JP3432881B2 - 車両制御装置 - Google Patents
車両制御装置Info
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- JP3432881B2 JP3432881B2 JP02529594A JP2529594A JP3432881B2 JP 3432881 B2 JP3432881 B2 JP 3432881B2 JP 02529594 A JP02529594 A JP 02529594A JP 2529594 A JP2529594 A JP 2529594A JP 3432881 B2 JP3432881 B2 JP 3432881B2
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- road shape
- vehicle speed
- road
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複数の座標点の集合よ
りなる地図情報に基づいて道路形状を判定し、判定した
道路形状に基づいて車両の走行を制御する車両制御装置
に関する。
りなる地図情報に基づいて道路形状を判定し、判定した
道路形状に基づいて車両の走行を制御する車両制御装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】カーブの入口手前に設けた送信機から該
カーブをスムーズに通過するために必要な進入速度や操
舵角の情報を送信し、この情報に基づいて自動車の走行
状態を制御するもの（特開平３−１４９７００号公報参
照）、或いはＣＤ−ＲＯＭに記憶した道路の勾配、路面
状態、カーブ半径の情報に基づいて自動車のオートクル
ーズ装置等を制御するもの（特開平４−１５７９９号公
報参照）が知られている。
カーブをスムーズに通過するために必要な進入速度や操
舵角の情報を送信し、この情報に基づいて自動車の走行
状態を制御するもの（特開平３−１４９７００号公報参
照）、或いはＣＤ−ＲＯＭに記憶した道路の勾配、路面
状態、カーブ半径の情報に基づいて自動車のオートクル
ーズ装置等を制御するもの（特開平４−１５７９９号公
報参照）が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前者のもの
は設備費や維持費が嵩むために全ての道路に設置するこ
とが困難であり、また後者のものはデータ量が膨大にな
るために実現性が乏しいという問題がある。
は設備費や維持費が嵩むために全ての道路に設置するこ
とが困難であり、また後者のものはデータ量が膨大にな
るために実現性が乏しいという問題がある。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、複数の座標点の集合よりなる地図情報から判定した
道路形状に基づいて車両の走行状態を的確に制御するこ
とを目的とする。
で、複数の座標点の集合よりなる地図情報から判定した
道路形状に基づいて車両の走行状態を的確に制御するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１に記載された発明は、道路を構成する複数
の座標点の集合としての地図情報を出力する地図情報出
力手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、道路
上の自車位置を出力する自車位置出力手段と、自車位置
よりも前方の道路上において略等間隔に離間する少なく
とも３個の基準座標点を抽出する基準座標点抽出手段
と、抽出した基準座標点に基づいて道路形状を判定する
道路形状判定手段と、判定した道路形状に基づいて車両
の走行を制御する車両制御手段とを備え、基準座標点抽
出手段は、これが抽出する基準座標点の相互間隔を、車
速が大きい場合には小さい場合よりもその相互間隔が粗
く設定されるように車速検出手段の検出車速に基づいて
調整することを特徴とする。
に、請求項１に記載された発明は、道路を構成する複数
の座標点の集合としての地図情報を出力する地図情報出
力手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、道路
上の自車位置を出力する自車位置出力手段と、自車位置
よりも前方の道路上において略等間隔に離間する少なく
とも３個の基準座標点を抽出する基準座標点抽出手段
と、抽出した基準座標点に基づいて道路形状を判定する
道路形状判定手段と、判定した道路形状に基づいて車両
の走行を制御する車両制御手段とを備え、基準座標点抽
出手段は、これが抽出する基準座標点の相互間隔を、車
速が大きい場合には小さい場合よりもその相互間隔が粗
く設定されるように車速検出手段の検出車速に基づいて
調整することを特徴とする。
【０００６】また請求項２に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、車両制御手段は操舵角或いは操舵ト
ルクを制御する操舵制御手段を有し、道路形状判定手段
により判定した道路形状に基づいて操舵制御手段が操舵
角或いは操舵トルクを制御することを特徴とする。
１の構成に加えて、車両制御手段は操舵角或いは操舵ト
ルクを制御する操舵制御手段を有し、道路形状判定手段
により判定した道路形状に基づいて操舵制御手段が操舵
角或いは操舵トルクを制御することを特徴とする。
【０００７】また請求項３に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、車両制御手段はブレーキ装置或いは
