JP4622453B2

JP4622453B2 - 自動操舵車両

Info

Publication number: JP4622453B2
Application number: JP2004311642A
Authority: JP
Inventors: 泰久早川; 健木村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2011-02-02
Anticipated expiration: 2024-10-27
Also published as: JP2006126980A

Description

本発明は、ある経路に沿って自動操舵を行うことにより、自動操舵追従する自動操舵車両の技術分野に関する。

従来の走行経路生成装置を備えた自動操舵車両では、前方の道路状況に応じて車速を調節することにより、ドライバーに近い感覚での自動操舵を可能としている。例えば、特許文献１に記載の車両走行制御装置では、前方の道路形状を検出し、検出した道路形状に基づいて目標車速を演算して車速制御を行うことにより、ドライバーの感覚に近い操舵を維持できる車速となるよう、車両の走行制御を行っている。
特開２０００−１２２７１９号公報

しかしながら、上記従来技術にあっては、複数の目標経路を切り替えたとき、または自車位置を例えばＧＰＳで計測して目標経路を追従する自動操舵装置において、ＧＰＳロスト時に自律走行し、ＧＰＳ復帰後に元の経路に復帰したときなど、経路に段差が生じることとなる。

この場合、過度な減速または減速が間に合わずに、乗り心地が悪化する可能性がある。また、経路のずれに対して単に操舵ゲインを落とした場合、経路との誤差を補正するために必要な修正操舵が確保されず、結果としてより大きな操舵による補正が必要になった場合には、車両挙動に違和感が生じてしまう。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、経路に段差が生じた場合でも、スムーズで違和感のない操舵を実現できる自動操舵車両を提供することにある。

上述の目的を達成するため、本発明では、
自車両前方の目標経路を取得する走行経路取得手段と、
走行経路に対する自車両の位置を検出する車両位置検出手段と、
前記目標経路を追従するために必要となる操舵量を算出する経路追従操舵量算出手段と、
前記操舵量に基づいて操向輪を転舵する操舵アクチュエータを制御する操舵制御手段と、
を有する自動操舵車両において、
前記自車両の位置と前記目標経路との横偏差量である段差を検出する経路段差検出手段と、
前記段差を検出したとき、車速が高いほど前記目標経路を補間する区間の長さである補間区間長をより長く設定する補間区間長設定手段と、
前記自車両の位置と前記目標経路上の前記補間区間長に対応する位置とを結ぶ補間経路を作成して前記目標経路を補正する走行経路補正手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明の自動操舵車両にあっては、経路の段差を検出したとき、車速が高いほど自車両の位置と目標経路とを結ぶ補間経路を長くするため、スムーズで違和感のない操舵を実現できる。

以下に、本発明の自動操舵車両を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の自動操舵車両を示す全体システム図である。

図１中、１ＦＬ、１ＦＲ、１ＲＬおよび１ＲＲは、それぞれ左前輪、右前輪、左後輪および右後輪であり、後輪１ＲＬおよび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および車軸６を順に介して伝達される駆動輪である。

また、前輪１ＦＬおよび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に連結された操向輪であり、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、後述する追従操舵コントローラ（経路追従操舵量算出手段）１６から出力される操舵制御量δcに応じて、前輪１ＦＬおよび１ＦＲの操舵方向、操舵角、および操舵速度を制御するように構成されている。

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ＶＦＬ〜ＶＲＲ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２０とが備えられている。

また、車両には、人工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ＧＰＳ（車両位置検出手段）１４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経路データベースユニット（走行経路取得手段）１５と、これらの情報を処理する経路処理コントローラ１７とからなる走行経路生成装置１８が搭載されている。経路処理コントローラ１７は、追従操舵コントローラ１６と逐一経路データに関する通信処理を行う。

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、ヨーレートセンサ２０で検出されるヨーレートφ'と、ＧＰＳ１４で検出する自車位置情報と、経路データベースユニット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追従操舵コントローラ１６に入力される。

この追従操舵コントローラ１６では、後述する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δc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。

また、実施例１では、走行経路生成装置１８においてＧＰＳの計測状況が悪く自車位置がＧＰＳ１４を通じて計測できない場合に、車輪速度ＶＦＬ〜ＶＦＲに基づいて求めた車速Ｖと、ヨーレートセンサ２０によって検出されたヨーレートφ'から自車位置を推定する機能を有する。

