JP2013075641A - Running control apparatus and vehicle - Google Patents

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和宏 久野
Yushi Kawakami
雄史 川上
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a running control apparatus that can bring a vehicle close to an object, while evading the collision of the object and to provide the vehicle.SOLUTION: A first bumper distance 71 is set longer when the speed of a vehicle 1 is larger. As a result, when the vehicle 1 runs low speed, the first bumper distance 71 is shorter compared with when running at high speed, first repulsion force Fis virtually added to the vehicle, when an object 80 approaches near. That is, when the vehicle 1 runs the low speed, and while the vehicle 1 and the object is far, the first repulsion force Fis not added to the vehicle 1, or the small first repulsion force Fis added to the vehicle 1, and the vehicle 1 can be approached close to the object 80.

Description

本発明は、走行制御装置および車両に関し、特に、物体の衝突を回避しつつ、車両を物体に近づけることができる走行制御装置および車両に関するものである。   The present invention relates to a travel control device and a vehicle, and more particularly to a travel control device and a vehicle that can bring a vehicle closer to an object while avoiding an object collision.

従来より、電動車椅子などの移動体の周辺に設定した所定領域に何らかの物体（障害物）が存在する場合に、その物体を回避するための反発力が仮想的に移動体に加えられたものとして、移動体の走行を制御することで、その物体との衝突を回避する技術が知られている。（例えば、特許文献１）   Conventionally, when some object (obstacle) exists in a predetermined area set around a moving body such as an electric wheelchair, a repulsive force for avoiding the object is virtually added to the moving body. A technique for avoiding a collision with an object by controlling the traveling of the moving body is known. (For example, Patent Document 1)

特開平７−１１０７１１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-110711

ここで物体に向かって走行する車両は、速度の二乗に比例した運動エネルギー（ｍ・ｖ２／２）を有している。したがって、上記の技術によれば、車両と物体との間に想定したバネの収縮量に比例する仮想的な反発力によって、車両の運動エネルギーが０になる位置にて、車両が停止する。車両の速度が低速である場合、その運動エネルギーが小さいので、車両は物体から遠く離れた位置で停止する。一方、車両の速度が高速である場合、その運動エネルギーが大きいので車両は、物体に接近して停止する。したがって、従来の技術によれば、車両を低速で物体に接近させることが困難であるという問題点があった。特に、車両を狭いスペースに駐車させようとする場合や、周囲に壁や物体がある場所で車両を停止させようとする場合に、運転者に不便を強いていた。 Here vehicle traveling towards the object has a kinetic energy proportional to the square of the velocity (m · v 2/2) . Therefore, according to the technique described above, the vehicle stops at a position where the kinetic energy of the vehicle becomes zero by a virtual repulsive force proportional to the amount of spring contraction assumed between the vehicle and the object. When the speed of the vehicle is low, the kinetic energy is small, so the vehicle stops at a position far from the object. On the other hand, when the speed of the vehicle is high, since the kinetic energy is large, the vehicle approaches the object and stops. Therefore, according to the prior art, there is a problem that it is difficult to make the vehicle approach the object at a low speed. In particular, the driver is inconvenienced when the vehicle is parked in a narrow space or when the vehicle is stopped in a place where there are walls or objects around.

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、物体の衝突を回避しつつ、車両を物体に近づけることができる走行制御装置および車両を提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a travel control device and a vehicle that can bring the vehicle closer to the object while avoiding the collision of the object.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

この目的を達成するために請求項１記載の車両によれば、検出手段により検出された物体の車両の進行方向における車両からの距離が第１距離以下であると、その物体との衝突を回避するための仮想的な第１反発力が算出手段により算出される。また、その物体の車両の進行方向における車両からの距離が第２距離以下であると、その物体との衝突を回避するための仮想的な第２反発力が算出手段により算出される。そして、その算出された第１反発力および第２反発力が車両に加えられたものとして、制御手段によって、車両の走行に伴う制御が行われる。ここで、第１設定手段により、車両の速度が大きいほど長い第１距離が設定される。これにより、車両が低速走行する場合には高速走行する場合に比較して、物体が近くまで迫った場合に反発力が仮想的に車両に加えられる。よって、車両を物体に近づけることができるという効果がある。また、第２設定手段により、車両の速度に相関しない第２距離が設定される。これにより、車両の進行方向における車両からの距離が、車両の速度に相関しない第２距離以下である物体との衝突を回避するための仮想的な第２反発力が車両に加えられるので、物体の衝突を回避させることができるという効果がある。   In order to achieve this object, according to the vehicle of the first aspect, if the distance of the object detected by the detecting means from the vehicle in the traveling direction of the vehicle is equal to or less than the first distance, the collision with the object is avoided. A virtual first repulsive force is calculated by the calculating means. If the distance of the object from the vehicle in the traveling direction of the vehicle is equal to or less than the second distance, a virtual second repulsive force for avoiding a collision with the object is calculated by the calculation means. And the control accompanying a driving | running | working of a vehicle is performed by a control means as what the calculated 1st repulsive force and 2nd repulsive force were added to the vehicle. Here, the first setting means sets the longer first distance as the vehicle speed increases. As a result, when the vehicle travels at a low speed, a repulsive force is virtually applied to the vehicle when the object approaches close to the vehicle as compared with the case of traveling at a high speed. Therefore, there is an effect that the vehicle can be brought close to the object. The second setting means sets a second distance that is not correlated with the vehicle speed. As a result, a virtual second repulsive force for avoiding a collision with an object whose distance from the vehicle in the traveling direction of the vehicle is equal to or less than the second distance not correlated with the speed of the vehicle is applied to the vehicle. There is an effect that the collision can be avoided.

なお、請求項１記載の「車両の走行に伴う制御」とは、反発力によって生じる車両の前後方向の加速度に応じて車両の速度を制御することである。   Note that “control associated with travel of the vehicle” described in claim 1 is to control the speed of the vehicle in accordance with the longitudinal acceleration of the vehicle caused by the repulsive force.

請求項２記載の走行制御装置によれば、請求項１記載の走行制御装置の奏する効果に加えて、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって車両に加えられる第１反発力を算出する場合に、一端が車両に取着された第１バネであって、自然長が第１距離である第１バネが設けられているものと想定し、検出手段により検出された物体によって、第１バネの他端が物体の位置まで縮められるものとして、その第１バネに加えられる弾性力の反作用として車両に加えられる力を反発力として算出する。これにより、物体が車両に近いほど、第１バネがその物体によって大きく縮められる。バネの弾性力はバネの収縮量（変化量）が大きいほど大きいので、物体が車両に近いほど、大きな反発力を車両に加えることができるという効果がある。   According to the travel control device of the second aspect, in addition to the effect exhibited by the travel control device according to the first aspect, the following effect is exhibited. That is, when calculating the first repulsive force applied to the vehicle by the calculating means, a first spring having one end attached to the vehicle and having a natural length of the first distance is provided. Assuming that the other end of the first spring is contracted to the position of the object by the object detected by the detection means, the force applied to the vehicle as a reaction of the elastic force applied to the first spring is repulsive. Calculate as Thus, the closer the object is to the vehicle, the more the first spring is contracted by the object. Since the elastic force of the spring is larger as the contraction amount (change amount) of the spring is larger, there is an effect that a larger repulsive force can be applied to the vehicle as the object is closer to the vehicle.

また、車両の速度が大きいほど長い第１距離が第１設定手段により設定されるので、上記の効果に加え、車両が低速走行する場合には第１距離が短く、車両と物体とが遠い間は、第１反発力が車両に加えられないか、若しくは、小さな第１反発力が車両に加えられる。よって、低速走行する車両であっても物体に近づけることができる。また、車両が高速走行する場合、第１距離が長く、車両と物体とが遠い段階から車両に第１反発力を加えることができ、さらに車両が物体に近づくと、より大きな反発力を車両に加えることができる。よって、確実に物体との衝突を回避できる。   In addition to the above effect, when the vehicle travels at a low speed, the first distance is short and the vehicle is far away from the object because the first setting means sets the longer first distance as the vehicle speed increases. The first repulsive force is not applied to the vehicle or a small first repulsive force is applied to the vehicle. Therefore, even a vehicle traveling at a low speed can be brought close to an object. In addition, when the vehicle travels at a high speed, the first repulsive force can be applied to the vehicle from the stage where the first distance is long and the vehicle and the object are far from each other. Can be added. Therefore, it is possible to reliably avoid a collision with an object.