オートクルーズ装置等からなる車速制御手段を有し、道
路形状判定手段により判定した道路形状に基づいて車速
制御手段が車速を制御することを特徴とする。
１の構成に加えて、車両制御手段はブレーキ装置或いは
オートクルーズ装置等からなる車速制御手段を有し、道
路形状判定手段により判定した道路形状に基づいて車速
制御手段が車速を制御することを特徴とする。
【０００８】また請求項４に記載された発明は、請求項
１の構成に加えて、車両制御手段は視覚表示手段或いは
聴覚表示手段を有し、道路形状判定手段により判定した
道路形状に基づいて視覚表示手段或いは聴覚表示手段が
乗員に警報することを特徴とする。
１の構成に加えて、車両制御手段は視覚表示手段或いは
聴覚表示手段を有し、道路形状判定手段により判定した
道路形状に基づいて視覚表示手段或いは聴覚表示手段が
乗員に警報することを特徴とする。
【０００９】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
する。
【００１０】図１〜図４は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１は本発明装置の全体構成を示すブロック図、
図２は制御系のブロック図、図３は操舵角の求め方を示
す説明図、図４は通過可能車速の求め方を示す説明図で
ある。
ので、図１は本発明装置の全体構成を示すブロック図、
図２は制御系のブロック図、図３は操舵角の求め方を示
す説明図、図４は通過可能車速の求め方を示す説明図で
ある。
【００１１】図１において、ＮＶは自動車用ナビゲーシ
ョンシステムであって、その内部に周知の航法装置１、
ＩＣカードやＣＤ−ＲＯＭを用いた地図情報出力手段２
及び後述の種々の演算を行う制御部３を備える。
ョンシステムであって、その内部に周知の航法装置１、
ＩＣカードやＣＤ−ＲＯＭを用いた地図情報出力手段２
及び後述の種々の演算を行う制御部３を備える。
【００１２】航法装置１は、衛星通信装置４或いは近接
通信装置５からの自車位置情報、道路情報、交通情報等
に加えて車速検出手段６からの信号を受け、これと前記
地図情報出力手段２からの地図情報とに基づいて、自車
の現在位置や目的地までの経路を演算し、これをマンマ
シンインターフェイス８を介してＣＲＴ９に表示する。
通信装置５からの自車位置情報、道路情報、交通情報等
に加えて車速検出手段６からの信号を受け、これと前記
地図情報出力手段２からの地図情報とに基づいて、自車
の現在位置や目的地までの経路を演算し、これをマンマ
シンインターフェイス８を介してＣＲＴ９に表示する。
【００１３】地図情報出力手段２が出力する地図情報
は、道路上に配設された仮想的なノードＮの集合から構
成されており、各ノードＮはそれぞれ座標Ｎ（Ｘ，Ｙ）
によって規定されている。
は、道路上に配設された仮想的なノードＮの集合から構
成されており、各ノードＮはそれぞれ座標Ｎ（Ｘ，Ｙ）
によって規定されている。
【００１４】制御部３は、航法装置１、地図情報出力手
段２及び車速検出手段６の出力に基づいて後述する種々
の演算を行い、その結果を表示するとともに警報、操舵
角制御及び車速制御を行う。
段２及び車速検出手段６の出力に基づいて後述する種々
の演算を行い、その結果を表示するとともに警報、操舵
角制御及び車速制御を行う。
【００１５】Ｃは車両制御装置であって、その内部に視
覚表示手段１１、聴覚表示手段１２、車速制御手段１３
及び操舵制御手段１４を備える。視覚制御手段１１は例
えばヘッドアップディスプレイよりなり、前方のカーブ
の曲率半径や通過可能車速等を表示することにより乗員
に警報を発する。聴覚制御手段１２はブザーやチャイム
よりなり、前記視覚表示手段１１と共に乗員に種々の警
報を発する。車速制御手段１３はブレーキ装置、オート
クルーズ装置、シフト制御装置、スロットル制御装置等
からなり、カーブを通過し得るように車速を自動的に調
整する。操舵制御手段１４は操舵角や操舵トルクを制御
するステアリング装置からなり、カーブを通過し得るよ
うにステアリングを自動的に調整する。
覚表示手段１１、聴覚表示手段１２、車速制御手段１３
及び操舵制御手段１４を備える。視覚制御手段１１は例
えばヘッドアップディスプレイよりなり、前方のカーブ
の曲率半径や通過可能車速等を表示することにより乗員
に警報を発する。聴覚制御手段１２はブザーやチャイム
よりなり、前記視覚表示手段１１と共に乗員に種々の警
報を発する。車速制御手段１３はブレーキ装置、オート
クルーズ装置、シフト制御装置、スロットル制御装置等
からなり、カーブを通過し得るように車速を自動的に調
整する。操舵制御手段１４は操舵角や操舵トルクを制御
するステアリング装置からなり、カーブを通過し得るよ
うにステアリングを自動的に調整する。
【００１６】図２は本発明の制御系を示すブロック図で
あって、前記車速検出手段６に対応する車速検出手段Ｍ
１と、前記地図情報出力手段２に対応する地図情報出力
手段Ｍ２と、前記航法装置１に対応する自車位置出力手
段Ｍ３と、前記制御部３に対応する基準座標点抽出手段
Ｍ４及び道路形状判定手段Ｍ５と、前記車両制御装置Ｃ
に対応する車両制御手段Ｍ６とを備える。また、車両制
御手段Ｍ６は、前記操舵制御手段１４に対応する操舵制
御手段Ｍ７と、前記車速制御手段１３に対応する車速制
御手段Ｍ８と、前記視覚表示手段１１に対応する視覚表
示手段Ｍ９と、前記聴覚表示手段１２に対応する聴覚表
示手段Ｍ１０とを備える。
あって、前記車速検出手段６に対応する車速検出手段Ｍ
