置は、自車速に応じて第１設定時間及び第２設定時間を算出し、自車両を走行させる基準経路で、各第１設定時間及び第２設定時間が経過するときに自車両が通過する第１前方注視地点と第２前方注視地点とを設定すると共に、当該第１前方注視地点における道路形状に応じた第１操舵量、及び第２前方注視地点を自車両が通過する際の基準経路との横偏差に応じた第２操舵量を夫々算出し、当該第１操舵量及び第２操舵量に基づいて自車両の操舵制御を行うことを特徴としている。
【０００６】
【発明の効果】
本発明の車両用自動操舵装置によれば、自車速に応じて第１設定時間及び第２設定時間を算出し、自車両を走行させる基準経路で、第１設定時間及び第２設定時間の夫々が経過するときに自車両が通過する第１前方注視地点と第２前方注視地点とを設定すると共に、この第１前方注視地点における道路形状に応じた第１操舵量と、第２前方注視地点を自車両が通過する際の基準経路との横偏差に応じた第２操舵量とを夫々算出し、これらの第１操舵量及び第２操舵量に基づいて自車両の操舵制御を行うように構成されているので、第１前方注視地点及び第２前方注視地点の双方が、自車速に応じて自車両の手前に寄ったり自車両から遠く離れたりすることを抑制することができ、結果としてスムーズな自動操舵を実現できるという効果が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、図中、１ＦＬ、１ＦＲ、１ＲＬ及び１ＲＲは夫々左前輪、右前輪、左後輪及び右後輪であり、後輪１ＲＬ及び１ＲＲは、エンジン２の駆動力が自動変速機３、プロペラシャフト４、最終減速装置５及び車軸６を順に介して伝達される駆動輪である。
【０００８】
また、前輪１ＦＬ及び１ＦＲは、ステアリングギヤ７、ステアリングシャフト８を介してステアリングホイール９に連結された操舵輪であり、ステアリングシャフト８には、電動モータで構成された操舵アクチュエータ１０が連結されている。この操舵アクチュエータ１０は、後述するコントローラ１６から出力される操舵制御量δ_Ｃに応じて、前輪１ＦＬ及び１ＦＲの操舵方向、操舵角、及び操舵速度を制御するように構成されている。
【０００９】
また、各車輪１ＦＬ〜１ＲＲには、車輪の回転速度に応じた周波数の車輪速Ｖ_ＦＬ〜Ｖ_ＲＲを出力する車輪速センサ１１ＦＬ〜１１ＲＲが配設されている。さらに、車両には、前後加速度Ｘｇを検出する前後加速度センサ１２と、横加速度Ｙｇを検出する横加速度センサ１３と、ヨーレートφを検出するヨーレートセンサ１４とが備えられている。
【００１０】
また、車両には、人口衛星から送られる衛星電波を受信して現在の自車位置を検出するＧＰＳ１４と、所定領域の道路地図情報を記憶したＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体がセットされた記憶ユニット１５とが搭載されている。これら、各車輪速センサ１１ＦＬ〜１１ＲＲで検出する車輪速ＶＦＬ〜ＶＲＲと、前後加速度センサ１２で検出される前後加速度Ｘｇと、横加速度センサ１３で検出される横加速度Ｙｇと、ＧＰＳ１４で検出する自車位置情報と、記憶ユニット１５に記憶された道路地図情報とが、例えばマイクロコンピュータで構成されたコントローラ１６に入力される。このコントローラ１６では、図２の操舵制御処理を常時実行することで前述した操舵アクチュエータ１０に対する操舵制御量δ_Ｃの出力を制御し、自動操舵により自車両を基準経路に沿って走行させるように構成されている。
【００１１】
次に、コントローラ１６で常時実行する操舵制御処理を図２のフローチャートに従って説明する。
先ず、ステップＳ１では、ＧＰＳ１４で検出された自車位置に従って記憶ユニット１５に記憶された道路地図情報を読込み、道路地図情報を構成するノードデータ（Ｘ，Ｙ）のうち、図２に示すように、自車位置を基準とし前後に所定距離だけとった範囲（Ｘｏ，Ｙｏ）〜（Ｘｎ，Ｙｎ）を常時バッファに保有する。ここで、前方側の距離は、例えば、車速Ｖに所定時間ｔ_１を乗じた値（＝Ｖ・ｔ_１）、又は予め設定した最小値のうち大きい方に設定する。
【００１２】