請求項３記載の走行制御装置によれば、請求項２記載の走行制御装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって車両に加えられる第２反発力を算出する場合に、一端が車両に取着された第２バネであって、自然長が第２距離である第２バネが設けられているものと想定し、検出手段により検出された物体によって、第２バネの他端が物体の位置まで縮められるものとして、その第２バネの収縮量のべき乗に比例する第２反発力が算出される。よって、物体が車両に近いほど、指数関数的に大きくなる第２反発力によって、確実に物体との衝突を回避できるという効果がある。   According to the travel control device of the third aspect, in addition to the effect produced by the travel control device according to the second aspect, the following effect is exhibited. That is, when calculating the second repulsive force applied to the vehicle by the calculating means, a second spring having one end attached to the vehicle and having a natural length of the second distance is provided. Assuming that the other end of the second spring is contracted to the position of the object by the object detected by the detecting means, a second repulsive force proportional to the power of the contraction amount of the second spring is calculated. . Therefore, the second repulsive force that increases exponentially as the object is closer to the vehicle has an effect of reliably avoiding a collision with the object.

請求項４記載の走行制御装置によれば、請求項３記載の走行制御装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、算出手段によって第１反発力を算出する場合に第１バネのバネ定数が用いられる。また、算出手段によって第２反発力を算出する場合に、第１バネのバネ定数よりも大きい第２バネのバネ定数が用いられる。これにより、車両の速度に相関しない第２距離に基づく第２反発力を確実に作用させ、確実に物体との衝突を回避できるという効果がある。   According to the travel control device of the fourth aspect, in addition to the effect exhibited by the travel control device according to the third aspect, the following effect is exhibited. That is, when the first repulsive force is calculated by the calculating means, the spring constant of the first spring is used. Further, when the second repulsive force is calculated by the calculating means, the spring constant of the second spring that is larger than the spring constant of the first spring is used. Accordingly, there is an effect that the second repulsive force based on the second distance that is not correlated with the speed of the vehicle is reliably acted, and the collision with the object can be surely avoided.

請求項５記載の走行制御装置によれば、請求項１から４のいずれかに記載の走行制御装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、第１距離は第１設定手段によって所定値以上に設定される。これにより、車両の速度が極めて小さい場合であっても、第１反発力を車両に加えることができるという効果がある。   According to the travel control device of the fifth aspect, in addition to the effect exhibited by the travel control device according to any one of the first to fourth aspects, the following effect is achieved. That is, the first distance is set to a predetermined value or more by the first setting means. Thereby, even if the speed of the vehicle is extremely low, there is an effect that the first repulsive force can be applied to the vehicle.

請求項６記載の走行制御装置によれば、請求項５記載の走行制御装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、第２距離は第２設定手段によって所定値よりも小さい値に設定される。これにより、物体に向かって走行する車両に対しては、まず、速度に応じた第１距離内に物体が検出されて、第１反発力が加えられ、次に、速度に相関しない第２距離内に物体が検出されてから、第２反発力が加えられる。よって、車両の速度に応じた適切な地点から第１反発力を加えることができると共に、車両が物体へ接近した後は、第２反発力により、確実に物体との衝突を回避できるという効果がある。   According to the travel control device of the sixth aspect, in addition to the effect exhibited by the travel control device according to the fifth aspect, the following effect is exhibited. That is, the second distance is set to a value smaller than a predetermined value by the second setting means. Thereby, for a vehicle traveling toward the object, the object is first detected within the first distance corresponding to the speed, the first repulsive force is applied, and then the second distance not correlated with the speed. The second repulsive force is applied after the object is detected inside. Therefore, the first repulsive force can be applied from an appropriate point according to the speed of the vehicle, and after the vehicle approaches the object, the second repulsive force can reliably avoid a collision with the object. is there.

請求項７記載の車両によれば、請求項１から６のいずれかに記載の走行制御装置が設けられているので、その車両において、対応する請求項に記載の走行制御装置と同様の効果を奏する。   According to the vehicle of the seventh aspect, since the travel control device according to any one of the first to sixth aspects is provided, the vehicle has the same effect as the travel control device according to the corresponding claim. Play.

本発明の一実施形態における車両を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the vehicle in one Embodiment of this invention. 走行制御装置における物体の衝突回避方法を説明する図であるIt is a figure explaining the collision avoidance method of the object in a travel control device 走行制御装置を含む車両の電気的構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the electric structure of the vehicle containing a travel control apparatus. （ａ）は車両の速度と第１バネの自然長との関係を示すグラフであり、（ｂ），（ｃ）は、走行制御装置が算出する反発力を模式的に説明する図である。(A) is a graph which shows the relationship between the speed of a vehicle, and the natural length of a 1st spring, (b), (c) is a figure which illustrates typically the repulsive force which a travel control apparatus calculates. 運転支援処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows a driving assistance process. 運転支援処理の効果を説明するグラフであって、（ａ）は時間と車両の速度との関係を示すグラフであり、（ｂ）は時間と車両位置との関係を示すグラフであり、（ｃ）は時間と反発力との関係を示すグラフである。It is a graph explaining the effect of a driving assistance process, (a) is a graph which shows the relationship between time and the speed of a vehicle, (b) is a graph which shows the relationship between time and a vehicle position, (c ) Is a graph showing the relationship between time and repulsive force.

以下、本発明を実施するための形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態である走行制御装置１００を搭載した車両１を模式的に示した模式図である。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a vehicle 1 equipped with a travel control device 100 according to an embodiment of the present invention.

まず、図１を参照して、車両１の構成について説明する。車両１は、その車両１の周囲に物体が存在する場合に、物体の衝突を回避しつつ、車両を物体に近づけることができるように構成されている。   First, the configuration of the vehicle 1 will be described with reference to FIG. The vehicle 1 is configured such that when an object exists around the vehicle 1, the vehicle can be brought close to the object while avoiding the collision of the object.

なお、図１において、矢印Ｆによって示される方向が車両１の前方向を示している。この矢印Ｆは、図２，図４においても同様に、矢印Ｆによって示される方向を車両１の前方向として示している。   In FIG. 1, the direction indicated by the arrow F indicates the front direction of the vehicle 1. 2 and 4 similarly indicate the direction indicated by the arrow F as the front direction of the vehicle 1.

走行制御装置１００は、車両１の走行を制御するコンピュータ装置である。この走行制御装置１００によって、車両１の周囲に物体が存在する場合に、物体の衝突を回避しつつ、車両を物体に近づけるための制御が行われる。   The travel control device 100 is a computer device that controls the travel of the vehicle 1. When there is an object around the vehicle 1, the traveling control device 100 performs control for bringing the vehicle closer to the object while avoiding the collision of the object.

ここで、図２を参照して、走行制御装置１００における物体の衝突回避の方法について、その概略を説明する。図２は、走行制御装置１００における物体の衝突回避方法を説明する図である。   Here, with reference to FIG. 2, an outline of a method for avoiding an object collision in the travel control device 100 will be described. FIG. 2 is a diagram for explaining an object collision avoidance method in the travel control apparatus 100.

走行制御装置１００は、車両１の進行方向となり得る前方向Ｆに、物体との衝突を避けるべき距離として、第１バンパー距離７１と第２バンパー距離７２とを設定することで、仮想バンパーを構成することを想定する。具体的には、走行制御装置１００は、一端が車両１に取着された第１バネ７３と、第２バネ７４とが車両１の前面に並設されているものと想定して、第１バネ７３の自然長に相当する第１バンパー距離７１と、第２バネ７４の自然長に相当する第２バンパー距離７２とを想定する。ここで、「バネの自然長」とは、バネを伸縮させない状態でのバネの長さを意味している。また、バネ７３，７４は、車両１の進行方向に伸縮する方向で、車両１に取着されているものと想定する。   The travel control apparatus 100 configures a virtual bumper by setting a first bumper distance 71 and a second bumper distance 72 as distances to avoid collision with an object in a forward direction F that can be a traveling direction of the vehicle 1. Assuming that Specifically, the travel control device 100 assumes that a first spring 73 with one end attached to the vehicle 1 and a second spring 74 are arranged in parallel on the front surface of the vehicle 1. A first bumper distance 71 corresponding to the natural length of the spring 73 and a second bumper distance 72 corresponding to the natural length of the second spring 74 are assumed. Here, the “natural spring length” means the length of the spring in a state where the spring is not expanded or contracted. Further, it is assumed that the springs 73 and 74 are attached to the vehicle 1 in a direction that expands and contracts in the traveling direction of the vehicle 1.

走行制御装置１００は、車両１に設けられた後述のカメラ２６（図１参照）によって取得された画像から、車両１の周辺にある物体の位置を判断し、第１バンパー距離７１内に物体８０が存在する場合には、以下に従って、その物体８０との衝突を回避するための第１反発力Ｆ１を算出する。 The travel control device 100 determines the position of an object in the vicinity of the vehicle 1 from an image acquired by a camera 26 (see FIG. 1) described later provided on the vehicle 1, and the object 80 within the first bumper distance 71. Is present, a first repulsive force F 1 for avoiding a collision with the object 80 is calculated according to the following.