なお、実施例１では、先行車両の走行軌跡を自車両が目標とする走行経路として取得できるように、車車間通信ユニット１９が設けられている。

次に、作用を説明する。
［走行経路生成制御処理］
図２は、実施例１の走行経路生成装置１８で実行される走行経路生成制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、図２を含め以降に説明するフローチャートは、一定の時間毎の定時割り込みで遂行される。

ステップS101では、ＧＰＳ１４で検出された自車位置に従って、経路データベースユニット１５に記憶された道路地図情報を読み込み、道路地図情報を構成するノードデータ（Ｘ，Ｙ）のうち、図３(a)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（Ｘ₀，Ｙ₀）〜（Ｘ_n，Ｙ_n）を常時バッファに保有し、ステップS102へ移行する。ここで、前方側の距離は、例えば、車速Ｖに所定時間t1を乗じた値（＝Ｖ・t1）とあらかじめ設定した最小値のうち、値の大きな方を設定する。

また、このような地図経路と先行車両の両方を受ける場合には（特開2004-078333号公報参照）、図３(b)に示すように地図データベースから取得する経路「経路１」に加え、図１の車車間通信ユニット１９から先行車両の軌跡として取得する「経路２」の二通りの経路をバッファに保有する。

このようにして取得した経路は、次のような状況で切り替わる。
状況１：センサロスト時
図４において、自車両が単独で走行時に自車位置計測センサ（ＧＰＳ１４）による計測が完全に行える状況の時には、図４中「経路２」に示す経路を走行する。途中自車位置計測センサ（ＧＰＳ１４）がロスト状態となった際には、ヨーレートセンサ２０と車輪速センサ１ＦＲ〜１ＲＲにより推定した自車位置に基づいて経路を走行する。その際、自車位置の推定結果は、センサのドリフトにより、見かけ上図４中の「経路１」となり、車両はこの経路１に沿って走行することになる。この自律センサによる推定経路を走行中に、自車両の計測センサが復活すると、自車位置推定により走行していた蓄積誤差が解消され、図４に示すようなずれ量（横偏差）Ｅjが生じる。

状況２：先行車両追従解除時
図３(b)に示すように、停止車両を避ける経路として先行車両の走行軌跡「経路１」を追従中、先行車両が車線外に出て行くなど追走する条件が解除となった場合（特開2004-078333号公報参照）、図５のように追従する経路は地図データに基づいた経路「経路１」へと切り替わる。この際、走行経路は図５中の「経路１」から「経路２」へと切り替わり、図５に示すようなずれ量（横偏差）Ｅjが生じる。

ステップS102では、各種センサから出力される各車輪速ＶＦＬ〜ＶＲＲと、前後加速度Ｘgと、横加速度Ｙgと、ヨーレートφ'とを読み込み、ステップS103へ移行する。

ステップS103では、経路の段差が生じたか否かを判断するために、自車位置において自車両の位置と経路との横偏差Ｅjを時間で微分した変化量Ｅj'を求め、ステップS104へ移行する（経路段差検出手段に相当）。

ここで、変化量Ｅj'があらかじめ設定された所定値Ｅj'_detectを超えた場合に段差が生じたと検出する。なお、自車位置に対する経路の横偏差Ｅjは、自車両の位置と進行方向を求め、自車両の進行方向に対して自車位置に該当する経路ノードとの差として検出する。

ステップS104では、以下に示す経路補間制御処理を実行し、リターンへ移行する（走行経路補正手段に相当）。

［経路補間制御処理］
図６は、図２のステップS104で実行される経路補間制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。

ステップＳ104-1では、各車輪速ＶＦＬ〜ＶＲＲの平均から車速Ｖを算出し、ステップS104-2へ移行する。

ステップS104-2では、ステップS104-1で算出した車速Ｖに応じて補間する経路長さである補間区間長（補間長）Ｌhを設定し、ステップS104-3へ移行する（補間区間長設定手段に相当）。

低速の時には図７(i)、中速では図７(ii)、高速では図７(iii)に示すように、車速Ｖが高速になるほど補間長Ｌhを長く設定する。補間長の設定は、例えば、図８に示すように、車速に応じて変えるようにしてもよい。

