(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車が走行している道路上の位置を自立航法により検出するとともに、車々間通信によって前方車の位置のデータを受信し、そのときの自車の位置から前方車に対する車間距離を求めて、その求められた車間距離が予め設定された車間距離になるように自車の走行速度を制御する車速制御装置において、道路上に局所的に設置された位置情報付与手段と、自車がその位置情報付与手段が設置された箇所を通過するときにその道路上の位置情報を得て、自車の検出位置の修正を行わせる自車位置修正手段とを設け、自車の検出位置が位置情報付与手段によって得られた道路上の位置になるように、自車の検出位置のデータを時間をかけて徐々に修正するようにしたことを特徴とする車速制御装置。
【請求項２】
自車の走行速度および自車が走行している道路上の位置を自立航法により検出して、車々間通信によって前方車の位置および走行速度のデータを受信し、そのときの自車の位置および走行速度から前方車に対する車間距離および相対速度を求めて適正車間距離をわり出し、その適正車間距離を保持するように自車の走行速度を制御する車速制御装置において、道路上に局所的に設置された位置情報付与手段と、自車がその位置情報付与手段が設置された箇所を通過するときにその道路上の位置情報を得て、自車の検出位置の修正を行わせる自車位置修正手段とを設け、自車の検出位置が位置情報付与手段によって得られた道路上の位置になるように、自車の検出位置のデータを時間をかけて徐々に修正するようにしたことを特徴とする車速制御装置。
【請求項３】
自車の検出位置の検出位置の修正量が予め設定したしきい値以上のときに、自車の位置の修正を徐々に行わせるようにしたことを特徴とする前記第１項または第２項の記載による車速制御装置。
【請求項４】
自車の走行速度に応じて、しきい値を可変的に設定したことを特徴とする前記第３項の記載による車速制御装置。
【請求項５】
位置情報付与手段が道路上に設けられたマーカであり、車両に設けられたリーダによってそのマーカのコード化された位置情報を読み取るようにしたことを特徴とする前記第１項または第２項の記載による車速制御装置。
【請求項６】
位置情報付与手段が道路上に埋設された磁気釘であり、車両に設けられた磁気センサによってその磁気釘のコード化された位置情報を読み取るようにしたことを特徴とする前記第１項または第２項の記載による車速制御装置。
【請求項７】
位置情報付与手段が道路上に設置された送信設備であり、車両に設けられた受信機によってその送信設備から送信された位置情報を受信するようにしたことを特徴とする前記第１項または第２項の記載による車速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、前方車に対して一定の車間距離を保ちながら追従するように、自車の走行速度を自動的に制御する車速制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、自動走行のための設備が設置された専用の道路上を所定の速度で自動走行するに際して、車両が走行している道路上の位置を自立で検出して、車々間通信によって前方車の位置を知り、そのときの自車の位置から前方車に対する車間距離を求めて、その求められた車間距離が予め設定された車間距離になるように自車の走行速度を制御するようにしたものが開発されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、車々間通信によって自立で検出した車両の位置の送，受信をなして、前方車に対して車間距離を一定に保って追従するような車速制御を行わせる場合、車両が走行している道路上の位置を自立で検出する際に位置誤差の発生が否めず、その位置誤差がそのまま前方車に対する追従性の精度低下をきたすものとなっていることである。
【０００４】
また、追従性を向上させるためには、自立で検出された車両の道路上における位置を修正させる必要があるが、その位置の修正量が大きいと、その修正された位置にもとづいて補正的にわり出された車間距離が適正になるような速度制御が行われるに際して、一時的に急激な加速または減速が行われて、前方車または後続車に対して急接近してしまう事態が生じてしまう。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自車が走行している道路上の位置を自立航法により検出するとともに、車々間通信によって前方車の位置のデータを受信し、そのときの自車の位置から前方車に対する車間距離を求めて、その求められた車間距離が予め設定された車間距離になるように自車の走行速度を制御する車速制御装置にあって、自車の検出位置を修正して制御性を向上させるとともに、その位置の修正に際して一時的に急激な加速または減速の制御が行われることがないようにするべく、道路上に局所的に設置された位置情報付与手段と、自車がその位置情報付与手段が設置された箇所を通過するときにその道路上の位置情報を得て、自車の検出位置の修正を行わせる自車位置修正手段とを設け、自車の検出位置が位置情報付与手段によって得られた道路上の位置になるように、自車の検出位置のデータを時間をかけて徐々に修正するようにしている。