即ち、走行制御装置１００は、車両１の進行方向における車両１からの距離が第１バンパー距離７１以下である物体８０によって、第１バネ７３の先端（他端）が物体８０の位置まで縮められるものとして、その第１バネ７３に加えられる弾性力Ｆｅ（図２（ｂ））の反作用として車両１に加えられる第１反発力Ｆ１を、以下の式（１）により算出する。なお、以下の式（１）において、ｋ１は第１バネ７３のバネ定数である。 In other words, the traveling control device 100 causes the tip (the other end) of the first spring 73 to be contracted to the position of the object 80 by the object 80 whose distance from the vehicle 1 in the traveling direction of the vehicle 1 is the first bumper distance 71 or less. As a matter of fact, a first repulsive force F 1 applied to the vehicle 1 as a reaction of the elastic force Fe (FIG. 2B) applied to the first spring 73 is calculated by the following equation (1). In the following formula (1), k 1 is a spring constant of the first spring 73.

Ｆ１＝ｋ１×ｄ１ ・・・（１）
走行制御装置１００は、車両１に第１反発力Ｆ１が加えられるものとする。具体的には、走行制御装置１００は、第１反発力Ｆ１によって生じる車両１の加速度を算出する。走行制御装置１００には、車両１に設けられたアクセルペダル（図示せず）の踏み込み量に関する情報も入力される。走行制御装置１００は、現在の車両１の速度と、運転者によって踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量と、第１反発力Ｆ１によって生じる車両１の加速度とから、目標とすべき車両速度を決定し、その目標とすべき車両速度を示す制御信号を、後述する車輪駆動装置３（図１参照）へ送信する。これにより、車両１が、第１反発力Ｆ１の車両１の加速度を反映させた速度で走行するように、車両１の走行の制御が行われる。なお、バネの弾性力Ｆｅはバネの収縮量が大きいほど大きいので、物体８０が車両１に近いほど、大きな反発力Ｆ１を車両に加えることができる。 F 1 = k 1 × d 1 (1)
The traveling control device 100 is assumed to apply a first repulsive force F 1 to the vehicle 1. Specifically, the travel controller 100 calculates the acceleration of the vehicle 1 caused by the first repulsive force F 1. The travel control device 100 also receives information related to the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) provided in the vehicle 1. The travel control device 100 determines a target vehicle speed from the current speed of the vehicle 1, the amount of depression of the accelerator pedal depressed by the driver, and the acceleration of the vehicle 1 generated by the first repulsive force F 1 . And the control signal which shows the vehicle speed which should be made the target is transmitted to the wheel drive device 3 (refer FIG. 1) mentioned later. Thus, the vehicle 1, so that the vehicle travels at a speed reflecting the first acceleration of the vehicle 1 of the repulsive force F 1, the control of the running of the vehicle 1 is performed. The elastic force Fe of the spring is greater the larger the amount of shrinkage of the spring, can be added as the object 80 is close to the vehicle 1, a large repulsive force F 1 on the vehicle.

そして、図２（ｃ）に示すように、車両１が物体８０にさらに近づき、第２バンパー距離７２内に物体８０が検出されると、走行制御装置１００は、第２反発力Ｆ２を車両１に加える。即ち、走行制御手段１００は、車両１の進行方向における車両１からの距離が第２バンパー距離７２以下である物体８０によって、第２バネ７４の先端（他端）が物体８０の位置まで縮められるものとして、その第２バネの収縮量ｄ２のべき乗に比例する第２反発力Ｆ２を、以下の式（２）により算出する。なお、以下の式（２）において、ｋ２は第２バネ７４のバネ定数である。 Then, as shown in FIG. 2 (c), further approaches the vehicle 1 to the object 80, the object 80 is detected in the second bumpers distance 72, the travel control device 100, a second repulsive force F 2 vehicle Add to 1. In other words, the travel control means 100 causes the tip (the other end) of the second spring 74 to be contracted to the position of the object 80 by the object 80 whose distance from the vehicle 1 in the traveling direction of the vehicle 1 is equal to or less than the second bumper distance 72. As a matter of fact, a second repulsive force F 2 proportional to the power of the contraction amount d 2 of the second spring is calculated by the following equation (2). In the following formula (2), k 2 is the spring constant of the second spring 74.

Ｆ２＝ｋ２×ｄ２ ２ ・・・（２）
すなわち、第２反発力Ｆ２は、物体８０が車両１に近いほど、指数関数的に大きくなる値である。 F 2 = k 2 × d 2 2 (2)
That is, the second repulsive force F 2 is a value that increases exponentially as the object 80 is closer to the vehicle 1.

走行制御装置１００によれば、車両１の進行方向における物体８０の車両１からの距離が第１バンパー距離７１以下であると、その物体８０との衝突を回避するための仮想的な第１反発力Ｆ１が算出される。また、車両１の進行方向における物体８０の車両１からの距離が第２バンパー距離７２以下であると、その物体８０との衝突を回避するための仮想的な第２反発力Ｆ２が算出される。そして、その算出された第１反発力Ｆ１および第２反発力Ｆ２が車両１に加えられたものとして、車両１の走行に伴う制御が行われる。 According to the traveling control device 100, when the distance of the object 80 from the vehicle 1 in the traveling direction of the vehicle 1 is equal to or less than the first bumper distance 71, a virtual first repulsion for avoiding a collision with the object 80 is performed. force F 1 is calculated. Further, when the distance from the vehicle 1 of the object 80 in the traveling direction of the vehicle 1 is in the second bumpers distance 72 or less, a virtual second repulsive force F 2 for avoiding a collision with the object 80 is calculated The The first repulsive force F 1 and the second repulsive force F 2 that has been calculated as being applied to the vehicle 1, the control associated with running of the vehicle 1 is performed.

なお、詳細は図４を参照して後述するが、走行制御装置１００は、第２バンパー距離７２が第１バンパー距離７１よりも短くなるように、これらバンパー距離７１，７２を設定する。すなわち、第２バネ７４の自然長を、第１バネ７３の自然長よりも短く設定する。   Although details will be described later with reference to FIG. 4, the traveling control device 100 sets the bumper distances 71 and 72 such that the second bumper distance 72 is shorter than the first bumper distance 71. That is, the natural length of the second spring 74 is set shorter than the natural length of the first spring 73.

これにより、走行制御装置１００によれば、車両１は、まず、第１バンパー距離７１内に検出された物体８０に基づく第１反発力Ｆ１の作用により減速を開始し、その後、第２バンパー距離７２内に物体８０が検出されて第２反発力Ｆ２の作用によりさらに減速する。ここで、第２反発力Ｆ２は、物体８０が車両１に近いほど、指数関数的に大きくなるので、車両１は第２反発力Ｆ２の作用によって物体８０の手前で停止し、確実に物体との衝突を回避できる。 Thus, according to the running control unit 100, vehicle 1 first starts to decelerate the first action of the repulsive force F 1 based on the object 80 which is detected in the first bumpers distance 71, then the second bumpers range object 80 within 72 further reduced by the action of the second repulsive force F 2 is detected. Here, since the second repulsive force F 2 increases exponentially as the object 80 is closer to the vehicle 1, the vehicle 1 stops in front of the object 80 by the action of the second repulsive force F 2 , and reliably Collisions with objects can be avoided.

なお、第１バネのバネ定数ｋ１よりも第２バネのバネ定数ｋ２を大きい値（例えば１００倍以上）に設定しておくことにより、車両１の速度に拘わらず第２反発力Ｆ２を確実に作用させ、確実に物体８０との衝突を回避できる。 In addition, by setting the spring constant k 2 of the second spring to a value (for example, 100 times or more) larger than the spring constant k 1 of the first spring, the second repulsive force F 2 regardless of the speed of the vehicle 1. Can be reliably operated, and collision with the object 80 can be reliably avoided.

図１に戻って、車両１の構成について説明を続ける。車両１は、走行制御装置１００、ステアリングホイール１３の他に、複数（本実施形態では４輪）の車輪２ＦＬ，２ＦＲ，２ＲＬ，２ＲＲと、それら複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を回転駆動する車輪駆動装置３と、複数の車輪２ＦＬ〜２ＲＲの内の一部（本実施形態では、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲ）を操舵する操舵駆動装置５及びステアリング装置６と、車速センサ２１と、操作パネル２５と、カメラ２６とを主に有している。   Returning to FIG. 1, the description of the configuration of the vehicle 1 will be continued. In addition to the travel control device 100 and the steering wheel 13, the vehicle 1 includes a plurality of (four wheels in this embodiment) wheels 2FL, 2FR, 2RL, and 2RR, and some of the wheels 2FL to 2RR (this book In the embodiment, the wheel drive device 3 that rotationally drives the left and right front wheels 2FL, 2FR) and the steering drive that steers a part of the plurality of wheels 2FL-2RR (in this embodiment, the left and right front wheels 2FL, 2FR). The apparatus 5 and the steering apparatus 6, the vehicle speed sensor 21, the operation panel 25, and the camera 26 are mainly included.