１と、前記地図情報出力手段２に対応する地図情報出力
手段Ｍ２と、前記航法装置１に対応する自車位置出力手
段Ｍ３と、前記制御部３に対応する基準座標点抽出手段
Ｍ４及び道路形状判定手段Ｍ５と、前記車両制御装置Ｃ
に対応する車両制御手段Ｍ６とを備える。また、車両制
御手段Ｍ６は、前記操舵制御手段１４に対応する操舵制
御手段Ｍ７と、前記車速制御手段１３に対応する車速制
御手段Ｍ８と、前記視覚表示手段１１に対応する視覚表
示手段Ｍ９と、前記聴覚表示手段１２に対応する聴覚表
示手段Ｍ１０とを備える。
【００１７】基準座標点抽出手段Ｍ４は、道路上に設定
された多数のノードＮから道路形状を判定するための４
個のノードＮ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 （以下、基準ノード
という）を抽出する。
された多数のノードＮから道路形状を判定するための４
個のノードＮ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 （以下、基準ノード
という）を抽出する。
【００１８】道路形状判定手段Ｍ５は、前記４個の基準
ノードＮ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 の配列状態に基づいて道
路形状を判定する。
ノードＮ1 ，Ｎ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 の配列状態に基づいて道
路形状を判定する。
【００１９】次に、道路形状を判定して操舵制御を行う
場合の作用を説明する。
場合の作用を説明する。
【００２０】先ず、車速検出手段Ｍ１から車速Ｖ0 を読
み込むとともに、地図情報出力手段Ｍ２から地図情報
（即ち、ノードＮの座標（Ｘ，Ｙ））を読み込み、更に
自車位置出力手段Ｍ３から自車位置を読み込む。
み込むとともに、地図情報出力手段Ｍ２から地図情報
（即ち、ノードＮの座標（Ｘ，Ｙ））を読み込み、更に
自車位置出力手段Ｍ３から自車位置を読み込む。
【００２１】次に、基準座標点抽出手段Ｍ４により、道
路形状を判定するための４個の基準ノードＮ1 〜Ｎ4 を
抽出する。図３に示すように、第２基準ノードＮ2 は自
車位置に設定され、第１基準ノードＮ1 は第２基準ノー
ドＮ2 の距離ａだけ手前位置に、第３基準ノードＮ3 は
第２基準ノードＮ2 の距離ａだけ前方位置に、第４基準
ノードＮ4 は第３基準ノードＮ3 の距離ａだけ前方位置
にそれぞれ設定される。ここで、ａは車速Ｖ0 と所定時
間ｔ1 との積（ａ＝Ｖ0 ×ｔ1 ）として設定される。
路形状を判定するための４個の基準ノードＮ1 〜Ｎ4 を
抽出する。図３に示すように、第２基準ノードＮ2 は自
車位置に設定され、第１基準ノードＮ1 は第２基準ノー
ドＮ2 の距離ａだけ手前位置に、第３基準ノードＮ3 は
第２基準ノードＮ2 の距離ａだけ前方位置に、第４基準
ノードＮ4 は第３基準ノードＮ3 の距離ａだけ前方位置
にそれぞれ設定される。ここで、ａは車速Ｖ0 と所定時
間ｔ1 との積（ａ＝Ｖ0 ×ｔ1 ）として設定される。
【００２２】このように、基準ノードＮ1 〜Ｎ4 間の距
離ａを車速Ｖ0 に応じて設定することにより、車速Ｖ0
が大きい場合には基準ノードＮ1 〜Ｎ4 の間隔を粗く設
定し、道路形状を判定するための充分な演算時間を確保
することができる。
離ａを車速Ｖ0 に応じて設定することにより、車速Ｖ0
が大きい場合には基準ノードＮ1 〜Ｎ4 の間隔を粗く設
定し、道路形状を判定するための充分な演算時間を確保
することができる。
【００２３】尚、仮自車位置を基準にして距離ａの倍数
により設定される位置にノードＮが存在しない場合に
は、その位置に最も近接したノードＮが基準ノードＮ1
〜Ｎ4として抽出される。また、ノードＮのデータが疎
であって距離ａの範囲にノードＮが存在しない場合に
は、連続する４個のノードＮが基準ノードＮ1 〜Ｎ4 と
して抽出される。
により設定される位置にノードＮが存在しない場合に
は、その位置に最も近接したノードＮが基準ノードＮ1
〜Ｎ4として抽出される。また、ノードＮのデータが疎
であって距離ａの範囲にノードＮが存在しない場合に
は、連続する４個のノードＮが基準ノードＮ1 〜Ｎ4 と
して抽出される。
【００２４】道路形状がカーブであって４個の基準ノー
ドＮ1 〜Ｎ4 が実質的に円弧上に存在していると仮定す
ると、道路形状判定手段Ｍ５により自車位置である第２
基準ノードＮ2 から次の第３基準ノードＮ3 への旋回角
度θが以下のようにして求められる。
ドＮ1 〜Ｎ4 が実質的に円弧上に存在していると仮定す
ると、道路形状判定手段Ｍ５により自車位置である第２
基準ノードＮ2 から次の第３基準ノードＮ3 への旋回角
度θが以下のようにして求められる。
【００２５】先ず、第１基準ノードＮ1 （Ｘ1 ，Ｙ1 ）
と第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ2）とを結ぶベクトル
Ｖ12（Ｘ12，Ｙ12）と、第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ
2 ）と第３基準ノードＮ3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）とを結ぶベク
トルＶ23（Ｘ23，Ｙ23）と、第３基準ノードＮ
3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）と第４基準ノードＮ4 （Ｘ4 ，Ｙ4 ）
