JPH08241493A - 車両の予測走行軌跡の算定・表示装置 - Google Patents
車両の予測走行軌跡の算定・表示装置Info
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- JPH08241493A JPH08241493A JP7068715A JP6871595A JPH08241493A JP H08241493 A JPH08241493 A JP H08241493A JP 7068715 A JP7068715 A JP 7068715A JP 6871595 A JP6871595 A JP 6871595A JP H08241493 A JPH08241493 A JP H08241493A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
- Y02T10/84—Data processing systems or methods, management, administration
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Navigation (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
- Instructional Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
〔目的〕 検出精度の低い路面摩擦係数センサを使用す
ることなく車体横すべり角を考慮に入れた高精度の予測
走行軌跡を算定して表示できる算定・表示装置を提供す
る。 〔構成〕 車輪コーナリングパワーの予測値の中心値と
その前後に離散した複数の値を使用して複数の予測ヨー
レイトを算定する手段(13)と、上記車輪コーナリングパ
ワーの中心値を使用して予測滑り角を算定する手段(14)
と、上記複数の予測ヨーレイトと実測したヨーレイトと
を比較することにより実測したヨーレイトに最も近い予
測ヨーレイトの算定に使用した車輪コーナリングパワー
を検出し、この検出した車輪コーナリングパワーを上記
車輪コーナリングパワーの中心値に設定する手段(16,1
7) と、上記車輪コーナリングパワーの中心値を使用し
て算定された上記予測ヨーレイトと上記予測すべり角と
を使用して車両の予測走行軌跡を算定する手段(15)と、
この算定された予測走行軌跡をヘッドアップ型表示装置
に表示する手段とを備えている。
ることなく車体横すべり角を考慮に入れた高精度の予測
走行軌跡を算定して表示できる算定・表示装置を提供す
る。 〔構成〕 車輪コーナリングパワーの予測値の中心値と
その前後に離散した複数の値を使用して複数の予測ヨー
レイトを算定する手段(13)と、上記車輪コーナリングパ
ワーの中心値を使用して予測滑り角を算定する手段(14)
と、上記複数の予測ヨーレイトと実測したヨーレイトと
を比較することにより実測したヨーレイトに最も近い予
測ヨーレイトの算定に使用した車輪コーナリングパワー
を検出し、この検出した車輪コーナリングパワーを上記
車輪コーナリングパワーの中心値に設定する手段(16,1
7) と、上記車輪コーナリングパワーの中心値を使用し
て算定された上記予測ヨーレイトと上記予測すべり角と
を使用して車両の予測走行軌跡を算定する手段(15)と、
この算定された予測走行軌跡をヘッドアップ型表示装置
に表示する手段とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種車両の運転支援用
として利用される車両の予測走行軌跡の算定・表示装置
に関するものである。
として利用される車両の予測走行軌跡の算定・表示装置
に関するものである。
【０００２】
【従来技術】乗用車やトラックなどの各種の車両につい
ては、運転の安全性を高めるために、周辺の車両などの
障害物を検出して車線変更などへの警報を発するレーダ
ーシステムや、道路に不慣れな人に案内情報を提供する
ナビゲーションシステムなど各種の運転支援システムが
開発されつつある。このような各種の運転支援システム
のうち比較的最近のものとして、各種のセンサを利用し
て車両の走行状態を検出し、この検出した走行状態に基
づいて車両の予測走行軌跡を算定し、これをヘッドアッ
プ型表示装置に表示する車載用表示システムが知られて
いる。
ては、運転の安全性を高めるために、周辺の車両などの
障害物を検出して車線変更などへの警報を発するレーダ
ーシステムや、道路に不慣れな人に案内情報を提供する
ナビゲーションシステムなど各種の運転支援システムが
開発されつつある。このような各種の運転支援システム
のうち比較的最近のものとして、各種のセンサを利用し
て車両の走行状態を検出し、この検出した走行状態に基
づいて車両の予測走行軌跡を算定し、これをヘッドアッ
プ型表示装置に表示する車載用表示システムが知られて
いる。
【０００３】すなわち、本出願人が先に特許出願した
「車両用表示装置」と題する特許出願（特開昭64ー8342
4 号公報) によれば、図９に示すような構成のヘッドア
ップ型表示装置を含む車載用表示装置が開示されてい
る。車速、加減速度、舵角、ヨーレイトなど車両の走行
状態を示す各種の情報がセンサで検出されてコンピュー
タで処理され、車両の予測走行軌跡が算定される。算定
された予測走行軌跡はプロジェクター３２からスクリー
ン３１に投射される。このスクリーン３１とフロントガ
ラスとを通して前方を見ている運転者には、図１０に示
すように、車両の前方の景色とスクリーン３１から反射
されて視野に入って来る予測走行軌跡Ｃとが重畳されて