車輪２ＦＬ，２ＦＲは、車両１の前方側に配置される左右の前輪であり、車輪駆動装置３によって回転駆動される駆動輪として構成されている。一方、車輪２ＲＬ，２ＲＲは、車両１の後方側に配置される左右の後輪であり、車両１の走行に伴って従動する従動輪として構成されている。   The wheels 2FL and 2FR are left and right front wheels disposed on the front side of the vehicle 1 and are configured as driving wheels that are rotationally driven by the wheel driving device 3. On the other hand, the wheels 2RL and 2RR are left and right rear wheels disposed on the rear side of the vehicle 1, and are configured as driven wheels that are driven as the vehicle 1 travels.

車輪駆動装置３は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与するものであり、デファレンシャルギヤ（図示せず）及び一対のドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに接続されている。車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から、目標とすべき車両速度を通知する制御信号に基づき、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与する。これにより、車両１は、走行制御装置１００から通知された車両速度に応じた速度で走行する。   The wheel drive device 3 applies rotational driving force to the left and right front wheels 2FL, 2FR, and is connected to the left and right front wheels 2FL, 2FR via a differential gear (not shown) and a pair of drive shafts 31. . The wheel drive device 3 applies a rotational driving force to the left and right front wheels 2FL and 2FR via the drive shaft 31 based on a control signal for notifying the vehicle speed to be targeted from the travel control device 100. Thereby, the vehicle 1 travels at a speed corresponding to the vehicle speed notified from the travel control device 100.

なお、車輪駆動装置３は、走行制御装置１００から、その走行制御装置１００によって算出される第１反発力Ｆ１、第２反発力Ｆ２によって生じる車両１の加速度を示す制御信号を受け取り、その車両１の加速度と、運転者によって踏み込まれたアクセルペダルの踏み込み量と、現在の車両１の速度とから目標とすべき車両速度を算出して、その目標とすべき車両速度となるように、ドライブシャフト３１を介して左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲに回転駆動力を付与してもよい。 The wheel drive device 3 receives a control signal indicating the acceleration of the vehicle 1 generated by the first repulsive force F 1 and the second repulsive force F 2 calculated by the travel control device 100 from the travel control device 100, and The vehicle speed to be targeted is calculated from the acceleration of the vehicle 1, the amount of depression of the accelerator pedal depressed by the driver, and the current speed of the vehicle 1, so that the vehicle speed to be the target is obtained. A rotational driving force may be applied to the left and right front wheels 2FL and 2FR via the drive shaft 31.

操舵駆動装置５は、左右の前輪２ＦＬ，２ＦＲを操舵するための装置であり、ステアリング装置６は、ステアリングシャフト６１と、フックジョイント６２と、ステアリングギヤ６３と、タイロッド６４と、ナックルアーム６５とを主に備えて構成されている。なお、ステアリング装置６は、ステアリングギヤ６３がピニオン（図示せず）とラック（図示せず）とを備えたラックアンドピニオン機構によって構成されている。   The steering drive device 5 is a device for steering the left and right front wheels 2FL and 2FR. The steering device 6 includes a steering shaft 61, a hook joint 62, a steering gear 63, a tie rod 64, and a knuckle arm 65. It is mainly prepared for. In the steering device 6, the steering gear 63 is configured by a rack and pinion mechanism including a pinion (not shown) and a rack (not shown).

操舵駆動装置５は、走行制御装置１００からの制御信号によって電動モータ（図示せず）を駆動すると、電動モータの回転駆動力がステアリング装置６のステアリングシャフト６１に付与される。その回転駆動力は、ステアリングシャフト６１を介してフックジョイント６２に伝達されると共にフックジョイント６２によって角度を変えられ、ステアリングギヤ６３のピニオンに回転運動として伝達される。   When the steering drive device 5 drives an electric motor (not shown) by a control signal from the travel control device 100, the rotational driving force of the electric motor is applied to the steering shaft 61 of the steering device 6. The rotational driving force is transmitted to the hook joint 62 through the steering shaft 61, the angle is changed by the hook joint 62, and is transmitted to the pinion of the steering gear 63 as a rotational motion.

そして、ピニオンに伝達された回転運動はラックの直線運動に変換され、ラックが直線運動することで、ラックの両端に接続されたタイロッド６４が移動し、ナックルアーム６５を介して前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。これにより、車両１は、走行制御装置１００から指示された操舵角で、前輪２ＦＬ，２ＦＲが操舵される。   Then, the rotational motion transmitted to the pinion is converted into a linear motion of the rack. When the rack moves linearly, the tie rods 64 connected to both ends of the rack move, and the front wheels 2FL, 2FR are moved via the knuckle arm 65. Steered. Thus, in the vehicle 1, the front wheels 2FL and 2FR are steered at the steering angle instructed from the traveling control device 100.

ステアリングホイール１３は、車両１の搭乗者から回転操作されることで、車両１の操舵方向の指示を受け付けるものである。車速センサ２１は、車両１の走行速度（以下、速度Ｖ）を検出するためのものである。   The steering wheel 13 receives an instruction of the steering direction of the vehicle 1 by being rotated by a passenger of the vehicle 1. The vehicle speed sensor 21 is for detecting the traveling speed of the vehicle 1 (hereinafter referred to as speed V).

操作パネル２５は、走行制御装置１００における衝突回避動作に関する各種設定を含め、車両１の走行に拘わる各種設定を、運転者（搭乗者）から受け付けるためのものである。操作パネル２５は、タッチパネルによって構成され、走行制御装置１００からの制御によって、各種設定に対応した画像が操作パネル２５の表示画面に表示される。運転者（搭乗者）が、この表示画面に表示された画像に基づいて操作パネル２５のタッチパネルの操作面を指や指示棒等で触れると、その触れられた位置情報が操作パネル２５から走行制御装置１００へ送信される。走行制御装置１００は、その位置情報に基づいて、運転者（搭乗者）の操作内容を判断し、その操作内容に基づいて、車両１の走行に拘わる各種の設定を行う。   The operation panel 25 is for accepting various settings related to the traveling of the vehicle 1 including various settings related to the collision avoidance operation in the travel control device 100 from the driver (passenger). The operation panel 25 is configured by a touch panel, and images corresponding to various settings are displayed on the display screen of the operation panel 25 under the control of the traveling control device 100. When the driver (passenger) touches the operation surface of the touch panel of the operation panel 25 with a finger or an indicator stick based on the image displayed on the display screen, the touched position information is controlled from the operation panel 25 to travel control. Transmitted to the device 100. The travel control device 100 determines the operation content of the driver (passenger) based on the position information, and performs various settings related to the travel of the vehicle 1 based on the operation content.

カメラ２６は、車両１の前方中央に配設されて、車両１の前方を撮像するための撮像装置であり、ＣＣＤイメージセンサや、ＣＭＯＳイメージセンサなどの撮像素子が搭載されたデジタルカメラで構成されている。本実施形態では、カメラ２６により、車両１を中心として車両１の少なくとも前方方向１５ｍの範囲を撮像可能に構成されている。なお、カメラによって撮像可能な範囲は、適宜設定されるものであってよい。カメラ２６は、撮像した画像を画像データに変換して走行制御装置１００へ出力する。走行制御装置１００へ出力された画像データは、その走行制御装置１００によって解析され、車両１の周囲に存在する物体と、車両１を基準としたその物体の位置とが検出される。そして、車両１の進行方向において、車両１からバンパー距離７１，７２内に物体８０が存在するか否かが判断される。また、バンパー距離７１，７２内に物体８０が存在する場合には、走行制御装置１００において、物体８０と車両１との位置関係に基づいて、第１反発力Ｆ１および第２反発力Ｆ２が算出される。 The camera 26 is an imaging device that is disposed in the center of the front of the vehicle 1 and images the front of the vehicle 1. The camera 26 includes a digital camera equipped with an image sensor such as a CCD image sensor or a CMOS image sensor. ing. In the present embodiment, the camera 26 is configured to be able to image a range of at least the front direction 15 m of the vehicle 1 with the vehicle 1 as the center. The range that can be captured by the camera may be set as appropriate. The camera 26 converts the captured image into image data and outputs the image data to the travel control device 100. The image data output to the travel control device 100 is analyzed by the travel control device 100, and an object existing around the vehicle 1 and the position of the object with respect to the vehicle 1 are detected. Then, it is determined whether or not the object 80 exists within the bumper distances 71 and 72 from the vehicle 1 in the traveling direction of the vehicle 1. Further, when the object 80 exists within the bumper distances 71 and 72, the first repulsive force F 1 and the second repulsive force F 2 in the travel control device 100 based on the positional relationship between the object 80 and the vehicle 1. Is calculated.

次いで、図３を参照して、走行制御装置１００の詳細構成について説明する。図３は、走行制御装置１００を含む車両１の電気的構成を示したブロック図である。   Next, a detailed configuration of the travel control device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram showing an electrical configuration of the vehicle 1 including the travel control device 100.