次に、ステップＳ２に移行して、各種センサから出力される各車輪速Ｖ_ＦＬ〜Ｖ_ＲＲと、前後加速度Ｘｇと、横加速度Ｙｇと、ヨーレートφとを読込んだら、続いて移行するステップＳ３で各車輪速Ｖ_ＦＬ〜Ｖ_ＲＲの平均から車速Ｖ_Ｃを算出する。
次に、ステップＳ４に移行して、図３の設定時間算出マップを参照して、ステップＳ３で算出した車速Ｖ_Ｃから第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２を夫々設定する。この設定時間算出マップは、図３に示すように、横軸が車速Ｖ_Ｃを、縦軸が設定時間Ｔを夫々表している。そして、第１設定時間Ｔ_１は、実線で示すように、車速Ｖ_Ｃが低車速から増加するときに比較的大きな値Ｔ_Ｈから徐々に減少すると共に、その減少率が車速Ｖ_Ｃの増加に応じて次第に緩やかになるように設定され、一方の第２設定時間Ｔ_２は、一点鎖線で示すように車速Ｖ_Ｃが低車速から増加するときに前述したＴ_Ｈよりも小さな値Ｔ_Ｌから徐々に増加すると共に、その増加率が車速Ｖ_Ｃの増加に応じて次第に緩やかになるように設定される。また、車速Ｖ_Ｃが中速域の所定値Ｖ_Ｍを上回るときに、第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２における大小の関係が逆転するように構成されている。
【００１３】
そして、ステップＳ５に移行して、ステップＳ４で算出された第１設定時間Ｔ_１が経過するときに自車両が通過する第１前方注視地点Ｐ_１を算出する。具体的には、第１設定時間Ｔ_１に車速Ｖ_Ｃを乗じてＴ_１が経過する間に自車両が進む距離Ｄ_１（＝Ｔ_１・Ｖ_Ｃ）を算出し、現在の自車位置から距離Ｄ_１分だけ進んだ地点における最寄りのノードを夫々第１前方注視地点Ｐ_１として設定する。
【００１４】
次に、ステップＳ６に移行して、ステップＳ５で算出された第１前方注視地点Ｐ_１における道路の曲率半径ρを算出する。先ずは、図４に示すように、Ｐ_１を中央として前後に所定距離Ｄ_Ｓをとった地点における最寄りのノードをＰ_Ｆ及びＰ_Ｒとし、Ｐ_１及びＰ_Ｒを結ぶ線分Ｐ_１Ｐ_Ｒと、Ｐ_１及びＰ_Ｆを結ぶ線分Ｐ_１Ｐ_Ｆとで成す角度θと、Ｐ_Ｆ及びＰ_Ｒの距離ｄとを夫々算出する。ここで、所定距離Ｄ_Ｓは、車速Ｖに例えば１秒程度の一定時間ｔ_２を乗じて算出する。なお、所定距離Ｄ_Ｓが極めて短くなることを抑制するために最小値Ｄ_ＭＩＮを設定し、この最小値Ｄ_ＭＩＮ及び車速Ｖに応じて算出される値のうち大きい方を所定距離Ｄ_Ｓとして算出してもよい。そして、Ｐ_Ｆ、Ｐ_１及びＰ_Ｒを通る円弧の中心Ｏは、線分Ｐ_１Ｐ_Ｆの中点ａを通る垂直２等分線Ａと、線分Ｐ_１Ｐ_Ｒの中点ｂを通る垂直２等分線Ｂとの交点であり、線分Ｐ_１Ｐ_Ｒと線分Ｐ_１Ｐ_Ｆとで成す角度θは、垂直２等分線Ａ及びＢの成す∠ａＯｂに等しくなる。また∠Ｐ_ＦＯＰ_Ｒは∠ａＯｂの２倍であるので、下記（１）式に従って、角度θ及び距離ｄから曲率半径ρを算出する。
ρ＝ｄ／２・ｓｉｎθ ・・・・・・（１）
【００１５】
次に、ステップＳ７に移行して、ステップＳ６で算出された第１前方注視地点Ｐ_１での曲率半径ρと、車両のホイールベースＬとに基づいて、下記（２）式より第１操舵量δ_１を算出する。
δ_１＝Ｌ／ρ ・・・・・・（２）
そして、ステップＳ８に移行して、前記ステップＳ４で算出された第２設定時間Ｔ_２が経過するときに自車両が通過する第２前方注視地点Ｐ_２を算出する。具体的には、ＧＰＳ１４から今回読込んだ自車位置及び前回読込んだ自車位置の位置関係から自車両の速度ベクトルＶを算出すると共に、第２設定時間Ｔ_２に車速Ｖ_Ｃを乗じてＴ_２が経過する間に自車両が進む距離Ｄ_２（＝Ｔ_２・Ｖ_Ｃ）を算出し、現在の自車位置から速度ベクトルＶの延長上を距離Ｄ_２分だけ進んだ地点を第２前方注視地点Ｐ_２として設定する。
【００１６】
次に、ステップＳ９に移行して、ステップＳ７で算出された第２前方注視地点Ｐ_２を自車両が通過するときの基準経路に対する横偏差Ｙ_Ｅを算出する。この基準経路に対する横偏差Ｙ_Ｅは、自車両の車両姿勢から求まる横偏差Ｙ_Ｓと、車両旋回状態から求まる横偏差Ｙ_Ｐとを加算して算出する。