感得される。この例では、現在の運転状態を保持するこ
とにより道路に沿って走行可能であることが予測されて
いる。
「車両用表示装置」と題する特許出願（特開昭64ー8342
4 号公報) によれば、図９に示すような構成のヘッドア
ップ型表示装置を含む車載用表示装置が開示されてい
る。車速、加減速度、舵角、ヨーレイトなど車両の走行
状態を示す各種の情報がセンサで検出されてコンピュー
タで処理され、車両の予測走行軌跡が算定される。算定
された予測走行軌跡はプロジェクター３２からスクリー
ン３１に投射される。このスクリーン３１とフロントガ
ラスとを通して前方を見ている運転者には、図１０に示
すように、車両の前方の景色とスクリーン３１から反射
されて視野に入って来る予測走行軌跡Ｃとが重畳されて
感得される。この例では、現在の運転状態を保持するこ
とにより道路に沿って走行可能であることが予測されて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述した先願の発明で
は、車体横すべり角を考慮した高精度の予測走行軌跡を
算定するうえで必要な路面とタイヤとの間の摩擦係数で
ある路面摩擦係数を光学式センサなどを用いて検出して
いる。しかしながら、現状では、路面摩擦係数をセンサ
で検出する方法は、高い検出精度を実現するのが困難で
あるという問題がある。従って、本発明の目的は、検出
精度の低い路面摩擦係数センサを使用することなしに車
体横すべり角を考慮した高精度の予測走行軌跡を算定し
て表示できる車両の予測走行軌跡の算定・表示装置を提
供することにある。
は、車体横すべり角を考慮した高精度の予測走行軌跡を
算定するうえで必要な路面とタイヤとの間の摩擦係数で
ある路面摩擦係数を光学式センサなどを用いて検出して
いる。しかしながら、現状では、路面摩擦係数をセンサ
で検出する方法は、高い検出精度を実現するのが困難で
あるという問題がある。従って、本発明の目的は、検出
精度の低い路面摩擦係数センサを使用することなしに車
体横すべり角を考慮した高精度の予測走行軌跡を算定し
て表示できる車両の予測走行軌跡の算定・表示装置を提
供することにある。
【０００５】また、上述した先願の発明では、表示デー
タや表示方法に関する基本的な技術的思想を開示してい
るが、利便性の向上など詳細な点については検討の余地
がある。従って、本発明の目的は、見易さなどの利便性
の向上などを図った車両の予測走行軌跡の算定・表示装
置を提供することにある。
タや表示方法に関する基本的な技術的思想を開示してい
るが、利便性の向上など詳細な点については検討の余地
がある。従って、本発明の目的は、見易さなどの利便性
の向上などを図った車両の予測走行軌跡の算定・表示装
置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる車両の予
測走行軌跡の算定・表示装置は、車輪コーナリングパワ
ーの複数の異なる予測値を使用して複数の予測ヨーレイ
トを算定する手段と、この複数の予測ヨーレイトと実測
したヨーレイトとを比較することにより実測したヨーレ
イトに最も近いヨーレイトを検出し、その算定に使用さ
れた車輪コーナリングパワーを使用して車両の予測走行
軌跡を算定する手段と、この算定された予測走行軌跡を
ヘッドアップ型表示装置に表示する手段とを備えてい
る。
測走行軌跡の算定・表示装置は、車輪コーナリングパワ
ーの複数の異なる予測値を使用して複数の予測ヨーレイ
トを算定する手段と、この複数の予測ヨーレイトと実測
したヨーレイトとを比較することにより実測したヨーレ
イトに最も近いヨーレイトを検出し、その算定に使用さ
れた車輪コーナリングパワーを使用して車両の予測走行
軌跡を算定する手段と、この算定された予測走行軌跡を
ヘッドアップ型表示装置に表示する手段とを備えてい
る。
【０００７】
【作用】旋回運動に伴う車体の予想走行軌跡は、車体の
速度（車速）とヨーレイトとを用いて解析できる。ここ
で、車体のヨーレイトとは、水平面（ｘーｙ平面）内の
車体の重心位置に立てた鉛直軸（ｚ軸）の回りの車体の
回転角速度を意味する。図５に示すように、車体が一定
の車速Ｖｏで前進しながら一定のヨーレイトγｏで回転
しているものとする。図５において、ｘーｙ平面の原点
に重心が存在した車体がｔ秒後に到達する位置をＰ
T （ｘT ，ｙT ）とする。まず、車体の横すべりを無視
するものとすれば、ｔ秒後の到達点ＰT において車体の
中心線がｘ軸となす角（ヨー角φ）は、次式で与えられ
る。 φ＝γｏ・ｔ ・・・（１）
速度（車速）とヨーレイトとを用いて解析できる。ここ
で、車体のヨーレイトとは、水平面（ｘーｙ平面）内の
車体の重心位置に立てた鉛直軸（ｚ軸）の回りの車体の
回転角速度を意味する。図５に示すように、車体が一定
の車速Ｖｏで前進しながら一定のヨーレイトγｏで回転
しているものとする。図５において、ｘーｙ平面の原点
に重心が存在した車体がｔ秒後に到達する位置をＰ
T （ｘT ，ｙT ）とする。まず、車体の横すべりを無視
するものとすれば、ｔ秒後の到達点ＰT において車体の
中心線がｘ軸となす角（ヨー角φ）は、次式で与えられ
る。 φ＝γｏ・ｔ ・・・（１）
【０００８】従って、 ｘT ＝∫0 T Ｖｏ cosφｄｔ ＝（Ｖｏ/ γｏ） sinγｏＴ ・・・（２） ｙT ＝∫0 T Ｖｏ sinφ ｄｔ ＝( Ｖｏ/ γｏ) （１−cos γｏＴ） ・・・（３） このように、車速とヨーレイトとが一定であれば、この
車体のＴ秒後の位置ＰT （ｘT ，ｙT ）を（２）式と
（３）式とから容易に算定できる。なお、この車体の予
測走行軌跡は、原点を通る半径Ｒ＝Ｖｏ／γｏの円弧と