なお、補間長Ｌhの設定は、自車位置の経路への横位置戻りレートＲb(m/s)を所定値として設定しておき、生じた段差Ｅj（ｍ）を所定の戻りレートで解消できるように補正し、補正にかかる時間ＴmをＴm＝Ｅj／Ｒbによって求め、補間する経路長さＬhを最終的にＬh＝Ｔm×Ｖとして求めてもよい。結果的に同じ段差量の場合、車速Ｖが高くなるほど補間経路長Ｌhは長くなる。

ステップS104-3では、補間経路を作成し、ステップS104-4へ移行する。補間経路は、例えば図７のように補間開始点と終了点を結ぶ直線として作成する。またカーブの場合は図９の点線で示すように、補間開始点と終了点とを結ぶ円弧をフィッティングするなどして補間開始点と終了点を滑らかに結ぶ曲線とする。作成した補間経路は、所定の長さでノードとして分割し、補間経路とする。

なお、図１０に示すように、直線走行時においても、補間開始点と終了点をtan曲線などで結び、滑らかに元の経路と接続してもよい。また、図１１のように、段差の検出点が自車位置よりも前方にある場合には、図１２に示すように、補間前と補間後の経路の差が少なくなるよう、段差の検出点を挟んで補間してもよい。

ステップS104-4では、経路補間実行の有無を判断し、ステップS104-5へ移行する（将来誤差推定手段に相当）。本ステップでは、経路補間することにより補間前の経路に対する誤差のさらなる拡大を予想し、さらなる拡大が予想された場合には経路補間を実行しないようにするものである。

例えば、経路に対する自車位置の偏差が徐々に拡大中であるか否かを判定し、偏差が縮小であり操舵制御の容量に余裕がある場合においてのみ、経路補正をするようにしてもよい（横風や操舵量不足により操舵が戻ろうと制御している時に経路を補正したことで、さらなる経路の誤差拡大を抑制できる）。

ステップS104-5では、周囲のリスク度を検出し、ステップS104-6へ移行する（リスク度検出手段に相当）。リスク度としては下記(1)〜(3)を検出し、最も高いリスク度をセレクトする。
(1) 道路端からの逸脱に対するリスク
(2) 障害物に対する接近リスク
(3) 道路難易度に対する操舵困難リスク

以下、(1)〜(3)の各リスクについて説明する。
(1) 道路端に対する逸脱リスク
白線逸脱リスク（Risk_lanedepart）として、例えば下記のように算出する。
地図データから取得される道路巾、ＧＰＳ１４により取得される道路中の自車位置により、道路端(白線)と自車両のタイヤ距離dist_tolaneに応じてリスク度を算出する。なお、白線との距離dist_tolaneの縮まり度合いから車線を完全にまたぐまでの予想時間に応じてリスク度を設定してもよい

白線逸脱のリスク度は、例えば、図１３に示すように、車両端と白線までの距離が短くなるほどリスク度が高くなるように関係付ける。

(2) 障害物（車両）に対する接近リスク
対向車両の白線越えリスク（Risk_samelaneobstacle_front）として、例えば下記のように算出する。
車車通信によって検出された対向車両（ＧＰＳ１４の替わりにレーダーやカメラ等を装備して取得してもよい）との距離dist_oppositeobstと相対速度V_diffから対向車両との衝突時間TTCoppositeobstを求め（TTCoppositeobst = Vdiff/dist_oppositeobst）、さらにはみ出し距離に応じてリスク度を算出するため、白線に対する対向車両のレーンはみ出し距離（図１４）を検出する。

対向車両の自車線内へのはみ出しが検出された場合には、リスク度は例えば図１５のように、衝突時間TTC_nが短くなるほどリスク度が高くなるように設定した衝突時間リスク度に加え、対向車両が自車両の車線内にはみ出した距離に応じて、例えば図１６のようにリスク補正係数を求め、衝突時間リスク度とはみ出し距離に応じたリスク補正係数をかけることで求める。

(3) 道路難易度に対する操舵困難リスク
前方道路形状を通過時に予想される操舵量StrTや操舵速度StrVが車両の操舵スペックMaxStrT、MAXStrVのどの程度を占めるかを算出し、StrT／MaxStrT、StrV／MaxStrVが大きくなるほどリスクが高いと算出する。