先ず、車両のスリップ角θ_Ｓは、前後加速度Ｘｇ及び横加速度Ｙｇを用いて下記（２）式のように表される。
θ_Ｓ＝ｔａｎ^−１（Ｙｇ／Ｘｇ）・・・・・・（３）
【００１７】
また、図５に示すような基準座標上における自車両のヨー角をε_１、第２前方注視地点Ｐ_２を通り速度ベクトルＶに直角な直線Ｃと基準経路との交点Ｑにおける基準座標に対する基準経路のずれ角をε_Ｔとすると、基準経路に対する自車両のヨー角ε_Ｒを、下記（４）式のように表すことができる。
ε_Ｒ＝ε_Ｔ−ε_１・・・・・・（４）
【００１８】
さらに、初期状態における基準経路と自車位置との横偏差をＹ_Ｕとすると、車両姿勢に応じた横偏差Ｙ_Ｓは下記（５）式のように表されるので、この（５）式に従って、Ｙ_Ｕ、Ｄ_２、ε_Ｒ及びθ_Ｓから車両姿勢に応じた横偏差Ｙ_Ｓを算出する。
Ｙ_Ｓ＝Ｙ_Ｕ＋Ｄ_２・ｔａｎ（ε_Ｒ＋θ_Ｓ）・・・・・・（５）
【００１９】
次に、車両が定常円旋回を行っているとすると、スリップレートを無視することができるので、車両旋回状態から求まる横偏差Ｙ_Ｐは、下記（６）式で表すことができ、この（６）式中のβは、下記（７）で表すことができる。したがって、これら（６）及び（７）式を解き、車両旋回状態に応じた横偏差Ｙ_Ｐを算出する。
Ｙ_Ｐ＝Ｄ_２・ｔａｎβ ・・・・・・（６）
β＝１／２・ｓｉｎ^−１（Ｄ_２・ε_１／Ｘｇ）・・・・・・（７）
こうして算出された横偏差Ｙ_Ｓと横偏差Ｙ_Ｐとを加算して基準経路に対する横偏差Ｙ_Ｅ（＝Ｙ_Ｓ＋Ｙ_Ｐ）を算出したら、ステップＳ１０に移行する。
【００２０】
このステップＳ１０では、ステップＳ９で算出された第２前方注視地点Ｐ_２を通過する基準経路に対する横偏差Ｙ_Ｅに基づいて、下記（８）式より第２操舵量δ_２を算出する。ここで、Ｋ_１及びＫ_２は係数であり、直線走行時の外乱に対して追従誤差が拡大しないように最適な値を実験から求めることが望ましい。
δ_２＝Ｋ１・Ｙ_Ｅ＋Ｋ２・（ｄＹ_Ｅ／ｄｔ）・・・・・・（８）
そして、ステップＳ１１に移行して、前記ステップＳ７で算出された第１操舵量δ_１と、ステップＳ１０で算出された第２操舵量δ_２とを加算して、操舵制御量δ_Ｃ（＝δ_１＋δ_２）を算出してから、続くステップＳ１２に移行して、この操舵制御量δ_Ｃを操舵アクチュエータ１０に出力し、前記ステップＳ１に戻る。
【００２１】
以上より、図１のＧＰＳ１４及び記憶ユニット１５と、図３におけるステップＳ１の処理とが基準経路検出手段に対応し、図１の各車輪速センサ１１ＦＬ〜１１ＲＲと、図３におけるステップＳ３の処理とが車速検出手段に対応している。また、ステップＳ４の処理が第１設定時間算出手段及び第２設定時間算出手段に対応し、ステップＳ５の処理が第１前方注視地点設定手段に対応し、ステップＳ６の処理が道路形状検出手段に対応し、ステップＳ７の処理が第１操舵量算出手段に対応し、ステップＳ８の処理が第２前方注視地点設定手段に対応し、ステップＳ９の処理が横偏差検出手段に対応し、ステップＳ１０の処理が第２操舵量算出手段に対応し、図１の操舵アクチュエータ１０と、図３におけるステップＳ１１及びステップＳ１２の処理とが操舵制御手段に対応している。
【００２２】
次に、上記一実施形態の動作について説明する。
今、自車両を自動操舵で走行させているとすると、コントローラ１６で常時実行される操舵制御処理では、先ず、ＧＰＳ１５で検出される自車位置を基準にして所定範囲の道路地図情報を記憶ユニット１６から読み出し、自車両を走行させる基準経路を検出している（ステップＳ１）。
【００２３】
そして、図３の設定時間算出マップを参照して自車速Ｖに応じた第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２を算出し（ステップＳ４）、自車両が走行する基準経路で、各第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２が経過するときに自車両が通過する第１前方注視地点Ｐ_１と第２前方注視地点Ｐ_２とを設定する（ステップＳ５及びステップＳ８）。