走行制御装置１００は、ＣＰＵ９１、フラッシュメモリ９２及びＲＡＭ９３を有しており、それらがバスライン９４を介して入出力ポート９５に接続されている。入出力ポート９５には、車輪駆動装置３、車速センサ２１、操作パネル２５、カメラ２６、及び、その他の入出力装置９９などが接続されている。   The travel control device 100 includes a CPU 91, a flash memory 92, and a RAM 93, which are connected to an input / output port 95 via a bus line 94. The wheel drive device 3, the vehicle speed sensor 21, the operation panel 25, the camera 26, and other input / output devices 99 are connected to the input / output port 95.

ＣＰＵ９１は、車速センサ２１、操作パネル２５、カメラ２６等から送信された各種の情報に基づいて、車輪駆動装置３等を制御する演算装置である。   The CPU 91 is an arithmetic device that controls the wheel drive device 3 and the like based on various information transmitted from the vehicle speed sensor 21, the operation panel 25, the camera 26, and the like.

フラッシュメモリ９２は、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムや固定値データ等を記憶するための書き換え可能な不揮発性のメモリである。このフラッシュメモリ９２には、プログラムメモリ９２ａ、固定値テーブル９２ｂ、及び、第１バネ長マップ９２ｃが設けられている。   The flash memory 92 is a rewritable nonvolatile memory for storing a control program executed by the CPU 91, fixed value data, and the like. The flash memory 92 is provided with a program memory 92a, a fixed value table 92b, and a first spring length map 92c.

プログラムメモリ９２ａは、ＣＰＵ９１にて実行される各種のプログラムが格納されたフラッシュメモリ９２上の領域である。後述する図５のフローチャートに示す運転支援処理をＣＰＵ９１にて実行させるためのプログラムは、このプログラムメモリ９２ａに格納されている。   The program memory 92a is an area on the flash memory 92 in which various programs executed by the CPU 91 are stored. A program for causing the CPU 91 to execute driving support processing shown in the flowchart of FIG. 5 described later is stored in the program memory 92a.

固定値テーブル９２ｂは、第１バネのバネ定数ｋ１や第２バネのバネ定数ｋ２など、反発力の算出に用いる各種固定値を記憶する領域である。第１バネ長マップ９２ｃは、第１バンパー距離７１とすべき第１バネ自然長Ｌｖと、車両１の速度Ｖとの対応関係を格納する領域である。 Fixed value table 92b, such as the spring constant k 2 of the first spring of spring constant k 1 and the second spring is an area for storing various fixed values used to calculate the repulsive force. The first spring length map 92 c is an area for storing a correspondence relationship between the first spring natural length Lv to be the first bumper distance 71 and the speed V of the vehicle 1.

図４（ａ）は、第１バネ長マップ９２ｃが記憶する車両１の速度Ｖと、第１バネの自然長Ｌｖとの関係を示すグラフであって、車両１の速度Ｖを横軸にとり、第１バネの自然長Ｌｖを縦軸にとって示す。車両１の速度Ｖと、第１バネの自然長Ｌｖとの関係は、次式（３）で表される。   FIG. 4A is a graph showing the relationship between the speed V of the vehicle 1 stored in the first spring length map 92c and the natural length Lv of the first spring, and the speed V of the vehicle 1 is taken on the horizontal axis. The natural length Lv of the first spring is shown on the vertical axis. The relationship between the speed V of the vehicle 1 and the natural length Lv of the first spring is expressed by the following equation (3).

Ｌｖ＝α・Ｖ ・・・（３）
ただし、Ｖ＜１／αにおいては、Ｌｖ＝１とする。
また、αは係数であり、例えばα＝３とする。 Lv = α · V (3)
However, Lv = 1 when V <1 / α.
Α is a coefficient, for example, α = 3.

これにより、車両１の速度Ｖが大きくなるほど第１バネの自然長Ｌｖを大きい値に設定できる。換言すれば、車両１の速度Ｖが大きいほど長い第１バンパー距離７１を設定できる。これにより、車両１が低速走行する場合（図４（ｂ））には、高速走行する場合（図４（ｃ））に比較して、第１バンパー距離７１が短いので、物体８０が近くまで迫った場合に第１反発力Ｆ１が仮想的に車両１に加えられる。すなわち、車両１が低速走行する場合には、車両１と物体８０とが遠い間は、第１反発力Ｆ１が車両１に加えられないか、若しくは、小さな第１反発力Ｆ１が車両１に加えられる。よって、低速走行する車両１であっても、物体８０に近づけることができる。 Thereby, the natural length Lv of the first spring can be set to a larger value as the speed V of the vehicle 1 increases. In other words, the first bumper distance 71 can be set longer as the speed V of the vehicle 1 increases. Accordingly, when the vehicle 1 travels at a low speed (FIG. 4B), the first bumper distance 71 is shorter than that when the vehicle 1 travels at a high speed (FIG. 4C), so that the object 80 is close. When approached, the first repulsive force F 1 is virtually applied to the vehicle 1. That is, when the vehicle 1 travels at a low speed, the first repulsive force F 1 is not applied to the vehicle 1 or the small first repulsive force F 1 is applied to the vehicle 1 while the vehicle 1 and the object 80 are far away. Added to. Therefore, even the vehicle 1 traveling at a low speed can be brought close to the object 80.

また、車両１が高速走行する場合、第１バンパー距離７１が長いので、車両１と物体８０とが遠い段階から車両１に第１反発力Ｆ１を加えることができ、さらに車両１が物体８０に近づくと、より大きな反発力を車両１に加えることができる。よって、確実に物体８０との衝突を回避できる。 Further, when the vehicle 1 travels at a high speed, the first bumper distance 71 is long, so that the first repulsive force F 1 can be applied to the vehicle 1 from a stage where the vehicle 1 and the object 80 are far from each other. When approaching, a larger repulsive force can be applied to the vehicle 1. Therefore, the collision with the object 80 can be reliably avoided.

なお、図４（ａ）に示すように、走行制御装置１００は、第１バネの自然長Ｌｖ、すなわち、第１バンパー距離７１を、所定値（本実施形態では１）以上に設定している。これにより、車両１の速度が極めて小さい場合であっても、第１反発力Ｆ１を車両１に加えることができる。 As shown in FIG. 4A, the travel control device 100 sets the natural length Lv of the first spring, that is, the first bumper distance 71 to a predetermined value (1 in the present embodiment) or more. . Thereby, even if the speed of the vehicle 1 is extremely low, the first repulsive force F 1 can be applied to the vehicle 1.

また、走行制御装置１００は、第２バンパー距離７２として車両１の速度に相関しない一定の値を設定する。したがって、車両１の速度に拘わらず、車両１と物体８０との間の距離がある一定の距離以下となると、第２反発力Ｆ２の作用が開始される。ただし、第２バンパー距離７２を、上記の所定値（本実施形態では１）よりも短い値に設定する。すなわち、第２バネの自然長Ｌを、第１バネの自然長Ｌｖよりも短くする。 In addition, the traveling control device 100 sets a constant value that is not correlated with the speed of the vehicle 1 as the second bumper distance 72. Therefore, regardless of the speed of the vehicle 1, the distance becomes less certain distance between the vehicle 1 and the object 80, the action of the second repulsive force F 2 is started. However, the second bumper distance 72 is set to a value shorter than the predetermined value (1 in the present embodiment). That is, the natural length L of the second spring is made shorter than the natural length Lv of the first spring.

これにより、物体８０に向かって走行する車両１に対しては、まず、速度Ｖに応じた第１バンパー距離７１内に物体８０が検出されることに基づいて第１反発力Ｆ１が加えられ、次に、速度Ｖに相関しない第２バンパー距離７２内に物体８０が検出されることに基づいて第２反発力Ｆ２が加えられる。よって、車両１の速度Ｖに応じた適切な地点から第１反発力Ｆ１を加えることができると共に、車両１が物体８０へ接近した後は、第２反発力Ｆ２により、確実に物体８０との衝突を回避できる。 Thus, the first repulsive force F 1 is first applied to the vehicle 1 traveling toward the object 80 based on the detection of the object 80 within the first bumper distance 71 corresponding to the speed V. Then, the second repulsive force F 2 is applied based on the detection of the object 80 within the second bumper distance 72 that is not correlated with the velocity V. Therefore, the first repulsive force F 1 can be applied from an appropriate point according to the speed V of the vehicle 1, and after the vehicle 1 approaches the object 80, the second repulsive force F 2 ensures the object 80. Can avoid collisions.