上記のようにして求められた(1)道路端に対する逸脱リスク、(2)周囲車両等の障害物に対する接近リスクおよび(3)道路難易度に対する操舵困難リスクをセレクトハイし、道路経路を補正するリスク度を求める。

ステップS104-6では、ステップS104-5で算出したリスク度に応じて、リスク度が高いほど初期戻り量が大きくなるように初期戻り量を補正し、リターンへ移行する（戻りピーク位置設定手段に相当）。例えば、図１７のようにリスクがない場合を(c)とした場合に対して、高いリスクの接近時には(a)、そのリスクは(b)となるように、リスクが高まるほど初期の戻り量のピーク（戻りピーク位置）が手前に来るように設定する。

なお、初期戻り量を大きくすることにより、検出したリスク度が高まる方向にある場合には、この補正は行わない。

上述の経路補間制御処理で生成された経路を、自動操舵を行うための目標経路として、追従操舵コントローラ１６で用いることにより、経路の段差が突発的に生じた場合に、生じた段差を瞬時に補正でき、自動操舵への影響を与えず制御の継続が可能である。

なお、自動操舵装置には経路形状に基づいて求めたフィードフォワード用の操舵量と経路との横偏差に基づいて求めたフィードバック用の操舵量によって最終的な操舵量を決定する第１の方式と、経路との横偏差に基づいて求めたフィードバック用の操舵量のみによって最終的な操舵量を決定する第２の方式とがあるが、いずれの方式でもフィードフォワード用の操舵量、フィードバック用の操舵量の算出にそのまま補正した経路を用いる。

次に、効果を説明する。
実施例１の自動操舵車両にあっては、以下に列挙する効果が得られる。

(1) 経路の段差を検出し、その経路の段差を車両の走行状態（車速Ｖ、ヨーレートφ'、前後加速度Ｘgおよび横加速度Ｙg）に基づいて補正するため、スムーズで違和感のない操舵が確保できる。

(2) 経路の段差有無の判定を、走行経路取得手段（経路データベースユニット１５）によって取得した目標経路と、車両位置検出手段（ＧＰＳ１４）によって取得した自車両の位置との横偏差の変化量Ｅj'に基づいて行う。具体的には、複数の供給経路から目標経路として使用する経路を切り替えた場合や、ＧＰＳ１４で自車位置情報を取得できずに自律センサ（各車輪速センサ１１ＦＬ〜１１ＲＲとヨーレートセンサ２０）により自車位置を推定している状態から、ＧＰＳ１４による位置計測が復帰した場合など、経路に対する自車位置の横偏差Ｅjの変化量Ｅj'が所定値Ｅj'_detectを超えたことを検出して段差を補正する。従って、こうした経路に対する自車位置の変化量Ｅj'が所定値Ｅj'_detectを超えた状況でも、スムーズで違和感のない操舵が確保できる。

(3) 経路を補正する区間の長さ（補間長）Ｌhを車速Ｖに応じて設定するため、車速Ｖによらずスムーズで違和感のない操舵が確保できる。

(4) 補正する経路の補正曲線の戻りピーク位置を周囲のリスク度に応じて設定するため、全体の補間長Ｌhを確保しつつ、リスクに応じて早く補正前の目標経路に近づけることができ、スムーズで違和感のない操舵が確保できる。

(5) リスク度を道路端に対する逸脱リスクとして検出し、経路の補正を行うため、全体の補間長Ｌhを確保しつつ、道路端に接近している状況から早めに復帰することができ、スムーズで違和感のない操舵が確保できる。

(6) リスク度を障害物に対する接近リスクとして検出し、経路の補正を行うため、対向車両が接近している状況などで、経路の補間長Ｌhを確保しつつ、補正に伴うリスク上昇を抑制でき、スムーズで違和感のない操舵を確保できる。

(7) リスク度を前方道路形状として検出し、経路の補正を行うため、全体の補間長Ｌhを確保しつつ、大きい操舵量が必要な経路形状への侵入前で操舵制御の余裕がある早めの段階での復帰が可能となり、スムーズで違和感のない操舵が確保できる。