【００２４】
このとき、第１設定時間Ｔ_１は車速が高いほど短くなるように設定され、逆に第２設定時間Ｔ_２は車速が高いほど長くなるように設定され、且つ両者の相対的な関係が、低速走行時には第２設定時間Ｔ_２よりも第１設定時間Ｔ_１の方が長くなるように、逆に高速走行時には第１設定時間Ｔ_１よりも第２設定時間Ｔ_２の方が長くなるように設定される。
【００２５】
次に、設定された第１前方注視地点Ｐ_１における基準経路の曲率半径ρを算出し（ステップＳ６）、この曲率半径ρに応じて自車両に必要とされるフィードフォワード的な、すなわち車両挙動のスムーズさを向上させる第１操舵量δ_１を算出する（ステップＳ７）。また、比較的近くに設定された第２前方注視地点Ｐ_２を自車両が通過する際の基準経路との横偏差Ｙ_Ｅを、現在の車両姿勢及び先回状態に基づいて算出し（ステップＳ９）、この横偏差Ｙ_Ｅに応じて自車両に必要とされるフィードバック的な、すなわち基準経路に対する追従性を向上させる第２操舵量δ_２を算出する（ステップＳ１０）。
【００２６】
こうして、フィードフォワード的な第１操舵量δ_１と、フィードバック的な第２操舵量δ_２とを加算して求めた操舵制御量δ_Ｃを、電動モータで構成された操舵アクチュエータ１０に対して出力することにより、操舵輪としての前輪１ＦＬ及び１ＦＲの操舵方向、操舵角、及び操舵速度を制御する（ステップＳ１１及びステップＳ１２）。
【００２７】
したがって、自車両が低速で走行している場合には、第１前方注視地点Ｐ_１は比較的遠くに設定されるので、この低速走行状態でカーブに接近するとフィードフォワード的に作用する第１操舵量δ_１の値が増加してゆくことにより操舵開始の遅れが防止される。
また、自車両が高速で走行している場合には、第１前方注視地点Ｐ_１は自車両から遠ざかることが抑制されるので、フィードフォワード的に作用する第１操舵量δ_１の増加を抑制し、カーブに十分接近していないのにカーブ手前から操舵が開始されることが防止される。また、フィードバック的に作用する第２操舵量δ_２を算出するための第２前方注視地点Ｐ_２が比較的遠くに設定されることにより、車両挙動のスムーズさが更に向上する。
【００２８】
このように、車速Ｖに応じて第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２の値が変更されるので、第１前方注視地点Ｐ_１及び第２前方注視地点Ｐ_２の双方が、自車速に応じて自車両の手前に寄ったり自車両から遠く離れたりすることが抑制され、スムーズな自動操舵が実現される。
【００２９】
なお、上記一実施形態においては、設定時間算出マップを図４で示したように、第２設定時間Ｔ_２は、低速走行時よりも高速走行時の方が長くなるように設定されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、図７（ａ）に示すように、第２設定時間Ｔ_２を車速Ｖの変化に係りなく常に一定値に設定すると共に、第１設定時間Ｔ_１が低速走行時には第２設定時間Ｔ_２よりも長く、高速走行時には第２設定時間Ｔ_２よりも短くなるように設定することにより、第１前方注視地点Ｐ_１及び第２前方注視地点Ｐ_２の双方が、車速Ｖの増加に応じて自車両から遠く離れることを抑制してもよい。また、図７（ｂ）に示すように、車速Ｖが中速の所定範囲にあるときに、第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２の双方に車速Ｖが上昇するときと減少するときとでヒステリシスを持たせるようにしてもよい。この場合、第１設定時間Ｔ_１は、車速Ｖが増加するときよりも減少するときの方が短くなるようにヒステリシスを持たせ、一方の第２設定時間Ｔ_２は、車速Ｖが増加するときよりも減少するときの方が長くなるようにヒステリシスを持たせることが望ましい。また、このような中速走行時のヒステリシスを、車速Ｖの上昇及び減少で変更する場合に限らず、運転者の好みに応じて変更できるようにしてもよい。
【００３０】