図３に戻って説明を続ける。ＲＡＭ９３は、書き換え可能な揮発性のメモリであり、ＣＰＵ９１によって実行される制御プログラムの実行時に各種のデータを一時的に記憶するためのメモリである。ＲＡＭ９３には、最接近距離メモリ９３ａと、第１バネ長メモリ９３ｂと、第２バネ長メモリ９３ｃとが設けられている。   Returning to FIG. 3, the description will be continued. The RAM 93 is a rewritable volatile memory, and is a memory for temporarily storing various data when the control program executed by the CPU 91 is executed. The RAM 93 includes a closest distance memory 93a, a first spring length memory 93b, and a second spring length memory 93c.

最接近距離メモリ９３ａは、最接近距離を記憶するためにＲＡＭ９３に設けた領域である。ここで、最接近距離とは、車両１の物体８０に対する接近をどこまで許可するかを示す値である。走行制御装置１００は、物体８０へ向かって走行する車両１が、最接近距離の分だけ物体８０から離れた物体８０の直前で停止するように、車両１の走行を制御する。この最接近距離は、運転者が任意に設定できる。第１バネ長メモリ９３ｂは、第１バネの自然長Ｌｖを記憶するためにＲＡＭ９３に設けた領域であり、車両１の速度Ｖに対応した第１バネの自然長Ｌｖが設定される。第２バネ長メモリ９３ｃは、第２バネの自然長Ｌを記憶するためにＲＡＭ９３に設けた領域であり、車両１の速度Ｖに相関しない第２バネの自然長Ｌが設定される。   The closest approach memory 93a is an area provided in the RAM 93 for storing the closest approach distance. Here, the closest approach distance is a value indicating how far the vehicle 1 is allowed to approach the object 80. The travel control device 100 controls the travel of the vehicle 1 so that the vehicle 1 traveling toward the object 80 stops immediately before the object 80 separated from the object 80 by the closest distance. This closest approach distance can be arbitrarily set by the driver. The first spring length memory 93b is an area provided in the RAM 93 for storing the natural length Lv of the first spring, and the natural length Lv of the first spring corresponding to the speed V of the vehicle 1 is set. The second spring length memory 93 c is an area provided in the RAM 93 for storing the natural length L of the second spring, and the second spring natural length L that is not correlated with the speed V of the vehicle 1 is set.

次いで、図５のフローチャートを参照して、車両１に搭載された走行制御装置１００のＣＰＵ９１により実行される各種処理について説明する。図５は、運転支援処理を示すフローチャートである。運転支援処理は、物体８０の衝突を回避しつつ、車両１を物体８０に近づけることができる処理であって、運転支援スイッチ（図示せず）が搭乗者によって押下され、オン状態にされると、ＣＰＵ９１によって処理が開始される。   Next, various processes executed by the CPU 91 of the travel control device 100 mounted on the vehicle 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the driving support process. The driving support process is a process in which the vehicle 1 can be brought close to the object 80 while avoiding the collision of the object 80. When the driving support switch (not shown) is pressed by the passenger and turned on. The CPU 91 starts processing.

運転支援処理において、ＣＰＵ９１は、まず、運転者によって最接近距離が指定されたか否かを判断する（Ｓ１）。最接近距離が指定された場合（Ｓ１：Ｙｅｓ）、指定された値を、最接近距離メモリ９３ａに記憶させる（Ｓ２）。一方、運転者によって最接近距離が指定されない場合（Ｓ１：Ｎｏ）、最接近距離のデフォルト値を、固定値テーブル９２ｂから読み出し、最接近距離メモリ９３ａに記憶させる（Ｓ３）。   In the driving support process, the CPU 91 first determines whether or not the closest distance is designated by the driver (S1). When the closest distance is designated (S1: Yes), the designated value is stored in the closest distance memory 93a (S2). On the other hand, when the closest distance is not designated by the driver (S1: No), the default value of the closest distance is read from the fixed value table 92b and stored in the closest distance memory 93a (S3).

次に、第１バネのバネ定数ｋ１および第２バネのバネ定数ｋ２を、固定値テーブル９２ｂから取得する（Ｓ４）。そして、最接近距離メモリ９３ａに記憶された最接近距離に応じた第２バネの自然長Ｌ、すなわち第２バンパー距離７２を設定する（Ｓ５）。ここでは最接近距離が大きいほど、第２バネの自然長Ｌとして、大きい値を設定する。なお、具体的な方法としては、最接近処理から第２バネの自然長Ｌを算出するために予め定められた式を用いて、第２バネの自然長Ｌを算出し、これを第２バネ長メモリ９３ｃに設定しても良い。または、最接近距離と第２バネの自然長Ｌとの対応関係を定めたマップ（図示せず）から、第２バネの自然長Ｌを取得し、これを第２バネ長メモリ９３ｃに設定しても良い。 Then, the spring constant k 2 of the spring constant k 1 and the second spring of the first spring, obtained from a fixed value table 92b (S4). Then, the natural length L of the second spring corresponding to the closest distance stored in the closest distance memory 93a, that is, the second bumper distance 72 is set (S5). Here, the larger the closest distance, the larger the natural length L of the second spring. As a specific method, the natural length L of the second spring is calculated by using a predetermined formula in order to calculate the natural length L of the second spring from the closest approach, and this is used as the second spring. It may be set in the long memory 93c. Alternatively, the natural length L of the second spring is acquired from a map (not shown) that defines the correspondence between the closest approach distance and the natural length L of the second spring, and this is set in the second spring length memory 93c. May be.

次に、車速センサ２１が検出する現在の車両１の速度Ｖを取得し（Ｓ６）、速度Ｖに応じた第１バネの自然長Ｌｖ、すなわち第１バンパー距離７１を設定する（Ｓ７）。具体的には、車両１の速度Ｖに対応する第１バネの自然長Ｌｖを、第１バネ長マップ９２ｃから読み出し、第１バネ長メモリ９３ｂに設定する。   Next, the current speed V of the vehicle 1 detected by the vehicle speed sensor 21 is acquired (S6), and the natural length Lv of the first spring corresponding to the speed V, that is, the first bumper distance 71 is set (S7). Specifically, the natural length Lv of the first spring corresponding to the speed V of the vehicle 1 is read from the first spring length map 92c and set in the first spring length memory 93b.

次に、カメラ２６が検出する車両１から物体８０までの距離を、周辺環境情報として取得し（Ｓ８）、取得した周辺環境情報に基づき、第１反発力Ｆ１と第２反発力Ｆ２とを算出する（Ｓ９）。即ち、車両１から物体８０までの距離をｘとする場合、第１バネの収縮量ｄ１は、ｄ１＝Ｌｖ−ｘとして算出される。また、第２バネの収縮量ｄ２は、ｄ２＝Ｌ−ｘとして算出される。 Then, the distance from the vehicle 1 by the camera 26 is detected until the object 80, obtained as surrounding environment information (S8), based on the acquired ambient environment information, a first repulsive force F 1 and the second repulsive force F 2 Is calculated (S9). That is, when the distance from the vehicle 1 to the object 80 is x, the contraction amount d 1 of the first spring is calculated as d 1 = Lv−x. Further, the contraction amount d 2 of the second spring is calculated as d 2 = L−x.

そして、第１バネのバネ定数ｋ１と収縮量ｄ１とに基づいた第１反発力Ｆ１と、第２バネのバネ定数ｋ２と収縮量ｄ２とに基づいた第２反発力Ｆ２を算出する。なお、Ｓ９における演算処理では、実際には、次式（４）式に基づいて、第１反発力Ｆ１と第２反発力Ｆ２とを合成した反発力Ｆ３を算出する。 The first and repulsion F 1 based on a spring constant k 1 of the first spring and the contraction amount d 1, second repulsive force F 2 based on the spring constant k 2 of the second spring and the contraction amount d 2 Is calculated. In the calculation process in S9, in fact, based on the following equation (4) to calculate a first repulsive force F 1 and the second repulsive force F 2 and the repulsive force F 3 that were synthesized.

Ｆ３＝ｋ１×ｄ１＋ｋ２×ｄ２ ２ ・・・（４）
次に、アクセルペダルの踏み込み量を取得し（Ｓ１０）、アクセルペダルの踏み込み量と、反発力Ｆ３によって生じる車両１の前後方向の加速度とから、目標とすべき車両速度を決定し（Ｓ１１）、その目標とすべき車両速度を示す制御信号を、車輪駆動装置３へ送信する（Ｓ１２）。これにより、走行制御装置１００は、Ｓ９で算出される反発力Ｆ３が車両１に加えられたものとして、車両１の走行に伴う制御を行うことができる。 F 3 = k 1 × d 1 + k 2 × d 2 2 (4)
Then, to get the amount of depression of the accelerator pedal (S10), and the amount of depression of the accelerator pedal, and a longitudinal acceleration of the vehicle 1 caused by the repulsive force F 3, to determine the vehicle speed to be a target (S11) Then, a control signal indicating the target vehicle speed is transmitted to the wheel drive device 3 (S12). Thereby, the travel control device 100 can be repulsive force F 3 which is calculated in S9 as applied to the vehicle 1 performs control associated with running of the vehicle 1.