(8) 経路を補正したことにより車両の経路に対する誤差の拡大が予想される場合には、補正を実行しないため、カーブ通過中に目標操舵速度に対する実操舵速度の遅れや定常的な横風等によって位置誤差が徐々に拡大している場合など、経路を補正することによりさらに補正前の経路に対する誤差が拡大してしまう場合には、もとの経路を目標経路として使用し続けるため、スムーズで違和感のない操舵が確保できる。

実施例２は、走行中に一時的な外乱により車両が経路からずれたことに起因し、自車位置と経路との間に段差が生じた場合に、経路を補間する例である。

なお、実施例２の構成は、図１に示した実施例１の構成と同一であるため、説明を省略する。

次に、作用を説明する。
［走行経路生成制御処理］
図１８は、実施例２の走行経路生成装置１８で実行される走行経路生成制御処理の流れを示すフローチャートであり、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップS201とステップS202は、図２に示した実施例１のフローチャートのステップS101とステップS102と同一処理を行うステップであるため、説明を省略する。

ステップS203では、経路の段差が生じたか否かを判断するために、自車位置において自車両の位置と経路との横偏差Ｅjを逐一求め、ステップS204へ移行する（経路段差検出手段に相当）。例えば、図１９のように交差点を通過中に経路とのずれが一時的に拡大した場合、自車両と経路との横偏差Ｅjを逐一求め、所定の閾値Ｅj_detectと比較し、ＥjがＥj_detectを超えた場合に段差が生じたとして検出する。

カーブ通過中に一時的にスリップにより経路との差が拡大した場合などで横偏差Ｅjが所定値以上となった場合にも、段差が生じたと検出される。なお自車位置に対する経路の横偏差Ｅjは、自車両の位置と進行方向を求め、自車両の進行方向に対して自車位置に該当する経路ノードとの差として検出する。

ステップS204では、以下に示す経路補間制御処理を実行し、リターンへ移行する。

［経路補間制御処理］
図２１は、図１８のステップS204で実行される経路補間制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、なお、ステップS204-1、ステップS204-2、ステップS204-5〜S204-8は、図６に示した実施例１のフローチャートのステップS104-1、ステップS104-2、ステップS104-3〜ステップS104-6と同一処理を行うステップであるため、説明を省略する。

ステップS204-3では、道路巾Ｗｒを地図データより図２２のように取得し、ステップS204-4へ移行する。

ステップS204-4では、ステップS204-3で取得した道路巾Ｗｒに応じて、ステップS204-2で設定した補間長を、補正する道路巾が狭くなるほど補間長さが短くなるように、図２３に基づいて補正し、ステップS204-5へ移行する（補間区間長設定手段に相当）。

なお、ステップS204-1およびステップS204-2を省略し、単に道路巾に応じて補間長さを図２４のような関係により設定してもよい。

上述の経路補間制御処理で生成された経路を、自動操舵を行うための目標値として、追従操舵コントローラ１６で用いることにより、経路の段差が徐々に（瞬時な切り替えによって生じた段差ではないという意味で、車両が急なスリップで段差が生じた場合にも経路の段差は徐々にできる）生じ、自車両と経路との差が開いた場合でも、大きな修正舵の誘発を抑え、自動操舵への影響を与えず制御の継続が可能である。

なお、実施例１と同様に、自動操舵装置には経路形状に基づいて求めたフィードフォワード用の操舵量と経路との横偏差に基づいて求めたフィードバック用の操舵量によって最終的な操舵量を決定する第1の方式と、経路との横偏差に基づいて求めたフィードバック用の操舵量のみによって最終的な操舵量を決定する第２の方式とがあるが、いずれの方式でもフィードバック用の操舵量の算出にそのまま補正した経路を用いる。

ここで、フィードフォワード用の操舵量に関しては、補正する前の経路を使用してもよい。（図２０中の補正前の経路を示す▲と、補正後の経路を示す△のうち、フィードフォワード用の操舵量は▲に基づいて算出し、フィードバック用の操舵量は△に基づいて算出）。

次に、効果を説明する。
実施例２の自動操舵車両にあっては、実施例１の効果(1)、(4)〜(8)に加え、以下に列挙する効果が得られる。

(9) 経路の段差有無の判定を、走行経路取得手段（経路データベースユニット１５）によって取得した目標経路と、車両位置検出手段（ＧＰＳ１４）によって取得した自車両の位置との横偏差量Ｅjに基づいて行うため、走行中のスリップにより見かけ上経路との位置関係に段差が生じた場合や、小Ｒ通過時に経路との誤差が一時的に拡大した場合に経路が補正され、スムーズで違和感のない操舵が維持できる。