なる。
車体のＴ秒後の位置ＰT （ｘT ，ｙT ）を（２）式と
（３）式とから容易に算定できる。なお、この車体の予
測走行軌跡は、原点を通る半径Ｒ＝Ｖｏ／γｏの円弧と
なる。
【０００９】実際には、車速Ｖｏもヨーレイトγも共に
変化するので、車両の予測走行軌跡を算定するための数
式は複雑なものとなる。特に、ヨーレイトγの変化は、
運転者のハンドル操作の他に車体の横すべりによっても
生ずる。この車体の横すべりは、図６に示すように、車
体の重心の軌跡に対する接線と、車体中心線とがなす角
度（車体横すべり角）βによって表される。車速Ｖｏは
一定とおき、車両が原点に位置していた時刻からｔ秒経
過後の車両のヨー角をφ、車体横すべり角をβとする。
変化するので、車両の予測走行軌跡を算定するための数
式は複雑なものとなる。特に、ヨーレイトγの変化は、
運転者のハンドル操作の他に車体の横すべりによっても
生ずる。この車体の横すべりは、図６に示すように、車
体の重心の軌跡に対する接線と、車体中心線とがなす角
度（車体横すべり角）βによって表される。車速Ｖｏは
一定とおき、車両が原点に位置していた時刻からｔ秒経
過後の車両のヨー角をφ、車体横すべり角をβとする。
【００１０】この場合、図７を参照すれば、明らかなよ
うに、車両の進行方向がｘ軸となす角度は、（φ＋β）
となる。従って、ｔ秒後の車両の位置 ＰT （ｘT ，ｙ
T ）は、 dφ/dt ＝γ ・・・（５） となる。
うに、車両の進行方向がｘ軸となす角度は、（φ＋β）
となる。従って、ｔ秒後の車両の位置 ＰT （ｘT ，ｙ
T ）は、 dφ/dt ＝γ ・・・（５） となる。
【００１１】上述した車両の旋回運動を、重心の廻りの
回転と車体の横すべりの線形な２自由度で系で表現する
式として、次式が知られている。 ただし、δｆは前輪舵角、Ａij ,Ｂk は車速Ｖｏと車両
の設計諸元で定まる定数であり、以下のように与えられ
る。
回転と車体の横すべりの線形な２自由度で系で表現する
式として、次式が知られている。 ただし、δｆは前輪舵角、Ａij ,Ｂk は車速Ｖｏと車両
の設計諸元で定まる定数であり、以下のように与えられ
る。
【００１２】 ここで、 ｍ：車両の質量、 Ｉｚ：ヨー慣性モーメント、 Cf：前輪コーナリングパワー（タイヤと路面との摩擦係
数) Cr：後輪コーナリングパワー である。
数) Cr：後輪コーナリングパワー である。
【００１３】なお、車両が４輪操舵の場合は、（６）式
の右辺の第２項は、 B11＝ B1 、 B21＝ B2 、 B12＝−Crｂ/Iz 、 B22＝ Cr
/( mVo ) となる。ただし、δｒは後輪舵角である。
の右辺の第２項は、 B11＝ B1 、 B21＝ B2 、 B12＝−Crｂ/Iz 、 B22＝ Cr
/( mVo ) となる。ただし、δｒは後輪舵角である。
【００１４】（７）式から明らかなように、車速Voが一
定であれば、（６）式のＡij ,Ｂkは全て定数になる。
従って、ある時点のヨーレイトγo と、車体横すべり角
βｏと、ドライバーが操舵する前輪操舵角δｆとが判明
していれば、以後のヨーレイトγと車体横すべり角βと
を（６）式から数値積分によって算定できる。例えば、
図８に示すように、ドライバーが一定の車速のもとで時
刻ｔｏから時刻ｔ1 にかけてランプステップ状に操舵角
δｆ分の前輪操舵を行った結果、時刻ｔ1 においてヨー
レイトγｏと車体横すべり角βｏが発生したものとす
る。この場合、時刻ｔ1 以後のヨーレイトγと車体横す
べり角βは、（６）式から数値積分によって図８に例示
するような値として算定される。
定であれば、（６）式のＡij ,Ｂkは全て定数になる。
従って、ある時点のヨーレイトγo と、車体横すべり角
βｏと、ドライバーが操舵する前輪操舵角δｆとが判明
していれば、以後のヨーレイトγと車体横すべり角βと
を（６）式から数値積分によって算定できる。例えば、
図８に示すように、ドライバーが一定の車速のもとで時
刻ｔｏから時刻ｔ1 にかけてランプステップ状に操舵角
δｆ分の前輪操舵を行った結果、時刻ｔ1 においてヨー
レイトγｏと車体横すべり角βｏが発生したものとす
る。この場合、時刻ｔ1 以後のヨーレイトγと車体横す
べり角βは、（６）式から数値積分によって図８に例示
するような値として算定される。
【００１５】図８に例示されるように、ヨーレイトγ
は、振動しながら最終値γssに収斂してゆく。近似的に
は、応答遅延時間Ｔγをもって最終値γssに達する。同
様に、車体横すべり角βも応答遅延時間Ｔβをもって最
終値βssに達する。このように、操舵に対する車両の応
答遅延時間を考慮したヨーレイトγと車体横すべり角β
の予測値を算定し、この算定値を用いて（４）式、
（５）式の積分を行うことにより、車両の応答を考慮し
た高精度の予測走行軌跡が得られる。なお、このような
車両の応答を考慮することなく、ヨーレイトγの検出値
だけを用いて算定した車両の予測走行軌跡としては、時
刻ｔ1 におけるヨーレイトの検出値γｏと一定の車速Ｖ
ｏとに基づく半径Ｒ＝Ｖｏ／γｏの円弧が算定される。
は、振動しながら最終値γssに収斂してゆく。近似的に
は、応答遅延時間Ｔγをもって最終値γssに達する。同
様に、車体横すべり角βも応答遅延時間Ｔβをもって最
終値βssに達する。このように、操舵に対する車両の応
答遅延時間を考慮したヨーレイトγと車体横すべり角β
の予測値を算定し、この算定値を用いて（４）式、
（５）式の積分を行うことにより、車両の応答を考慮し
た高精度の予測走行軌跡が得られる。なお、このような
車両の応答を考慮することなく、ヨーレイトγの検出値