また、上記一実施形態においては、ＧＰＳ１４で検出される自車位置と、記憶ユニット１５から読込む道路地図情報とに基づいて自車両を走行させる基準経路を検出する場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、例えば、道路のインフラストラクチャーが整備された場合に、インフラストラクチャー側との路車間通信によって経路情報を取得したり、或いはＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等による画像処理により検出される白線に基づいて基準経路を取得したりしてもよい。
【００３１】
以上のように、上記一実施形態によれば、ステップＳ１の処理で、自車位置と道路地図情報とに基づいて自車両を走行させるための基準経路を検出し、ステップＳ３の処理で、車輪速Ｖ_ＦＬ〜Ｖ_ＲＲから自車速Ｖを検出し、ステップＳ４の処理で、図４の設定時間算出マップから自車速Ｖに応じて第１設定時間Ｔ_１及び第２設定時間Ｔ_２を算出し、ステップＳ５の処理で、第１設定時間Ｔ_１が経過するときに自車両が通過する基準経路上の地点を第１前方注視地点Ｐ_１として設定し、ステップＳ６の処理で、第１前方注視地点Ｐ_１における基準経路の曲率半径ρを検出し、ステップＳ７の処理で、第１前方注視地点Ｐ_１における基準経路の曲率半径ρに応じて第１操舵量δ_１を算出し、ステップＳ８の処理で、第２設定時間Ｔ_２が経過するときに自車両が通過する基準経路上の地点を第２前方注視地点Ｐ_２として設定し、ステップＳ９の処理で、第２前方注視地点Ｐ_２を自車両が通過するときの基準経路に対する横偏差Ｙ_Ｅを検出し、ステップＳ１０の処理で、第２前方注視地点Ｐ_２での横偏差Ｙ_Ｅに応じて第２操舵量δ_２を算出し、ステップＳ１１及びＳ１２の処理で、第１操舵量δ_１及び第２操舵量δ_２に基づいて自車両の操舵制御を行うように構成されているので、第１前方注視地点Ｐ_１及び第２前方注視地点Ｐ_２の双方が、車速Ｖに応じて自車両の手前に寄ったり自車両から遠く離れたりすることを抑制することができ、結果としてスムーズな自動操舵を実現できるという効果が得られる。
【００３２】
また、ステップＳ４の処理では、低速走行時よりも高速走行時の方が短くなるように第１設定時間Ｔ_１を算出しているので、高速走行時に第１前方注視地点Ｐ_１が自車両から遠く離れることと、低速走行時に第１前方注視地点Ｐ_１が自車両の手前に寄り過ぎることとを抑制できるという効果が得られる。
また、ステップＳ４の処理では、高速走行時には、第２設定時間Ｔ_２よりも短くなるように第１設定時間Ｔ_１を算出しているので、高速走行時に第１前方注視地点Ｐ_１が自車両から遠く離れることを確実に抑制できるという効果が得られる。
【００３３】
さらに、ステップＳ４の処理では、低速走行時よりも高速走行時の方が長くなるように第２設定時間Ｔ_２を算出しているので、フィードバック的に作用する第２操舵量δ_２を算出するための第２前方注視地点Ｐ_２が自車両から離れることにより車両挙動のスムーズさが向上するという効果が得られる。
さらにまた、ステップＳ４の処理では、高速走行時には、第１設定時間Ｔ_１よりも長くなるように第２設定時間Ｔ_２を算出しているので、フィードバック的に作用する第２操舵量δ_２を算出するための第２前方注視地点Ｐ_２が自車両から更に離れることで、より車両挙動のスムーズさが向上するという効果が得られる。
【００３４】
また、ステップＳ９の処理では、車両姿勢と自車両の旋回状態とに基づいて基準経路に対する横偏差Ｙ_Ｅを算出しているので、第２前方注視地点Ｐ_２を自車両が通過するときの基準経路に対する横偏差Ｙ_Ｅを正確に算出できるという効果が得られる。
さらに、基準経路における第１前方注視地点Ｐ_１の前後に所定距離Ｄ_Ｓをとった範囲の道路曲率半径ρを検出し、この所定距離Ｄ_Ｓは、車速Ｖが早いほど長くなるように構成されているので、運転者に近い感覚で的確に道路曲率半径ρを算出できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略構成図である。