とを結ぶベクトルＶ34（Ｘ34，Ｙ34）とを演算する。
と第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ2）とを結ぶベクトル
Ｖ12（Ｘ12，Ｙ12）と、第２基準ノードＮ2 （Ｘ2 ，Ｙ
2 ）と第３基準ノードＮ3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）とを結ぶベク
トルＶ23（Ｘ23，Ｙ23）と、第３基準ノードＮ
3 （Ｘ3 ，Ｙ3 ）と第４基準ノードＮ4 （Ｘ4 ，Ｙ4 ）
とを結ぶベクトルＶ34（Ｘ34，Ｙ34）とを演算する。
【００２６】このとき、ベクトルＶ12とベクトルＶ23と
の成す角度をθ1 とすると、ベクトルＶ12及びベクトル
Ｖ23の内積から、 Ｘ12・Ｘ23＋Ｙ12・Ｙ23 ＝（Ｘ12 2 ＋Ｙ12 2 ）1/2 ・（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・ cosθ1 …(1) が成立し、これから角度θ1 が求められる。
の成す角度をθ1 とすると、ベクトルＶ12及びベクトル
Ｖ23の内積から、 Ｘ12・Ｘ23＋Ｙ12・Ｙ23 ＝（Ｘ12 2 ＋Ｙ12 2 ）1/2 ・（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・ cosθ1 …(1) が成立し、これから角度θ1 が求められる。
【００２７】また、ベクトルＶ23とベクトルＶ34との成
す角度をθ2 とすると、ベクトルＶ23及びベクトルＶ34
の内積から、 Ｘ23・Ｘ34＋Ｙ23・Ｙ34 ＝（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・（Ｘ34 2 ＋Ｙ34 2 ）1/2 ・ cosθ2 …(2) が成立し、これから角度θ2 が求められる。
す角度をθ2 とすると、ベクトルＶ23及びベクトルＶ34
の内積から、 Ｘ23・Ｘ34＋Ｙ23・Ｙ34 ＝（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・（Ｘ34 2 ＋Ｙ34 2 ）1/2 ・ cosθ2 …(2) が成立し、これから角度θ2 が求められる。
【００２８】これにより、第２基準ノードＮ2 から第３
基準ノードＮ3 への旋回角度θが、 θ＝（θ1 ＋θ2 ）／２ …(3) により求められ、また円弧の曲率半径Ｒが、 Ｒ＝２ａ／（θ1 ＋θ2 ） …(4) により求められる。
基準ノードＮ3 への旋回角度θが、 θ＝（θ1 ＋θ2 ）／２ …(3) により求められ、また円弧の曲率半径Ｒが、 Ｒ＝２ａ／（θ1 ＋θ2 ） …(4) により求められる。
【００２９】而して、第２基準ノードＮ2 から第３基準
ノードＮ3 へ旋回する際の操舵角θSTRGは、 θSTRG＝（１＋Ａ・Ｖ0 2 ）・ｂ・Ｎ／Ｒ ＝（θ1 ＋θ2 ）・（１＋Ａ・Ｖ0 2 ）・ｂ・Ｎ／２ａ …(5) Ａ；スタビリティファクタ ｂ；ホイールベース Ｎ；ステアリングギヤレシオ で与えられる。
ノードＮ3 へ旋回する際の操舵角θSTRGは、 θSTRG＝（１＋Ａ・Ｖ0 2 ）・ｂ・Ｎ／Ｒ ＝（θ1 ＋θ2 ）・（１＋Ａ・Ｖ0 2 ）・ｂ・Ｎ／２ａ …(5) Ａ；スタビリティファクタ ｂ；ホイールベース Ｎ；ステアリングギヤレシオ で与えられる。
【００３０】上述のようにして前方の道路にカーブの存
在が判定されると、視覚表示手段Ｍ９や聴覚表示手段Ｍ
１０によりカーブの曲率半径Ｒや操舵角θSTRGが乗員に
報知されるとともに、カーブを確実に通過し得るように
操舵制御手段Ｍ７による自動操舵が行われる。
在が判定されると、視覚表示手段Ｍ９や聴覚表示手段Ｍ
１０によりカーブの曲率半径Ｒや操舵角θSTRGが乗員に
報知されるとともに、カーブを確実に通過し得るように
操舵制御手段Ｍ７による自動操舵が行われる。
【００３１】このように複数のノードＮの座標Ｎ（Ｘ，
Ｙ）の集合よりなる地図情報に基づいて道路形状を判定
し、判定した道路形状に基づいて操舵角を制御している
ので、設備費や維持費が嵩むインフラストラクチャーの
整備を必要とせず、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣカードに記憶可
能な最小限のデータ量で車両の走行制御を行うことがで
きる。
Ｙ）の集合よりなる地図情報に基づいて道路形状を判定
し、判定した道路形状に基づいて操舵角を制御している
ので、設備費や維持費が嵩むインフラストラクチャーの
整備を必要とせず、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣカードに記憶可
能な最小限のデータ量で車両の走行制御を行うことがで
きる。
【００３２】次に、道路形状を判定して車速制御を行う
場合の作用を説明する。
場合の作用を説明する。
【００３３】車速制御を行う場合には４個の基準ノード
Ｎ1 〜Ｎ4 の抽出のしかたが前記舵角制御を行う場合と
異なっている。即ち、図４に示すように、自車位置より
も先読距離Ｓだけ前方に仮自車位置が設定され、この仮
自車位置に第２基準ノードＮ2 が設定される。そして第
１基準ノードＮ1 は第２基準ノードＮ2 の距離ａだけ手
前位置に、第３基準ノードＮ3 は第２基準ノードＮ2 の
距離ａだけ前方位置に、第４基準ノードＮ4 は第３基準
ノードＮ3 の距離ａだけ前方位置にそれぞれ設定され
る。前記先読距離Ｓは、車両が車速Ｖ0 から所定の減速
度βで減速した場合に所定時間ｔ2 内に停止できる距離