だけを用いて算定した車両の予測走行軌跡としては、時
刻ｔ1 におけるヨーレイトの検出値γｏと一定の車速Ｖ
ｏとに基づく半径Ｒ＝Ｖｏ／γｏの円弧が算定される。
【００１６】上述のように、ドライバーのハンドル操作
に対する車体の応答を考慮に入れて予測したヨーレイト
γと車体横すべり角βとを用いて車両の予測走行軌跡を
算定すれば、ヨーレイトの検出値のみに基づいて算定し
た場合よりもはるかに高精度の予想走行軌跡を得ること
ができる。また、ドライバーは、自己のハンドル操作に
対して定まる車両の将来の走行軌跡を高精度で知ること
ができ、車両を目標とするコースに沿わせるための適正
な操縦が容易になる。ここで問題となるのは、上記車体
横すべり角を考慮した予測走行軌跡の算定に際して必要
になる前輪コーナリングパワーＣｆと後輪コーナリング
パワーＣｒが高精度の検出が困難な路面摩擦係数に依存
して変化することである。
に対する車体の応答を考慮に入れて予測したヨーレイト
γと車体横すべり角βとを用いて車両の予測走行軌跡を
算定すれば、ヨーレイトの検出値のみに基づいて算定し
た場合よりもはるかに高精度の予想走行軌跡を得ること
ができる。また、ドライバーは、自己のハンドル操作に
対して定まる車両の将来の走行軌跡を高精度で知ること
ができ、車両を目標とするコースに沿わせるための適正
な操縦が容易になる。ここで問題となるのは、上記車体
横すべり角を考慮した予測走行軌跡の算定に際して必要
になる前輪コーナリングパワーＣｆと後輪コーナリング
パワーＣｒが高精度の検出が困難な路面摩擦係数に依存
して変化することである。
【００１７】すなわち、前輪コーナリングパワーＣｆは
前輪横すべり角αと前輪コーナリング力Ｆｃとの関係を
示す曲線の傾斜（dFc/ dα）で与えられる。この曲線
は、α＜５の範囲では直線で、α≧５の範囲では一定値
（最大コーナリング力）Fcmaxになるような折れ線で近
似できる。すなわち、重力の加速度をＧとすれば、 Ｆｃmax ≒５Ｃｆ・Ｇ ・・・（９） を得る。ここで、タイヤと路面との摩擦係数をμとすれ
ば、 Ｆｃmax ≒μｍＧ ・・・（10） を得る。
前輪横すべり角αと前輪コーナリング力Ｆｃとの関係を
示す曲線の傾斜（dFc/ dα）で与えられる。この曲線
は、α＜５の範囲では直線で、α≧５の範囲では一定値
（最大コーナリング力）Fcmaxになるような折れ線で近
似できる。すなわち、重力の加速度をＧとすれば、 Ｆｃmax ≒５Ｃｆ・Ｇ ・・・（９） を得る。ここで、タイヤと路面との摩擦係数をμとすれ
ば、 Ｆｃmax ≒μｍＧ ・・・（10） を得る。
【００１８】（９）式と（１０）から、 Ｃｆ＝μｍ／５ ・・・（11) さらに、前輪と後輪は同じタイヤで同じ路面上を走行し
ていることから Ｃｆ≒Ｃｒ≒μｍ／10 ・・・（12) と近似できる。
ていることから Ｃｆ≒Ｃｒ≒μｍ／10 ・・・（12) と近似できる。
【００１９】車輪コーナリングパワーを決定する路面摩
擦係数μは、タイヤの磨耗の程度などに依存してゆっく
りと変化する部分と、雨などによる路面の濡れ具合や、
路面を構成する素材の変化などに応じて比較的短時間で
変化する部分とがある。この発明では、路面摩擦係数の
短時間内の変化に対処するため、車輪コーナリングパワ
ーとして複数の予測値が設定され、それぞれを用いて複
数の予測ヨーレイトが算定され、これらの予測ヨーレイ
トと実測されたヨーレイトとが比較され、実測結果に最
も近い予測ヨーレイトの算定に使用された車輪コーナリ
ングパワーを用いて予測走行軌跡が算定される。以下、
実施例と共に本発明を更に詳細に説明する。
擦係数μは、タイヤの磨耗の程度などに依存してゆっく
りと変化する部分と、雨などによる路面の濡れ具合や、
路面を構成する素材の変化などに応じて比較的短時間で
変化する部分とがある。この発明では、路面摩擦係数の
短時間内の変化に対処するため、車輪コーナリングパワ
ーとして複数の予測値が設定され、それぞれを用いて複
数の予測ヨーレイトが算定され、これらの予測ヨーレイ
トと実測されたヨーレイトとが比較され、実測結果に最
も近い予測ヨーレイトの算定に使用された車輪コーナリ
ングパワーを用いて予測走行軌跡が算定される。以下、
実施例と共に本発明を更に詳細に説明する。
【００２０】
【実施例】図２は、本発明の一実施例の車載用表示装置
構成を示すブロック図であり、21はＣＰＵ、２２は入力
インタフェース回路、２３はデータメモリ、２４は画面
メモリ、２５は表示制御部、２６はプロジェクタ、２７
はスクリーン、２８はキーボードである。スクリーン２
７は、図９に示した従来装置の場合と同様に、運転席と
フロントグラスとの間に配置されており、運転者がスク
リーン２７上に投影された画像と車両の前方の景色とを
重畳した状態で感得できるように構成されている。
構成を示すブロック図であり、21はＣＰＵ、２２は入力
インタフェース回路、２３はデータメモリ、２４は画面
メモリ、２５は表示制御部、２６はプロジェクタ、２７
はスクリーン、２８はキーボードである。スクリーン２
７は、図９に示した従来装置の場合と同様に、運転席と
フロントグラスとの間に配置されており、運転者がスク
リーン２７上に投影された画像と車両の前方の景色とを
重畳した状態で感得できるように構成されている。
【００２１】ＣＰＵ２１は、各種のセンサによって検出
される車速、操舵舵角、ヨーレイト、加減速などの車両
の走行状態を示す各種の情報を入力インタフェース回路
２２を介して受け取り、これらをデータメモリ２３に走
行履歴情報として保存しながら次々に処理してゆくこと
により、予測走行軌跡を算定する。図１は、ＣＰＵ21に
よる予測走行軌跡の算定方法を説明するための概念図で