次に、車両１が、物体８０から最接近距離だけ離れた地点に到達するまでの残距離を、図示しない表示器に表示させる（Ｓ１３）。そして、運転支援スイッチ（図示せず）が搭乗者によって押下され、オフ状態にされたか否かを判断し（Ｓ１４）、この判断が否定される場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、Ｓ６から処理を繰り返す。即ち、車両１の速度Ｖと、物体８０までの距離ｘを取得し、新たに反発力Ｆ３を算出して、車両１の走行を制御する。一方、運転支援スイッチがオフ状態にされると（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、この処理を終了する。 Next, the remaining distance until the vehicle 1 reaches a point separated from the object 80 by the closest distance is displayed on a display (not shown) (S13). Then, it is determined whether or not a driving support switch (not shown) has been pressed by the passenger to turn it off (S14). If this determination is negative (S14: No), the processing is repeated from S6. That is, the velocity V of the vehicle 1, to get the distance x to the object 80, to calculate a new repulsive force F 3, and controls the traveling of the vehicle 1. On the other hand, when the driving support switch is turned off (S14: Yes), this process is terminated.

図６は、運転支援処理の効果を説明するグラフである。図６に示す各グラフは、物体８０から１０ｍ離れた地点（以下、基準地点）から、車両１が物体８０へ向かって走行する場合の挙動をシミュレーションした結果を示す。なお、車両１におけるアクセルペダルの踏み込み量は一定であるものとする。また、図６に示すグラフのうち太い波線は、基準地点における車両１の速度（以下、初速度）が５［ｋｍ／ｈ］である場合を示し、点線は車両１の初速度が２［ｋｍ／ｈ］である場合を示す。また、第２バネの自然長Ｌは０．１５［ｍ］であり、第１バネの自然長Ｌｖの算出に用いる係数αは３であるものとする。また、第１バネのバネ定数ｋ１は１００［Ｎ／ｍ］であり、第２バネのバネ定数ｋ２は１０００００［Ｎ／ｍ］とする。 FIG. 6 is a graph for explaining the effect of the driving support process. Each graph shown in FIG. 6 shows the result of simulating the behavior when the vehicle 1 travels toward the object 80 from a point 10 m away from the object 80 (hereinafter referred to as a reference point). It is assumed that the amount of depression of the accelerator pedal in the vehicle 1 is constant. In addition, a thick wavy line in the graph shown in FIG. 6 indicates a case where the speed of the vehicle 1 at the reference point (hereinafter, initial speed) is 5 [km / h], and a dotted line indicates that the initial speed of the vehicle 1 is 2 [km. / H]. The natural length L of the second spring is 0.15 [m], and the coefficient α used for calculating the natural length Lv of the first spring is 3. Further, the spring constant k 1 of the first spring is 100 [N / m], the spring constant k 2 of the second spring and 100000 [N / m].

図６（ａ）は、横軸に時間をとり、縦軸に車両１の速度Ｖをとって、これらの関係を示すグラフである。図６（ａ）に示すように、時間０において基準地点を通過した車両１は、やがて、反発力Ｆの作用により減速し、最終的に車速が０となる。   FIG. 6A is a graph showing the relationship between the time on the horizontal axis and the speed V of the vehicle 1 on the vertical axis. As shown in FIG. 6A, the vehicle 1 that has passed the reference point at time 0 is eventually decelerated by the action of the repulsive force F, and finally the vehicle speed becomes zero.

上述したように、車両１の速度Ｖが大きいほど、第１バネの自然長Ｌｖは大きい値に設定される。よって、物体８０からより離れた位置から、第１反発力Ｆ１が作用し始める。例えば、初速度５ｋｍ／ｈの車両１は、時間ｔ１で減速を開始するのに対し、初速度２ｋｍ／ｈの場合には、時間ｔ１よりも遅い時間ｔ３で減速を開始する。また、初速度２ｋｍ／ｈの場合は、初速度５ｋｍ／ｈの場合に比較して緩やかに減速する。 As described above, the natural length Lv of the first spring is set to a larger value as the speed V of the vehicle 1 is higher. Therefore, the first repulsive force F 1 starts to act from a position further away from the object 80. For example, the vehicle 1 with an initial speed of 5 km / h starts decelerating at time t 1 , whereas when the initial speed is 2 km / h, it starts decelerating at time t 3 later than the time t 1 . In addition, when the initial speed is 2 km / h, the vehicle decelerates more slowly than when the initial speed is 5 km / h.

さらに、初速度５ｋｍ／ｈの車両１は、時間ｔ２において、急激に減速する。これは、第２バネの収縮量ｄ２の２乗に比例する第２反発力Ｆが、物体８０の近傍において大きく作用するためである。 Further, the vehicle 1 of the initial velocity 5km / h at time t 2, is rapidly decelerated. This is because the second repulsive force F proportional to the square of the contraction amount d 2 of the second spring acts greatly in the vicinity of the object 80.

図６（ｂ）は、横軸に時間をとり、縦軸に車両１の位置をとって、これらの関係を示すグラフである。なお、図６（ｂ）において、車両位置＝１０ｍの実線は、物体８０の壁面を表す。図６（ｂ）に示すように、初速度５ｋｍ／ｈの場合と、初速度２ｋｍ／ｈの場合共に、車両１を物体８０に接近させることができる。すなわち、車両１の速度Ｖに拘わらず、物体８０との衝突を回避しつつ車両１を物体８０に近づけることができる。   FIG. 6B is a graph showing the relationship between the time on the horizontal axis and the position of the vehicle 1 on the vertical axis. In FIG. 6B, the solid line at the vehicle position = 10 m represents the wall surface of the object 80. As shown in FIG. 6B, the vehicle 1 can be brought close to the object 80 in both cases of the initial speed of 5 km / h and the initial speed of 2 km / h. That is, regardless of the speed V of the vehicle 1, the vehicle 1 can be brought close to the object 80 while avoiding a collision with the object 80.

図６（ｃ）は、横軸に時間をとり、縦軸に反発力をとって、これらの関係を示すグラフである。図６（ｃ）に示すように、初速度５ｋｍ／ｈの場合には、初速度２ｋｍ／ｈの場合に比較して、早くから第１反発力Ｆ１が作用し始める。そして、車両１と物体８０との間の距離が第２バンパー距離７２以下となると、第２反発力Ｆ２が加算され、車両１を大きく減速させる。上述したように、第２反発力Ｆ２を収縮量ｄ２の２乗に比例させているので、車両１が物体８０に近づくほどに第２反発力Ｆ２を指数関数的に大きくし、車両１と物体８０との衝突を確実に回避させることができる。 FIG. 6C is a graph showing the relationship between the time on the horizontal axis and the repulsive force on the vertical axis. As shown in FIG. 6C, when the initial speed is 5 km / h, the first repulsive force F 1 starts to act earlier than when the initial speed is 2 km / h. When the distance between the vehicle 1 and the object 80 is the second bumpers distance 72 or less, the second repulsive force F 2 is added, is greatly reduced and the vehicle 1. As described above, since the second repulsive force F 2 is proportional to the square of the contraction amount d 2 , the second repulsive force F 2 increases exponentially as the vehicle 1 approaches the object 80. 1 and the object 80 can be reliably avoided.

以上説明したように、本実施形態によれば、物体８０の衝突を回避しつつ、車両１の速度Ｖに拘わらず、車両１を物体８０に近づけることができる。   As described above, according to the present embodiment, the vehicle 1 can be brought close to the object 80 regardless of the speed V of the vehicle 1 while avoiding the collision of the object 80.

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記各実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。   As described above, the present invention has been described based on the embodiments, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various improvements and modifications can be easily made without departing from the spirit of the present invention. It can be guessed. For example, the numerical values given in the above embodiments are examples, and other numerical values can naturally be adopted.

上記各実施形態では、カメラ２６を搭載して、車両１の周辺情報を取得する場合について説明したが、周辺情報を取得する手段として、ステレオカメラ、赤外線カメラを用いてもよいし、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）レーダ等の各種レーダや、ソナーを用いてもよい。また、道路と車両との間の通信である路車間通信や、他車との間の通信による車車間通信によって、物体の位置情報を取得してもよい。またこれらを複数組み合わせて使用してもよい。   In each of the above embodiments, the case where the camera 26 is mounted and the surrounding information of the vehicle 1 is acquired has been described. However, as a means for acquiring the surrounding information, a stereo camera or an infrared camera may be used, or a millimeter wave radar. Various radars such as laser radar, UWB (Ultra Wide Band) radar, and sonar may be used. Further, the position information of the object may be acquired by road-to-vehicle communication that is communication between the road and the vehicle or vehicle-to-vehicle communication by communication with another vehicle. A combination of these may also be used.