として与えられる。
Ｎ1 〜Ｎ4 の抽出のしかたが前記舵角制御を行う場合と
異なっている。即ち、図４に示すように、自車位置より
も先読距離Ｓだけ前方に仮自車位置が設定され、この仮
自車位置に第２基準ノードＮ2 が設定される。そして第
１基準ノードＮ1 は第２基準ノードＮ2 の距離ａだけ手
前位置に、第３基準ノードＮ3 は第２基準ノードＮ2 の
距離ａだけ前方位置に、第４基準ノードＮ4 は第３基準
ノードＮ3 の距離ａだけ前方位置にそれぞれ設定され
る。前記先読距離Ｓは、車両が車速Ｖ0 から所定の減速
度βで減速した場合に所定時間ｔ2 内に停止できる距離
として与えられる。
【００３４】
Ｓ＝Ｖ0 ・ｔ2 −（β・ｔ2 2 ／２） …(6)
上述した先読距離Ｓを設定することにより、判定した道
路形状に応じて減速を行う必要がある場合に、その時間
的余裕を与えることができる。
路形状に応じて減速を行う必要がある場合に、その時間
的余裕を与えることができる。
【００３５】さて、第２基準ノードＮ2 及び第３基準ノ
ードＮ3 間を基準横加速度α以下で通過するための通過
可能車速Ｖｓは、道路の曲率半径をＲとすると、 Ｖｓ＝（Ｒ・α）1/2 …(7) で与えられ、これに前記式(4) を適用して、 Ｖｓ＝｛２ａ・α／（θ1 ＋θ2 ）｝1/2 …(8) が得られる。即ち、車速Ｖ0 が前記通過可能車速Ｖｓ以
下であれば、車両は減速を行うことなく第２基準ノード
Ｎ2 及び第３基準ノードＮ3 間のカーブを通過でき、車
速Ｖ0 が前記通過可能車速Ｖｓ以上であれば、通過可能
車速Ｖｓまで減速しないと第２基準ノードＮ2 及び第３
基準ノードＮ3 間のカーブを通過でないことになる。
ードＮ3 間を基準横加速度α以下で通過するための通過
可能車速Ｖｓは、道路の曲率半径をＲとすると、 Ｖｓ＝（Ｒ・α）1/2 …(7) で与えられ、これに前記式(4) を適用して、 Ｖｓ＝｛２ａ・α／（θ1 ＋θ2 ）｝1/2 …(8) が得られる。即ち、車速Ｖ0 が前記通過可能車速Ｖｓ以
下であれば、車両は減速を行うことなく第２基準ノード
Ｎ2 及び第３基準ノードＮ3 間のカーブを通過でき、車
速Ｖ0 が前記通過可能車速Ｖｓ以上であれば、通過可能
車速Ｖｓまで減速しないと第２基準ノードＮ2 及び第３
基準ノードＮ3 間のカーブを通過でないことになる。
【００３６】而して、前方の道路にカーブの存在が判定
されると、視覚表示手段Ｍ９や聴覚表示手段Ｍ１０によ
りカーブの曲率半径Ｒや通過可能車速Ｖｓが乗員に報知
され、車速Ｖ0 が通過可能車速Ｖｓを上回っている場合
には、カーブを確実に通過し得るように車速制御手段Ｍ
８による自動減速が行われる。
されると、視覚表示手段Ｍ９や聴覚表示手段Ｍ１０によ
りカーブの曲率半径Ｒや通過可能車速Ｖｓが乗員に報知
され、車速Ｖ0 が通過可能車速Ｖｓを上回っている場合
には、カーブを確実に通過し得るように車速制御手段Ｍ
８による自動減速が行われる。
【００３７】上述したように、複数のノードＮの座標Ｎ
（Ｘ，Ｙ）の集合よりなる地図情報に基づいて道路形状
を判定し、判定した道路形状に基づいて車速を制御して
いるので、設備費や維持費が嵩むインフラストラクチャ
ーの整備を必要とせず、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣカードに記
憶可能な最小限のデータ量で車両の走行制御を行うこと
ができる。
（Ｘ，Ｙ）の集合よりなる地図情報に基づいて道路形状
を判定し、判定した道路形状に基づいて車速を制御して
いるので、設備費や維持費が嵩むインフラストラクチャ
ーの整備を必要とせず、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣカードに記
憶可能な最小限のデータ量で車両の走行制御を行うこと
ができる。
【００３８】ところで、上述した自動操舵や自動減速を
行う場合には自車が設定された経路上を走行しているこ
とが必要であり、乗員の意思により或いは誤りにより設
定経路を逸脱した場合にはシステムをＯＦＦさせること
が望ましい。車両が設定経路を逸脱する可能性の有無は
次のようにして判定することができる。
行う場合には自車が設定された経路上を走行しているこ
とが必要であり、乗員の意思により或いは誤りにより設
定経路を逸脱した場合にはシステムをＯＦＦさせること
が望ましい。車両が設定経路を逸脱する可能性の有無は
次のようにして判定することができる。
【００３９】図３において、車両が第２基準ノードＮ2
から第３基準ノードＮ3 まで正しい経路上を旋回したと
き、車両の目標旋回角θはθ＝（θ1 ＋θ2 ）／２によ
り与えられる（式(3) 参照）。一方、車載のヨーレート
センサで検出した実ヨーレートｄγ／ｄｔを車両が第２
基準ノードＮ2 を通過してから第３基準ノードＮ3 に達
するまでの時間ｔ1 （ｔ1 ＝ａ／Ｖ0 ）に亘って積分す
ることにより、車両の実旋回角γを求める。そして、目
標旋回角θ及び実旋回角γの偏差を｜θ−γ｜により演
算し、この偏差｜θ−γ｜が所定値以下であれば車両が
設定経路を逸脱する可能性がないと判定する。また、偏
差｜θ−γ｜が所定値を越えれば車両が設定経路を逸脱
する可能性があると判定し、乗員に警報を発することが
できる。
から第３基準ノードＮ3 まで正しい経路上を旋回したと
き、車両の目標旋回角θはθ＝（θ1 ＋θ2 ）／２によ
り与えられる（式(3) 参照）。一方、車載のヨーレート
センサで検出した実ヨーレートｄγ／ｄｔを車両が第２
基準ノードＮ2 を通過してから第３基準ノードＮ3 に達