ある。
される車速、操舵舵角、ヨーレイト、加減速などの車両
の走行状態を示す各種の情報を入力インタフェース回路
２２を介して受け取り、これらをデータメモリ２３に走
行履歴情報として保存しながら次々に処理してゆくこと
により、予測走行軌跡を算定する。図１は、ＣＰＵ21に
よる予測走行軌跡の算定方法を説明するための概念図で
ある。
【００２２】ドライバーの操舵に基づき操舵手段１１で
操舵角δｆが発生すると、これが車体１２に伝達され、
応答遅延時間を伴ってヨーレイトγが発生する。このヨ
ーレイトγの予測値がＣＰＵ２１内の予測ヨーレイト算
定部１３内で（６）式に従って算定される。この予測ヨ
ーレイトの算定と並行して、ＣＰＵ２１内の予測車体す
べり角算定部１４内で予測車体すべり角βが（６）式に
従って算定される。ヨーレイトγの予測値は、車輪コー
ナリングパワー（Ｃf ＝Ｃr ）の中心値と、この中心値
の前後に10％ずつの距離を保って設定されている２種類
の車輪コーナリングパワーの計３個の値のそれぞれを用
いて行われる。
操舵角δｆが発生すると、これが車体１２に伝達され、
応答遅延時間を伴ってヨーレイトγが発生する。このヨ
ーレイトγの予測値がＣＰＵ２１内の予測ヨーレイト算
定部１３内で（６）式に従って算定される。この予測ヨ
ーレイトの算定と並行して、ＣＰＵ２１内の予測車体す
べり角算定部１４内で予測車体すべり角βが（６）式に
従って算定される。ヨーレイトγの予測値は、車輪コー
ナリングパワー（Ｃf ＝Ｃr ）の中心値と、この中心値
の前後に10％ずつの距離を保って設定されている２種類
の車輪コーナリングパワーの計３個の値のそれぞれを用
いて行われる。
【００２３】これに対して、予測車体すべり角βの算定
は、車輪コーナリングパワーの中心値を用いて行われ
る。図８の場合の時刻ｔ1 における予測車体すべり角β
ｏは、予測走行軌跡算定部１５で算定された予測走行軌
跡に引いた接線と、ヨーレイトγの積分値から求めた車
両の重心のまわりの回転角度とから算定される。車輪コ
ーナリングパワーの中心値を用いて算定された予測ヨー
レイトγＡと，予測すべり角βＡとはＣＰＵ２１内の予
測走行軌跡算定部１５に供給され、作用に関して既に説
明した（４），（５），（６）式に従って予測走行軌跡
が算定される。ＣＰＵ２１内の描画部１８は、上記予測
走行軌跡を用いて表示画面の描画を行う。
は、車輪コーナリングパワーの中心値を用いて行われ
る。図８の場合の時刻ｔ1 における予測車体すべり角β
ｏは、予測走行軌跡算定部１５で算定された予測走行軌
跡に引いた接線と、ヨーレイトγの積分値から求めた車
両の重心のまわりの回転角度とから算定される。車輪コ
ーナリングパワーの中心値を用いて算定された予測ヨー
レイトγＡと，予測すべり角βＡとはＣＰＵ２１内の予
測走行軌跡算定部１５に供給され、作用に関して既に説
明した（４），（５），（６）式に従って予測走行軌跡
が算定される。ＣＰＵ２１内の描画部１８は、上記予測
走行軌跡を用いて表示画面の描画を行う。
【００２４】車輪コーナリングパワーの中心値を用いて
算定されたヨーレイトの予測値γＡと、この中心値の前
後に10％ずつの距離を保って設定された２種類の異なる
車輪コーナリングパワーを用いて算定されたヨーレイト
の予測値γＢ，γＣは、波形発生回路１６供給される。
各予測値γＡ、γＢ、γＣから時間的に変化するヨーレ
イトの波形が発生されて比較部１７に供給され、ヨーレ
イトの実測値γと比較される。比較部１７は、車輪コー
ナリングパワーの中心値を用いて算定されたヨーレイト
の予測値γＡが、実測されたヨーレイトと最も良く一致
していれば、予測ヨーレイト算定部１３にも予測すべり
角算定部１４にも中心値変更指令を発しない。
算定されたヨーレイトの予測値γＡと、この中心値の前
後に10％ずつの距離を保って設定された２種類の異なる
車輪コーナリングパワーを用いて算定されたヨーレイト
の予測値γＢ，γＣは、波形発生回路１６供給される。
各予測値γＡ、γＢ、γＣから時間的に変化するヨーレ
イトの波形が発生されて比較部１７に供給され、ヨーレ
イトの実測値γと比較される。比較部１７は、車輪コー
ナリングパワーの中心値を用いて算定されたヨーレイト
の予測値γＡが、実測されたヨーレイトと最も良く一致
していれば、予測ヨーレイト算定部１３にも予測すべり
角算定部１４にも中心値変更指令を発しない。
【００２５】比較部１７は、車輪コーナリングパワーの
中心値を用いて算定されたヨーレイトの予測値γＡより
も、この中心値の前後に10％ずつずれた車輪コーナリン
グパワーを用いて算定されたヨーレイトの予測値の一方
γＢ又はγＣのいずれの方が近い場合には、この近い方
のヨーレイトの予測値の算定に使用された車輪コーナリ
ングパワーの値を新たな中心に変更させる中心値変更指
令を予測ヨーレイト算定部１３と予測すべり角算定部１
４に発する。このようにして、実測されたヨーレイトと
最も良く一致する予測ヨーレイトの算定に使用された車
輪コーナリングパワーが中心値として新たに設定され、
その前後に10％ずつ離して２種類の車輪コーナリングパ
ワーが新たに設定される。
中心値を用いて算定されたヨーレイトの予測値γＡより
も、この中心値の前後に10％ずつずれた車輪コーナリン
グパワーを用いて算定されたヨーレイトの予測値の一方
γＢ又はγＣのいずれの方が近い場合には、この近い方
のヨーレイトの予測値の算定に使用された車輪コーナリ
ングパワーの値を新たな中心に変更させる中心値変更指
令を予測ヨーレイト算定部１３と予測すべり角算定部１
４に発する。このようにして、実測されたヨーレイトと
最も良く一致する予測ヨーレイトの算定に使用された車