【０００６】
また、本発明は、自車の走行速度および自車が走行している道路上の位置を自立航法により検出して、車々間通信によって前方車の位置および走行速度のデータを受信し、そのときの自車の位置および走行速度から前方車に対する車間距離および相対速度を求めて適正車間距離をわり出し、その適正車間距離を保持するように自車の走行速度を制御する車速制御装置にあって、自車の検出位置を修正して制御性を向上させるとともに、その位置の修正に際して一時的に急激な加速または減速の制御が行われることがないようにするべく、道路上に局所的に設置された位置情報付与手段と、自車がその位置情報付与手段が設置された箇所を通過するときにその道路上の位置情報を得て、自車の検出位置の修正を行わせる自車位置修正手段とを設け、自車の検出位置が位置情報付与手段によって得られた道路上の位置になるように、自車の検出位置のデータを時間をかけて徐々に修正するようにしている。
【０００７】
【実施例】
いま、自動走行のための設備が設置された専用の道路上を所定の速度で自動走行する場合について、以下説明する。
【０００８】
その場合、本発明による車速制御装置は、図１に示すように、自車が走行している道路上の位置を検出する位置検出部１と、車々間で位置のデータの送，受信を行わせる通信部３と、道路上に局所的に設けられた位置情報付与のマーカＭを読み取るリーダ４と、その読み取られた位置情報にもとづいて自車の検出位置を逐次修正しながら、その通信部３によって受信した前方車の位置にもとづいて自車との車間距離を求めて、その求められた車間距離が予め設定された車間距離になるように、前方車に追従して走行するような速度の制御目標量をわり出して、自車のアクセル駆動部６およびブレーキ駆動部７に適宜駆動指令を与えて自車の走行速度の制御を行う演算制御部５とによって構成されている。
【０００９】
また、車両の走行速度が所定に設定されていない場合には、自車の走行速度を検出する速度検出部２を設けて、演算制御部５において、車々間通信によって車両の位置および走行速度のデータの送，受信を行わせるようにしたうえで、通信部３によって受信した前方車の位置および走行速度にもとづいて自車との車間距離および相対速度を求めて、そのときの適正車間距離を所定の演算処理によって算出し、その適正車間距離を保持しながら前方車に追従して走行するような速度の制御目標量をわり出して、自車のアクセル駆動部６およびブレーキ駆動部７に適宜駆動指令を与えて自車の走行速度の制御を行うようにする。
【００１０】
位置検出部１としては、例えば、出発点からの走行距離および進行方向を検出しながら所定の演算処理によって道路上の位置を累積的に求めていく自立航法によるものが用いられる。その場合、車載のナビゲーション装置における自車の位置情報を利用できることはいうまでもない。また、車両が走行する道路が特定されている場合には、出発点からの走行距離を計測することによって、その道路上における位置を求めていくことができる。さらに、自動走行専用の道路面に車両の走行を案内するために一定の間隔（１ｍ間隔）で打ち込まれている磁気釘を車両側に設けられた磁気センサによって検知しながら自動走行する場合に、出発点からの磁気釘の数をカウントすることによってその道路上における位置を求めていくことができる。
【００１１】
また、位置情報付与のマーカＭおよびそれを読み取るリーダ４としては、例えば、道路を区間ごとに区分する各箇所に、それぞれの位置情報がコード化されたマーカＭが予め路面に設けられており、車両がそのマーカＭ上を通過する際に、リーダ４によってそのマーカＭの位置情報を読み取ることができるようになっている。
【００１２】
具体的には、例えば、バーコードによるマーカが設けられ、バーコードリーダによってその位置情報を読み取るようにすることが考えられる。
【００１３】
また、路面に打ち込まれた磁気釘を磁気センサによって検知しながら専用道路を自動走行する場合には、その磁気釘列のうちの所定の部分をマーカとして利用して、磁気センサをリーダとしてコード化された位置情報を読み取るようにすることができるようになる。
【００１４】
その場合、図２に示すように、自動走行専用道路ＡＤＲの路面に、車両の走行を案内するように一定間隔でＮ極が上になるように打ち込まれた磁気釘Ｘの列のうち、その専用道路ＡＤＲを区分する各箇所における所定数の磁気釘Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…の極性を適宜変えてコード化することによって、その部分を位置情報付与のためのマーカＭとして用いる。
【００１５】
ここでは、例えば、専用道路ＡＤＲを１０の区画Ｂ１〜Ｂ１０に分けて、各区画のはじまり部分における５つの磁気釘Ｘ１〜Ｘ５を用いて、その最初の磁気釘Ｘ１を上方がＳ極になるようにして位置情報のフラグとして用いて、それに続く４つの磁気釘Ｘ２〜Ｘ５の各極性を適宜変えることによってバイナリコード化された位置（区画）情報をあらわすようにしている。すなわち、Ｘ２をＳ極「１」に、Ｘ３〜Ｘ５を全てＮ極「０」にすることにより区画Ｂ１をあらわしている。また、Ｘ２をＮ極「０」に、Ｘ３をＳ極「１」に、Ｘ４およびＸ５をともにＮ極「０」にすることにより区画Ｂ２をあらわし、Ｘ２およびＸ３をともにＳ極「１」に、Ｘ４およびＸ５をともにＮ極「０」にすることにより区画Ｂ３をあらわしている。以下、同様である。