(10) 経路を補正する区間の長さ（補間長）Ｌhを道路巾に応じて設定するため、高速で走行可能な巾の広い道路では、補正する時間を長くとることになり、目標経路補正後の経路を追従する際の操舵が通常のドライバーの操舵に近づくため、スムーズで違和感のない操舵が確保できる。

実施例３は、走行中の経路の前方で道路形状変化もしくは経路の切り替えによって、経路に段差が生じた場合に、経路を補間する例である。

なお、実施例３の構成は、図１に示した実施例１の構成と同一であるため、説明を省略する。

次に、作用を説明する。
［走行経路生成制御処理］
図２５は、実施例３の走行経路生成装置１８で実行される走行経路生成制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。なお、ステップS301、ステップS302およびステップS304は、図２に示した実施例１のフローチャートのステップS101、ステップS102およびステップS104と同一処理を行うステップであるため、説明を省略する。

ステップS303では、経路の段差を、自車両前方の経路状況から検出し、ステップS304へ移行する（経路段差検出手段に相当）。具体的には図２６に示すように、経路ノード毎に、次経路ノードとの段差（ずれ量）Ｅjおよび段差変化量（ずれの変化量）Ｅj'を求める。例えば、図２７のような道路形状が車両前方で検出された際に、ずれ量Ｅjもしくはずれの変化量Ｅj'のいずれかが、所定量Ｅj_detect_keiroもしくはＥj'_detect_keiro以上となった場合（Ｅj>Ｅj_detect_keiro、Ｅj'>Ｅj'_detect_keiro）に経路前方に段差あり、もしくは段差が生じたと検出する。

ここで、新たに段差が生じたとの検出は、実施例１において経路１と経路２の切り替え時に前提とした切り替え地点を、自車位置ではなく自車両の前方として本フローで処理を行ってもよい。

これにより、経路の段差が突発的に生じた場合に、生じた段差を瞬時に補正でき、自動操舵への影響を与えず制御の継続が可能である。

次に、効果を説明する。
実施例３の自動操舵車両にあっては、実施例１の効果(1)、(4)〜(8)に加え、以下の効果が得られる。

(11) 経路の段差有無の判定を、走行経路取得手段（経路データベースユニット１５）によって取得した前方の目標経路に対して行うため、急な切り返し操舵を要する経路に対して補正を行うことができ、スムーズで違和感のない操舵が確保できる。

実施例１の自動操舵車両を示す全体システム図である。実施例１の走行経路生成装置で実行される走行経路生成制御処理の流れを示すフローチャートである。経路生成方法を示す説明図である。センサロストによる経路切り替えに伴うずれ量の発生を示す説明図である。先行車両追従解除による経路切り替えに伴うずれ量の発生を示す説明図である。図２のステップS104で実行される経路補間制御処理の流れを示すフローチャートである。車速に応じた補間長の設定方法を示す説明図である。車速に応じた補間長の設定マップである。カーブ走行時の補間経路を示す説明図である。直線走行時における補間経路の一例を示す説明図である。段差の検出点が自車位置よりも前方にある場合を示す説明図である。段差の検出点が自車位置よりも前方位置にある場合の補間経路を示す説明図である。白線までの距離に応じたリスク度の設定マップである。対向車両の白線はみ出し距離の検出方法を示す説明図である。衝突時間に応じたリスク度の設定マップである。はみ出し距離に応じたリスク補正係数の設定マップである。リスク度に応じた初期戻り量のピーク設定を示す説明図である。実施例２の走行経路生成装置で実行される走行経路生成制御処理の流れを示すフローチャートである。交差点走行時における横偏差算出方法を示す説明図である。フィードフォワード用操舵量とフィードバック用操舵量の算出方法を示す説明図である。図１８のステップS204で実行される経路補間制御処理の流れを示すフローチャートである。道路巾データの取得方法を示す説明図である。道路巾に応じた補間長補正係数の設定マップである。道路巾に応じた補間長の設定マップである。実施例３の走行経路生成装置で実行される走行経路生成制御処理の流れを示すフローチャートである。経路ノード毎のずれ量算出方法を示す説明図である。ずれ量算出方法の具体例を示す説明図である。