輪コーナリングパワーが中心値として新たに設定され、
その前後に10％ずつ離して２種類の車輪コーナリングパ
ワーが新たに設定される。
【００２６】ＣＰＵ２１内の描画部１８は、図３に例示
するように、まず、車両の現在の重心の位置を原点とす
るＸーＹ平面内に、予測走行軌跡算定部１５で算定され
た車両の重心の予測走行軌跡Ｇを描く。次に、描画部１
８は、予測走行軌跡Ｇ上に車体の長さよりも短い一定の
間隔を保ちながら点群Ｇ0 ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・を
配置する。更に、描画部１８は、重心の予測走行軌跡Ｇ
上に配列した点群Ｇ0，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・のそれ
ぞれに車体の重心を一致させながら矩形で近似した車体
の輪郭を示す枠体Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・・を配
列してゆく。
するように、まず、車両の現在の重心の位置を原点とす
るＸーＹ平面内に、予測走行軌跡算定部１５で算定され
た車両の重心の予測走行軌跡Ｇを描く。次に、描画部１
８は、予測走行軌跡Ｇ上に車体の長さよりも短い一定の
間隔を保ちながら点群Ｇ0 ，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・を
配置する。更に、描画部１８は、重心の予測走行軌跡Ｇ
上に配列した点群Ｇ0，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・のそれ
ぞれに車体の重心を一致させながら矩形で近似した車体
の輪郭を示す枠体Ｂ０，Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・・を配
列してゆく。
【００２７】この枠体で近似した車体の長さと横幅のそ
れぞれは、実際の車体の長さと横幅の最大値のそれぞれ
に等しい値に設定される。最後に描画部１８は、上記予
測走行軌跡Ｇ上に配列された枠体の群のそれぞれを原点
上に設定した一定の高さの位置から鳥瞰した場合の鳥瞰
図に変換し、これを図２の画面メモリ２４内に書込んで
ゆく。ＣＰＵ２１によって画面メモリ２４内に書込まれ
た車体列の鳥瞰図は、表示制御部２５によって周期的に
読出されてプロジェクタ２６に供給され、ここからスク
リーン２７に投射される。
れぞれは、実際の車体の長さと横幅の最大値のそれぞれ
に等しい値に設定される。最後に描画部１８は、上記予
測走行軌跡Ｇ上に配列された枠体の群のそれぞれを原点
上に設定した一定の高さの位置から鳥瞰した場合の鳥瞰
図に変換し、これを図２の画面メモリ２４内に書込んで
ゆく。ＣＰＵ２１によって画面メモリ２４内に書込まれ
た車体列の鳥瞰図は、表示制御部２５によって周期的に
読出されてプロジェクタ２６に供給され、ここからスク
リーン２７に投射される。
【００２８】スクリーン２７に投射された車体列の鳥瞰
図Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・・は、スクリーン２７で反射
されて運転者の視野に飛び込む。この結果、運転者は、
プロジェクタ２６から投射された車体列の鳥瞰図Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ３・・・・と車両前方の道路の景色とが重畳さ
れた図４に例示するような情景を見ることになる。この
ように、車体の幅が表示されるため、急カーブの狭い道
路などをうまく曲がりきれるかどうかなどを、運転者は
的確に予測できる。
図Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・・は、スクリーン２７で反射
されて運転者の視野に飛び込む。この結果、運転者は、
プロジェクタ２６から投射された車体列の鳥瞰図Ｂ１，
Ｂ２，Ｂ３・・・・と車両前方の道路の景色とが重畳さ
れた図４に例示するような情景を見ることになる。この
ように、車体の幅が表示されるため、急カーブの狭い道
路などをうまく曲がりきれるかどうかなどを、運転者は
的確に予測できる。
【００２９】運転者がキーボード２８から車種などを入
力すると、これがＣＰＵ２１によって車体の幅や長さに
変換され、データメモリ２３に登録される。以後の、予
測走行軌跡の算定とその描画データの作成に際してはこ
のデータメモリ２３に登録された車体の寸法が使用され
る。ＣＰＵ２１は、車体列の平面図を鳥瞰図に変換する
際に、原点上に配置する視点の高さをキーボード２８か
らの指令に応じて変更することにより、運転者に応じた
鳥瞰図に変更する。
力すると、これがＣＰＵ２１によって車体の幅や長さに
変換され、データメモリ２３に登録される。以後の、予
測走行軌跡の算定とその描画データの作成に際してはこ
のデータメモリ２３に登録された車体の寸法が使用され
る。ＣＰＵ２１は、車体列の平面図を鳥瞰図に変換する
際に、原点上に配置する視点の高さをキーボード２８か
らの指令に応じて変更することにより、運転者に応じた
鳥瞰図に変更する。
【００３０】上述した図４の場合には、重心の予測走行
軌跡Ｇ上に常時一定の間隔で点群Ｇ０，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ
３・・・を配列した。しかしながら、この配列の間隔を
車速に応じて自動的に変更したり、キーボード２８から
の指令に応じて随時変更する構成としてもよい。また、
点群を一定の幾何学的間隔で配列する代わりに、一定の
時間間隔、例えば、0.1 秒間隔の通過位置に点群Ｇ０，