するまでの時間ｔ1 （ｔ1 ＝ａ／Ｖ0 ）に亘って積分す
ることにより、車両の実旋回角γを求める。そして、目
標旋回角θ及び実旋回角γの偏差を｜θ−γ｜により演
算し、この偏差｜θ−γ｜が所定値以下であれば車両が
設定経路を逸脱する可能性がないと判定する。また、偏
差｜θ−γ｜が所定値を越えれば車両が設定経路を逸脱
する可能性があると判定し、乗員に警報を発することが
できる。
【００４０】前記偏差｜θ−γ｜の限界は、例えば車両
が第２基準ノードＮ2 から第３基準ノードＮ3 までの距
離ａを走行する間に、車両が道幅Ｗの道路から外れない
値として次式に基づいて設定することができる。
が第２基準ノードＮ2 から第３基準ノードＮ3 までの距
離ａを走行する間に、車両が道幅Ｗの道路から外れない
値として次式に基づいて設定することができる。
【００４１】
ａ・｜θ−γ｜≦Ｗ／２ …(9)
ところで、前記実施例では４個の基準ノードＮ1 〜Ｎ4
に基づいて道路形状を判定して車両制御を行っている
が、第１実施例の４個の基準ノードＮ1 〜Ｎ4 に代え
て、第２実施例では第４基準ノードＮ4 を除いた３個の
基準ノードＮ1 〜Ｎ3 が用いられる。
に基づいて道路形状を判定して車両制御を行っている
が、第１実施例の４個の基準ノードＮ1 〜Ｎ4 に代え
て、第２実施例では第４基準ノードＮ4 を除いた３個の
基準ノードＮ1 〜Ｎ3 が用いられる。
【００４２】図５に示すように、ベクトルＶ12（Ｘ12，
Ｙ12）とベクトルＶ23（Ｘ23，Ｙ23）との成す角度θ
は、次式に基づいて求められる。
Ｙ12）とベクトルＶ23（Ｘ23，Ｙ23）との成す角度θ
は、次式に基づいて求められる。
【００４３】
Ｘ12・Ｘ23＋Ｙ12・Ｙ23
＝（Ｘ12 2 ＋Ｙ12 2 ）1/2 ・（Ｘ23 2 ＋Ｙ23 2 ）1/2 ・ cosθ …(10)
このようにして求めた角度θは、第１、第２基準ノード
Ｎ1 ，Ｎ2 の中点から第２、第３基準ノードＮ2 ，Ｎ3
の中点への旋回角度に代わる近似値となる。従って、３
個の基準ノードＮ1 〜Ｎ3 を用いた場合には、前記式
(4) に代えて曲率半径Ｒ＝ａ／θを用いることができ、
前記式(5) に代えて操舵角θSTRG＝θ・（１＋Ａ・Ｖ0
2 ）・ｂ・Ｎ／ａを用いることができ、前記式(8) に代
えて通過可能車速Ｖｓ＝（ａ・α／θ）1/2 を用いるこ
とができる。
Ｎ1 ，Ｎ2 の中点から第２、第３基準ノードＮ2 ，Ｎ3
の中点への旋回角度に代わる近似値となる。従って、３
個の基準ノードＮ1 〜Ｎ3 を用いた場合には、前記式
(4) に代えて曲率半径Ｒ＝ａ／θを用いることができ、
前記式(5) に代えて操舵角θSTRG＝θ・（１＋Ａ・Ｖ0
2 ）・ｂ・Ｎ／ａを用いることができ、前記式(8) に代
えて通過可能車速Ｖｓ＝（ａ・α／θ）1/2 を用いるこ
とができる。
【００４４】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことが可能である。
明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変
更を行うことが可能である。
【００４５】例えば、操舵制御を行う場合にも先読み区
間Ｓを設定することができる。この先読距離Ｓは車速Ｖ
0 と所定時間ｔ2 とによりＳ＝Ｖ0 ・ｔ2 により設定さ
れ、その先読距離Ｓを車両が走行する間に目標舵角まで
操舵を行うことによりカーブを一層スムーズに通過する
ことができる。また、操舵制御を行う場合に操舵角に代
えて操舵トルクを制御しても良い。
間Ｓを設定することができる。この先読距離Ｓは車速Ｖ
0 と所定時間ｔ2 とによりＳ＝Ｖ0 ・ｔ2 により設定さ
れ、その先読距離Ｓを車両が走行する間に目標舵角まで
操舵を行うことによりカーブを一層スムーズに通過する
ことができる。また、操舵制御を行う場合に操舵角に代
えて操舵トルクを制御しても良い。
【００４６】
【発明の効果】以上のように、請求項１に記載された発
明によれば、少なくとも３個の基準座標点に基づいて道
路形状を判定し、判定した道路形状に基づいて車両の走
行を制御しているので、設備費や維持費が嵩むインフラ
ストラクチャーの整備を必要とせず、しかもＣＤ−ＲＯ
ＭやＩＣカードに記憶可能な最小限のデータ量に基づい
て車両制御を行うことができる。また特に基準座標点抽
出手段は、これが抽出する基準座標点の相互間隔を、車
速が大きい場合には小さい場合よりもその相互間隔が粗
く設定されるように車速検出手段の検出車速に基づいて
調整しているので、車速が大きい場合には小さい場合よ
りも基準座標点の間隔を粗く設定することができ、従っ
て、車速が大きくても、道路形状を判定するための充分
な演算時間を確保することができる。
明によれば、少なくとも３個の基準座標点に基づいて道
路形状を判定し、判定した道路形状に基づいて車両の走
行を制御しているので、設備費や維持費が嵩むインフラ
ストラクチャーの整備を必要とせず、しかもＣＤ−ＲＯ
ＭやＩＣカードに記憶可能な最小限のデータ量に基づい
て車両制御を行うことができる。また特に基準座標点抽
出手段は、これが抽出する基準座標点の相互間隔を、車
速が大きい場合には小さい場合よりもその相互間隔が粗
く設定されるように車速検出手段の検出車速に基づいて
調整しているので、車速が大きい場合には小さい場合よ
りも基準座標点の間隔を粗く設定することができ、従っ
て、車速が大きくても、道路形状を判定するための充分
な演算時間を確保することができる。
【００４７】また請求項２に記載された発明によれば、