符号の説明

１ＦＬ左前輪
１ＦＲ右前輪
１ＲＬ左後輪
１ＲＲ右後輪
２エンジン
３自動変速機
４プロペラシャフト
５最終減速装置
６車軸
７ステアリングギヤ
８ステアリングシャフト
９ステアリングホイール
１０操舵アクチュエータ
１１ＦＲ〜１１ＲＲ車輪速センサ
１２前後加速度センサ
１３横加速度センサ
１４ＧＰＳ
１５経路データベースユニット
１６コントローラ
１７経路処理コントローラ
１８走行経路生成装置
１９車車間通信ユニット
２０ヨーレートセンサ

Claims

自車両前方の目標経路を取得する走行経路取得手段と、
走行経路に対する自車両の位置を検出する車両位置検出手段と、
前記目標経路を追従するために必要となる操舵量を算出する経路追従操舵量算出手段と、
前記操舵量に基づいて操向輪を転舵する操舵アクチュエータを制御する操舵制御手段と、
を有する自動操舵車両において、
前記自車両の位置と前記目標経路との横偏差量である段差を検出する経路段差検出手段と、
前記段差を検出したとき、車速が高いほど前記目標経路を補間する区間の長さである補間区間長をより長く設定する補間区間長設定手段と、
前記自車両の位置と前記目標経路上の前記補間区間長に対応する位置とを結ぶ補間経路を作成して前記目標経路を補正する走行経路補正手段と、
を備えることを特徴とする自動操舵車両。
自車両前方の目標経路を取得する走行経路取得手段と、
走行経路に対する自車両の位置を検出する車両位置検出手段と、
前記目標経路を追従するために必要となる操舵量を算出する経路追従操舵量算出手段と、
前記操舵量に基づいて操向輪を転舵する操舵アクチュエータを制御する操舵制御手段と、
を有する自動操舵車両において、
前記自車両の位置と前記目標経路との横偏差量である段差を検出する経路段差検出手段と、
前記段差を検出したとき、前記段差が大きいほど前記目標経路を補間する区間の長さである補間区間長をより長く設定する補間区間長設定手段と、
前記自車両の位置と前記目標経路上の前記補間区間長に対応する位置とを結ぶ補間経路を作成して前記目標経路を補正する走行経路補正手段と、
を備えることを特徴とする自動操舵車両。
請求項１に記載の自動操舵車両において、
前記補間区間長設定手段は、道路巾に応じて前記補間区間長を補正することを特徴とする自動操舵車両。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の自動操舵車両において、
前記経路段差検出手段は、前記横偏差の変化量が所定値以上となった場合に段差を検出することを特徴とする自動操舵車両。
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の自動操舵車両において、
前記経路段差検出手段は、前記横偏差の量が所定値以上となった場合に段差を検出することを特徴とする自動操舵車両。
請求項５に記載の自動操舵車両において、
前記走行経路補正手段は、
周囲のリスク状況をリスク度として検出するリスク度検出手段と、
このリスク度検出手段によって検出された周囲のリスク度に応じて、補間する区間内での戻りピーク位置を設定する戻りピーク位置設定手段と、
を備えることを特徴とする自動操舵車両。
請求項６に記載の自動操舵車両において、
前記リスク度検出手段は、道路からの逸脱状況のリスク度を検出することを特徴とする自動操舵車両。
請求項６または請求項７に記載の自動操舵車両において、
前記リスク度検出手段は、障害物接近状況のリスク度を検出することを特徴とする自動操舵車両。
請求項６に記載の自動操舵車両において、
前記リスク度検出手段は、前方道路形状のリスク度を検出することを特徴とする自動操舵車両。
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の自動操舵車両において、
前記走行経路補正手段は、補正後の目標経路と自車両の位置との横偏差量である将来の誤差の拡大・縮小の有無を推定する将来誤差推定手段を有し、
この将来誤差推定手段によって前記将来の誤差が縮小されると推定された場合には経路補正を実行し、前記将来の誤差が拡大されると推定された場合には経路補正を実行しないことを特徴とする自動操舵車両。