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・を配列する構成とすることもで
きる。
軌跡Ｇ上に常時一定の間隔で点群Ｇ０，Ｇ１，Ｇ２，Ｇ
３・・・を配列した。しかしながら、この配列の間隔を
車速に応じて自動的に変更したり、キーボード２８から
の指令に応じて随時変更する構成としてもよい。また、
点群を一定の幾何学的間隔で配列する代わりに、一定の
時間間隔、例えば、0.1 秒間隔の通過位置に点群Ｇ０，
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３・・・を配列する構成とすることもで
きる。
【００３１】走行速度や加速度の値に応じて予測走行軌
跡を異なる色彩又はパターンで表示することもできる。
例えば、走行速度が所定値未満の状態では予測走行軌跡
が安全を意味する緑色で表示され、走行速度の上昇につ
れて表示色が注意を喚起する黄色に変更され、さらに速
度が上昇すると表示色が一層強く注意を喚起する赤色に
変更される。表示色だけでなく、走行速度や加速度の値
に応じて強く注意を喚起する縞模様のゼブラパターンな
どで表示される。
跡を異なる色彩又はパターンで表示することもできる。
例えば、走行速度が所定値未満の状態では予測走行軌跡
が安全を意味する緑色で表示され、走行速度の上昇につ
れて表示色が注意を喚起する黄色に変更され、さらに速
度が上昇すると表示色が一層強く注意を喚起する赤色に
変更される。表示色だけでなく、走行速度や加速度の値
に応じて強く注意を喚起する縞模様のゼブラパターンな
どで表示される。
【００３２】本発明の車両用表示装置では、ヘッドアッ
プ型表示装置で表示される予測走行軌跡によって前方の
景色の一部が隠されてしまうため、道端の自転車や歩行
者などが見落されるおそれが伴う。このような不都合を
回避するには、予測走行軌跡の表示を必要最小限度にと
どめることが有効である。この目的から、図４の例で
は、車体を閉じた矩形状の枠体で表現する代わりに、前
後の線分を省いて車両の横幅のみを示す平行２線分で表
現してもよい。
プ型表示装置で表示される予測走行軌跡によって前方の
景色の一部が隠されてしまうため、道端の自転車や歩行
者などが見落されるおそれが伴う。このような不都合を
回避するには、予測走行軌跡の表示を必要最小限度にと
どめることが有効である。この目的から、図４の例で
は、車体を閉じた矩形状の枠体で表現する代わりに、前
後の線分を省いて車両の横幅のみを示す平行２線分で表
現してもよい。
【００３３】以上、車速が一定の場合について本発明を
説明した。しかしながら、ブレーキやアクセルの操作量
の検出値から車速の変化を予測し、この予測した車速を
用いて予測走行軌跡を算定する構成とすることもでき
る。
説明した。しかしながら、ブレーキやアクセルの操作量
の検出値から車速の変化を予測し、この予測した車速を
用いて予測走行軌跡を算定する構成とすることもでき
る。
【００３４】以上詳細に説明したように、本発明の予測
走行軌跡の算定・表示装置は、車輪コーナリングパワー
の複数の異なる予測値に基づき算定した複数の予測ヨー
レイトと実測ヨーレイトとを比較することにより最も確
度の高い車輪コーナリングパワーを検出し、この車輪コ
ーナリングパワーに基づき車両の予測走行軌跡を算定し
表示する構成であるから、現状では検出精度の低いセン
サを使用することなく予測走行軌跡を高精度に算定し表
示できるという効果がある。
走行軌跡の算定・表示装置は、車輪コーナリングパワー
の複数の異なる予測値に基づき算定した複数の予測ヨー
レイトと実測ヨーレイトとを比較することにより最も確
度の高い車輪コーナリングパワーを検出し、この車輪コ
ーナリングパワーに基づき車両の予測走行軌跡を算定し
表示する構成であるから、現状では検出精度の低いセン
サを使用することなく予測走行軌跡を高精度に算定し表
示できるという効果がある。
【００３５】また、本発明の一実施例によれば、車両の
予測走行軌跡を示す曲線上に所定の間隔で点群を配列
し、この点群のそれぞれに車両の幅とほぼ同一の幅を有
する枠体などを配置したものを鳥瞰図として表示する構
成であるから、見易さなどが向上するという効果が奏さ
れる。
予測走行軌跡を示す曲線上に所定の間隔で点群を配列
し、この点群のそれぞれに車両の幅とほぼ同一の幅を有
する枠体などを配置したものを鳥瞰図として表示する構
成であるから、見易さなどが向上するという効果が奏さ
れる。
【図１】本発明の一実施例に係わる車両の予測走行軌跡
の算定・表示装置が実行する予測走行軌跡の算定処理の
内容を説明するための概念図である。
の算定・表示装置が実行する予測走行軌跡の算定処理の
内容を説明するための概念図である。
【図２】上記実施例に係わる車両の予測走行軌跡の算定
・表示装置の構成を示すブロック図である。
・表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記実施例の算定・表示装置が作成中の表示画
像の一例を示す概念図である。
像の一例を示す概念図である。
【図４】上記実施例の算定・表示装置による表示画像と
車両前方の景色とが重畳された様子の一例を示す図であ
る。
車両前方の景色とが重畳された様子の一例を示す図であ
る。
【図５】本発明の作用を説明するための概念図である。
【図６】本発明の作用を説明するための概念図である。
【図７】本発明の作用を説明するための概念図である。
【図８】本発明の作用を説明するための概念図である。
【図９】先行技術に係わる車両の予測走行軌跡の算定・
表示装置の外観を示す斜視図である。