道路形状判定手段により判定した道路形状に基づいて操
舵角或いは操舵トルクを制御しているので、カーブを通
過するための操舵を自動的に行うことができる。
道路形状判定手段により判定した道路形状に基づいて操
舵角或いは操舵トルクを制御しているので、カーブを通
過するための操舵を自動的に行うことができる。
【００４８】また請求項３に記載された発明によれば、
道路形状判定手段により判定した道路形状に基づいて車
速を制御しているので、カーブを適切な車速で確実に通
過することができる。
道路形状判定手段により判定した道路形状に基づいて車
速を制御しているので、カーブを適切な車速で確実に通
過することができる。
【００４９】また請求項４に記載された発明によれば、
道路形状判定手段により判定した道路形状に基づいて視
覚表示手段或いは聴覚表示手段が乗員に警報するので、
乗員にカーブ等の存在を予告して注意を促すことができ
る。
道路形状判定手段により判定した道路形状に基づいて視
覚表示手段或いは聴覚表示手段が乗員に警報するので、
乗員にカーブ等の存在を予告して注意を促すことができ
る。
【図１】本発明装置の全体構成を示すブロック図
【図２】制御系のブロック図
【図３】操舵角の求め方を示す説明図
【図４】通過可能車速の求め方を示す説明図
【図５】３個の基準ノードを用いた第２実施例の説明図
Ｍ１ 車速検出手段
Ｍ２ 地図情報出力手段
Ｍ３ 自車位置出力手段
Ｍ４ 基準座標点抽出手段
Ｍ５ 道路形状判定手段
Ｍ６ 車両制御手段
Ｍ７ 操舵制御手段
Ｍ８ 車速制御手段
Ｍ９ 視覚表示手段
Ｍ１０ 聴覚表示手段
Ｎ1 〜Ｎ4 基準ノード（基準座標点）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
// Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 137:00
137:00 Ｇ０６Ｆ 15/40 ３１０Ｚ
(56)参考文献 特開 平４−184215（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−141979（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−36187（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−80697（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−192194（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G08G 1/16
B60R 21/00
B60K 31/00
Claims (4)
- 【請求項１】 道路を構成する複数の座標点の集合とし
ての地図情報を出力する地図情報出力手段（Ｍ２）と、 自車の車速を検出する車速検出手段（Ｍ１）と、 道路上の自車位置を出力する自車位置出力手段（Ｍ３）
と、 自車位置よりも前方の道路上において略等間隔に離間す
る少なくとも３個の基準座標点（Ｎ1 〜Ｎ4 ）を抽出す
る基準座標点抽出手段（Ｍ４）と、 抽出した基準座標点（Ｎ1 〜Ｎ4 ）に基づいて道路形状
を判定する道路形状判定手段（Ｍ５）と、 判定した道路形状に基づいて車両の走行を制御する車両
制御手段（Ｍ６）とを備え、 基準座標点抽出手段（Ｍ４）は、これが抽出する基準座
標点（Ｎ 1 〜Ｎ 4 ）の相互間隔（ａ）を、車速が大きい
場合には小さい場合よりもその相互間隔（ａ）が粗く設
定されるように車速検出手段（Ｍ１）の検出車速に基づ
いて調整する ことを特徴とする、車両制御装置。 - 【請求項２】 車両制御手段（Ｍ６）は操舵角或いは操
舵トルクを制御する操舵制御手段（Ｍ７）を有し、道路
形状判定手段（Ｍ５）により判定した道路形状に基づい
て操舵制御手段（Ｍ７）が操舵角或いは操舵トルクを制
御することを特徴とする、請求項１記載の車両制御装
置。 - 【請求項３】 車両制御手段（Ｍ６）はブレーキ装置或
いはオートクルーズ装置等からなる車速制御手段（Ｍ
８）を有し、道路形状判定手段（Ｍ５）により判定した
道路形状に基づいて車速制御手段（Ｍ８）が車速を制御
することを特徴とする、請求項１記載の車両制御装置。 - 【請求項４】 車両制御手段（Ｍ６）は視覚表示手段
（Ｍ９）或いは聴覚表示手段（Ｍ１０）を有し、道路形
状判定手段（Ｍ５）により判定した道路形状に基づいて
視覚表示手段（Ｍ９）或いは聴覚表示手段（Ｍ１０）が
乗員に警報することを特徴とする、請求項１記載の車両
制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02529594A JP3432881B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 車両制御装置 |
| US08/394,648 US5661650A (en) | 1994-02-23 | 1995-02-22 | System for controlling a vehicle relative to a judged shape of a travel road |
| DE19506364A DE19506364C2 (de) | 1994-02-23 | 1995-02-23 | Fahrzeugsteuersystem |