例えば、レーザレーダは、レーザビームを車両１の周囲へ照査し、その反射の有無や反射を検出した方向およびレーザビームを照射してから反射を検出するまでの時間に基づいて、車両１の周辺にある道路や物体の形状等を把握するものである。走行制御装置１００は、このレーザレーダを用いることにより、レーザレーダにより照射したレーザビームの反射の検出結果から、車両１の周辺に存在する物体等の形状をマップ化し、それに基づいて、物体の位置等を検出するように構成してもよい。   For example, the laser radar checks the periphery of the vehicle 1 based on the presence or absence of the reflection, the direction in which the reflection is detected, and the time from when the laser beam is irradiated until the reflection is detected. The shape of roads and objects in The traveling control device 100 uses this laser radar to map the shape of an object or the like existing around the vehicle 1 from the detection result of the reflection of the laser beam irradiated by the laser radar, and based on that, maps the position of the object Or the like may be detected.

上記実施形態の反発力Ｆ３は、第１反発力Ｆ１と、第２反発力Ｆ２とを合成したものであったが、これに加えて、さらに別の成分を含んでいても良い。 The repulsive force F 3 of the above embodiment is a combination of the first repulsive force F 1 and the second repulsive force F 2 , but may further include another component.

上記実施形態において、第２反発力Ｆ２は、収縮量ｄ２の２乗に比例するものであったが、収縮量ｄ２に比例するものとしても良い。この場合、第２バネのバネ定数ｋ２を、例えば第１バネのバネ定数ｋ１の１００００倍以上とすると良い。このようにすれば、物体８０の近傍において、極めて大きな反発力を車両に作用させ、物体８０の衝突を確実に回避させることができる。 In the above embodiment, the second repulsive force F 2 is was in proportion to the square of the amount of shrinkage d 2, may be proportional to the amount of contraction d 2. In this case, the spring constant k 2 of the second spring, for example when the first spring constant k 1 of the spring 10000 times or more. In this way, an extremely large repulsive force can be applied to the vehicle in the vicinity of the object 80, and the collision of the object 80 can be reliably avoided.

また、上記実施形態では、車両１に対して２つのバネ７３，７４を想定したが、３つ以上のバネを想定しても良い。   Moreover, in the said embodiment, although the two springs 73 and 74 were assumed with respect to the vehicle 1, you may assume three or more springs.

また、上記実施形態では、車両１の前方を車両の進行方向とする場合を例に挙げて説明したが、車両１の後方を車両の進行方向とする場合においても、本発明を適用しても良い。その場合、車両１の後方の物体を検出するための検出手段を車両１に設ける。   Moreover, although the case where the front of the vehicle 1 was made into the advancing direction of a vehicle was mentioned as an example in the said embodiment, even when the back of the vehicle 1 is made into the advancing direction of a vehicle, even if this invention is applied. good. In that case, the vehicle 1 is provided with detection means for detecting an object behind the vehicle 1.

また、上記実施形態では、車両１の速度Ｖに対応した第１バネの自然長Ｌｖを、第１バネ長マップ９２ｃから読み出すものとして説明したが、車両１の速度Ｖから第１バネの自然長Ｌｖ（すなわち第１バンパー距離７１）を算出するために予め定められた式を用いて、第１バネの自然長Ｌｖを算出し、これを第１バネ長メモリ９３ｂに設定しても良い。   In the embodiment described above, the natural length Lv of the first spring corresponding to the speed V of the vehicle 1 is read from the first spring length map 92c. However, the natural length of the first spring is determined from the speed V of the vehicle 1. The natural length Lv of the first spring may be calculated using a predetermined formula for calculating Lv (that is, the first bumper distance 71), and this may be set in the first spring length memory 93b.

１ 車両
１００ 走行制御装置
２６ カメラ（検出手段）
７１ 第１バンパー距離（第１距離）
７２ 第２バンパー距離（第２距離）
７３ 第１バネ
７４ 第２バネ
８０ 物体
ｄ１ 第１収縮量
ｄ２ 第２収縮量
Ｆ１ 第１反発力
Ｆ２ 第２反発力
Ｌｖ 第１バネの自然長
Ｌ 第２バネの自然長
Ｓ５ 第２設定手段
Ｓ６ 速度取得手段
Ｓ７ 第１設定手段
Ｓ９ 算出手段
Ｓ１３ 制御手段 1 vehicle 100 travel control device 26 camera (detection means)
71 First bumper distance (first distance)
72 Second bumper distance (second distance)
73 1st spring 74 2nd spring 80 Object d 1 1st contraction amount d 2 2nd contraction amount F 1 1st repulsive force F 2 2nd repulsive force Lv Natural length L of 1st spring Natural length S5 of 2nd spring 2 setting means S6 speed acquisition means S7 first setting means S9 calculation means S13 control means

Claims (7)

車両の速度を取得する速度取得手段と、
その速度取得手段により取得される速度が大きいほど長い第１距離を設定する第１設定手段と、
前記速度取得手段により取得される速度に相関しない第２距離を設定する第２設定手段と、
車両の周囲に存在する物体を検出する検出手段と、
その検出手段により検出された物体の前記車両からの距離であって、前記車両の進行方向における距離が前記第１設定手段により設定された前記第１距離以下である物体との衝突を回避するための仮想的な第１反発力と、前記検出手段により検出された物体の前記車両からの距離であって、前記車両の進行方向における距離が前記第２設定手段により設定された前記第２距離以下である物体との衝突を回避するための仮想的な第２反発力とを、前記物体と前記車両との位置関係に基づいて算出する算出手段と、
その算出手段により算出された前記第１反発力と前記第２反発力とが前記車両に加えられたものとして、前記車両の走行に伴う制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする走行制御装置。 Speed acquisition means for acquiring the speed of the vehicle;
A first setting means for setting a longer first distance as the speed acquired by the speed acquisition means increases;
Second setting means for setting a second distance not correlated with the speed acquired by the speed acquiring means;
Detecting means for detecting an object existing around the vehicle;
To avoid a collision with an object detected by the detecting means from the vehicle, the distance of the vehicle in the traveling direction being equal to or less than the first distance set by the first setting means. And the distance of the object detected by the detection means from the vehicle, and the distance in the traveling direction of the vehicle is equal to or less than the second distance set by the second setting means. Calculating means for calculating a virtual second repulsive force for avoiding a collision with an object that is, based on a positional relationship between the object and the vehicle;
Travel control comprising: control means for performing control associated with travel of the vehicle, assuming that the first repulsive force and the second repulsive force calculated by the calculating means are applied to the vehicle. apparatus. 前記算出手段は、一端が前記車両に取着された第１バネであって、自然長が前記第１距離である第１バネが設けられているものと想定し、前記検出手段により検出された物体によって、前記第１バネの他端が前記物体の位置まで縮められるものとして、その第１バネに加えられる弾性力の反作用として前記車両に加えられる第１反発力を算出するものであることを特徴とする請求項１記載の走行制御装置。   The calculation means is detected by the detection means assuming that a first spring having one end attached to the vehicle and having a natural length of the first distance is provided. Assuming that the other end of the first spring is contracted by the object to the position of the object, the first repulsive force applied to the vehicle is calculated as a reaction of the elastic force applied to the first spring. The travel control apparatus according to claim 1, wherein 前記算出手段は、一端が前記車両に取着された第２バネであって、自然長が前記第２距離である第２バネが設けられているものと想定し、前記検出手段により検出された物体によって、前記第２バネの他端が前記物体の位置まで縮められるものとして、その第２バネの収縮量のべき乗に比例する第２反発力を算出するものであることを特徴とする請求項２記載の走行制御装置。   The calculation means is detected by the detection means, assuming that a second spring having one end attached to the vehicle and a natural spring having the second distance is provided. The second repulsive force proportional to the power of the contraction amount of the second spring is calculated on the assumption that the other end of the second spring is contracted to the position of the object by the object. 3. The travel control device according to 2. 前記算出手段は、前記第１バネのバネ定数を用いて前記第１反発力を算出し、前記第１バネのバネ定数よりも大きい値に設定された第２バネのバネ定数を用いて前記第２反発力を算出するものであることを特徴とする請求項３記載の走行制御装置。   The calculating means calculates the first repulsive force using a spring constant of the first spring, and uses the spring constant of the second spring set to a value larger than the spring constant of the first spring. The travel control device according to claim 3, wherein the repulsive force is calculated. 前記第１設定手段は、前記第１距離を所定値以上に設定するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の走行制御装置。   The travel control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the first setting means sets the first distance to a predetermined value or more. 前記第２設定手段は、前記第２距離を前記所定値よりも小さい値に設定するものであることを特徴とする請求項５記載の走行制御装置。   6. The travel control device according to claim 5, wherein the second setting means sets the second distance to a value smaller than the predetermined value. 請求項１から６のいずれかに記載の走行制御装置を備えることを特徴とする車両。   A vehicle comprising the travel control device according to claim 1.
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