【図２】操舵制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】道路地図情報の構成を説明した図である。
【図４】設定時間算出マップである。
【図５】第１前方注視地点Ｐ_１における道路曲率半径ρの算出方法を説明した図である。
【図６】第２前方注視地点Ｐ_２における横偏差Ｙ_Ｅの算出方法を説明した図である。
【図７】設定時間算出マップの他の設定例である。
【符号の説明】
１０操舵アクチュエータ
１１ＦＬ〜１１ＲＲ車輪速センサ
１２前後加速度センサ
１３横加速度センサ
１４ヨーレートセンサ
１５ディファレンシャルＧＰＳ
１６記憶ユニット
１７コントローラ

Claims

自車速に応じて第１設定時間及び第２設定時間を算出し、自車両を走行させる基準経路で、各第１設定時間及び第２設定時間が経過するときに自車両が通過する第１前方注視地点と第２前方注視地点とを設定すると共に、当該第１前方注視地点における道路形状に応じた第１操舵量、及び第２前方注視地点を自車両が通過する際の基準経路との横偏差に応じた第２操舵量を夫々算出し、当該第１操舵量及び第２操舵量に基づいて自車両の操舵制御を行うことを特徴とする車両用自動操舵装置。
自車両を走行させるための基準経路を検出する基準経路検出手段と、自車速を検出する車速検出手段と、
該車速検出手段で検出した自車速に応じて第１設定時間を算出する第１設定時間算出手段と、前記基準経路検出手段が検出した基準経路で、前記第１設定時間算出手段で算出された第１設定時間が経過するときに自車両が通過する地点を第１前方注視地点として設定する第１前方注視地点設定手段と、該第１前方注視地点設定手段で設定した第１前方注視地点における基準経路の形状を検出する経路形状検出手段と、該経路形状検出手段で検出された前記第１前方注視地点における基準経路の形状に応じて第１操舵量を算出する第１操舵量算出手段と、
前記車速検出手段で検出した自車速に応じて第２設定時間を算出する第２設定時間算出手段と、前記基準経路検出手段が検出した基準経路で、前記第２設定時間算出手段で算出された第２設定時間が経過するときに自車両が通過する地点を第２前方注視地点として設定する第２前方注視地点設定手段と、該第２前方注視地点設定手段で設定した第２前方注視地点を自車両が通過するときの基準経路に対する横偏差を検出する横偏差検出手段と、該横偏差検出手段で検出された前記第２前方注視地点での横偏差に応じて第２操舵量を算出する第２操舵量算出手段と、
前記第１操舵量算出手段で算出した第１操舵量、及び前記第２操舵量算出手段で算出した第２操舵量に基づいて自車両の操舵制御を行う操舵制御手段とを備えることを特徴とする車両用自動操舵装置。
前記第１設定時間算出手段は、低速走行時よりも高速走行時の方が短くなるように第１設定時間を算出することを特徴とする請求項２記載の車両用自動操舵装置。
前記第１設定時間算出手段は、高速走行時には、前記第２設定時間算出手段で算出される第２設定時間よりも短くなるように第１設定時間を算出することを特徴とする請求項３記載の車両用自動操舵装置。
前記第２設定時間算出手段は、低速走行時よりも高速走行時の方が長くなるように第２設定時間を算出することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の車両用自動操舵装置。
前記第２設定時間算出手段は、高速走行時には、前記第１設定時間算出手段で算出される第１設定時間よりも長くなるように第２設定時間を算出することを特徴とする請求項５記載の車両用自動操舵装置。
前記横偏差検出手段は、車両姿勢と自車両の旋回状態とに基づいて基準経路に対する横偏差を算出するように構成されていることを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載の車両用自動操舵装置。
前記道路形状検出手段は、基準経路における第１前方注視地点の前後に所定距離をとった範囲の道路形状を検出し、当該所定距離は、自車速が早いほど長くなるように構成されることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載の車両用自動操舵装置。