| GB9503676A GB2286905B (en) | 1994-02-23 | 1995-02-23 | Vehicle control system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02529594A JP3432881B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 車両制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07234991A JPH07234991A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3432881B2 true JP3432881B2 (ja) | 2003-08-04 |
Family
ID=12162036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02529594A Expired - Fee Related JP3432881B2 (ja) | 1994-02-23 | 1994-02-23 | 車両制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3432881B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009042915A1 (de) | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Denso Corporation, Kariya-City | Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug |
| CN101020453B (zh) * | 2006-02-13 | 2010-05-19 | 株式会社电装 | 车辆控制*** |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100306566B1 (ko) | 1996-04-12 | 2002-02-28 | 고바야시 고오지 | 차량제어장치 |
| JP3247622B2 (ja) * | 1996-11-07 | 2002-01-21 | 本田技研工業株式会社 | 車両制御装置 |
| JPH10141102A (ja) * | 1996-11-12 | 1998-05-26 | Honda Motor Co Ltd | 車両制御装置 |
| JP3850530B2 (ja) * | 1997-10-21 | 2006-11-29 | 富士重工業株式会社 | 車両運動制御装置 |
| JP4052279B2 (ja) * | 2004-04-23 | 2008-02-27 | 日産自動車株式会社 | 減速制御装置 |
| JP2006119028A (ja) * | 2004-10-22 | 2006-05-11 | Denso Corp | 道路情報送出システム |
| US9475588B2 (en) * | 2010-12-14 | 2016-10-25 | The Boeing Company | Steering method for taxiing aircraft |
| JP5824994B2 (ja) * | 2011-09-13 | 2015-12-02 | 富士通株式会社 | 進行方向判定装置、進行方向判定方法および進行方向判定プログラム |
| JP5673597B2 (ja) | 2011-11-18 | 2015-02-18 | 株式会社デンソー | 車両用挙動制御装置 |
| JP6058603B2 (ja) * | 2014-09-12 | 2017-01-11 | アイシン精機株式会社 | 車両の制御装置 |
| JP2018008550A (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 株式会社デンソー | 操舵制御装置 |
| JP6662227B2 (ja) * | 2016-07-19 | 2020-03-11 | 株式会社デンソー | 制御装置 |
| CN108297876B (zh) * | 2017-08-22 | 2019-09-17 | 腾讯科技（深圳）有限公司 | 行驶速度控制方法、装置、计算机设备和存储介质 |
-
1994
- 1994-02-23 JP JP02529594A patent/JP3432881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN101020453B (zh) * | 2006-02-13 | 2010-05-19 | 株式会社电装 | 车辆控制*** |
| DE102009042915A1 (de) | 2008-09-30 | 2010-04-01 | Denso Corporation, Kariya-City | Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug |
| DE102009042915B4 (de) | 2008-09-30 | 2019-05-23 | Denso Corporation | Lenksteuervorrichtung für ein Fahrzeug |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07234991A (ja) | 1995-09-05 |
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