表示装置の外観を示す斜視図である。
【図10】上記先行技術に係わる車両の予測走行軌跡の算
定・表示装置による表示画像と車両前方の景色とが重畳
された様子の一例を示す図である。
定・表示装置による表示画像と車両前方の景色とが重畳
された様子の一例を示す図である。
11 操舵手段 12 車体 13 予測ヨーレイト算定部 14 予測すべり角算定部 15 予測走行軌跡算定部 16 波形発生部 17 比較部 21 ＣＰＵ 26 プロジェクタ 27 スクリーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 一瀬 勝樹 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 羽野 剛 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 古川 修 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】操舵角及びヨーレイトを検出する手段を備
え車両の予測走行軌跡を算定し表示する車両予測走行軌
跡の算定・表示装置であって、 車輪コーナリングパワーの複数の異なる予測値を使用し
て複数の予測ヨーレイトを算定する手段と、 この複数の予測ヨーレイトと実測したヨーレイトとを比
較することにより実測したヨーレイトに最も近い予測ヨ
ーレイトの算定に使用した車輪コーナリングパワーの予
測値を検出し、この検出した車輪コーナリングパワーの
予測値を使用して車両の予測走行軌跡を算定する手段
と、 この算定された予測走行軌跡をヘッドアップ型表示装置
に表示する手段と、 を備えたことを特徴とする車両の予測走行軌跡の算定・
表示装置。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記予測ヨーレイトは車速一定の近似のもとに算定され
ることを特徴とする車両の予測走行軌跡の算定・表示装
置。 - 【請求項３】 請求項１及び２のそれぞれにおいて、 前記予測走行軌跡は、車両の重心その他の着目点の予測
走行軌跡を示す曲線上に所定の間隔で点群を配列し、こ
の点群のそれぞれに前記着目点を一致させながら車両の
幅とほぼ同一の幅を有する枠体若しくは平行な２本の線
分を配置したもの又は前記平行な２本の線分を配置した
ものへの外接線の鳥瞰図として表示されることを特徴と
する車両の予測走行軌跡の算定・表示装置。 - 【請求項４】操舵角及びヨーレイトを検出する手段を備
え車両の予測走行軌跡を算定し表示する車両予測走行軌
跡の算定・表示装置であって、 車輪コーナリングパワーの予測値の中心値とその前後に
離散した複数の値を使用して複数の予測ヨーレイトを算
定する手段と、 前記車輪コーナリングパワーの予測値の中心値を使用し
て予測すべり角を算定する手段と、 前記複数の予測ヨーレイトと実測したヨーレイトとを比
較することにより実測したヨーレイトに最も近い予測ヨ
ーレイトの算定に使用した車輪コーナリングパワーの予
測値を検出し、この検出した車輪コーナリングパワーの
予測値を前記車輪コーナリングパワーの予測値の中心に
設定する手段と、 前記車輪コーナリングパワーの予測値の中心値を用いて
算定された前記予測ヨーレイトと前記予測滑り角とを用
いて車両の予測走行軌跡を算定する手段と、 この算定された予測走行軌跡をヘッドアップ型表示装置
に表示する手段と、 を備えたことを特徴とする車両の予測走行軌跡の算定・
表示装置。 - 【請求項５】 請求項４において、 前記予測ヨーレイトは車速一定の近似のもとに算定され
ることを特徴とする車両の予測走行軌跡の算定・表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06871595A JP3592784B2 (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 車両の予測走行軌跡の算定・表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06871595A JP3592784B2 (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 車両の予測走行軌跡の算定・表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08241493A true JPH08241493A (ja) | 1996-09-17 |
| JP3592784B2 JP3592784B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=13381773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06871595A Expired - Fee Related JP3592784B2 (ja) | 1995-03-02 | 1995-03-02 | 車両の予測走行軌跡の算定・表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3592784B2 (ja) |
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-
1995
- 1995-03-02 JP JP06871595A patent/JP3592784B2/ja not_active Expired - Fee Related
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