JP4622453B2 - 自動操舵車両 - Google Patents
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Description
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。
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。
[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。
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。
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。
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。
(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
(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
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。
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。
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。
[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。
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。
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。
[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。
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。
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
14 GPS
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 (10)
- 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。
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- 2004-10-27 JP JP2004311642A patent/JP4622453B2/ja active Active
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