【００１６】
このように情報量が比較的少ない場合には、専用道路ＡＤＲ上の位置を直接付与しないで、演算制御部５に予め専用道路ＡＤＲの各区画番号と位置との関係を予めテーブル設定しておいて、読み取った区画番号から対応する専用道路ＡＤＲ上の位置を得るようにしてもよい。
【００１７】
なお、自車と前方車との車間距離および相対速度から適正車間距離を求めて、その適正車間距離を保持しながら前方車に追従して走行するような速度の制御目標量をわり出すための手法としては、従来の手法が広く適用される。
【００１８】
また、自動走行のための設備が設けられた専用道路を自動走行するに際して、沿道の送信機から走行速度の指示に応じた車間距離のデータが送信される場合には、その指示された走行速度に応じた車間距離を保持するような速度の制御目標量をわり出すことになる。
【００１９】
このように構成されたものにあっては、車両の走行距離にもとづいて道路上の位置を求めるに際して、空気圧によるタイヤ径の変化や蛇行などに起因する位置誤差の発生が否めず、また、磁気釘の数のカウント抜けによる位置誤差の発生が否めないものになっている。したがって、その位置誤差が前方車に対して適正車間距離を保ちながら追従させる車速制御の精度低下の要因となる。
【００２０】
そのため、本発明では、車両の走行に際して、道路上に局所的に設けられた位置情報付与のマーカＭ部分を通過するごとに、リーダ４によって読み取った位置情報から道路上の実際の位置を知って、それまで自立で検出されている車両の位置を修正するようにしている。
【００２１】
しかして、その際、その位置の修正量が大きいと、その修正された位置にもとづいて補正的にわり出された車間距離が適正になるような速度制御が行われるときに、一時的に急激な加速または減速が行われて、前方車または後続車に対して急接近してしまう事態が生じてしまうことになる。
【００２２】
そのため、特に本発明では、そのような不測の事態が生ずることがないようにするべく、演算制御部５において、車両の位置の修正を徐々に行わせるような手段をとるようにしている。
【００２３】
具体的には、自立で検出されている位置のデータが急変することなく、時間をかけて徐々にリーダ４によって読み取った位置のデータになるように変化させるローパスフィルタ処理を施すようにする。
【００２４】
図３は、何らフィルタ処理を施さないときの自立での測位量の変化の状態を示している。この場合には、道路上に設けられたマーカＭをリーダ４によって読み取った時点Ｐで、自立での測位量の誤差分εが急激に変化している。
【００２５】
図４は、フィルタ処理を施したときの自立での測位量の変化の状態を示している。この場合には、道路上に設けられたマーカＭをリーダ４によって読み取った時点Ｐで、自立での測位量の誤差分εが時間をかけて徐々に変化している。
【００２６】
また、修正量の如何にかかわらず、常に車両の位置の修正を徐々に行わせるようにしてもよいが、位置の修正量が小さくて、その修正にともなう車間距離の調整が急激に行われてもあまり問題にならない場合には、ローパスフィルタ処理をしない通常の位置の修正を行わせるようにしてもよい。
【００２７】
その場合、例えば、位置の修正量のしきい値を３ｍ程度に設定して、自立で検出した位置と位置情報から得られた道路上の実際の位置との誤差が３ｍ以下であるときには通常の位置の修正を行い、３ｍを越えているときにはローパスフィルタ処理による位置の修正を行わせる。
【００２８】
図５は、そのときの処理のフローを示している。
【００２９】
また、自立で検出した位置と位置情報から得られた道路上の実際の位置との誤差が例えば８ｍを越えているような非常に大きい場合には、その位置の修正を中止したうえで、その旨の警告を運転者に与えて現在の自車の状況を把握させるようにすることも容易に可能である。
【００３０】
位置の修正量のしきい値を設定する場合、車間距離を速度の関数としたとき、前方車に対する適正車間距離はそのときの車両の走行速度によって変化するものであり、走行速度が比較的低くて適正車間距離が短かめに設定されているときになされる位置の修正はその影響が大きいので、しきい値を車両の走行速度の関数となるように可変的に設定するようにすれば、位置の修正をより適切に行わせることができるようになる。
【００３１】
位置情報付与およびその読取りの手段としては、マーカＭおよびリーダ４に限らず、その他の手段として、道路上の適宜箇所にビーコンやサインポストなどによる位置情報付与の送信設備を設けて、その送信設備の通過時に、車両に設けられた受信機によってその送信設備から送信された位置情報を受信するようにしてもよい。
【００３２】
また、車両の位置の修正をローパスフィルタ処理によって徐々に行わせる代わりに、自立で検出された位置と付与された位置情報を読み取ることによって得られた実際の位置との偏差分を比例動作によって段階的に少しずつ変化させていくなどの他の手段をとることができることはいうまでもない。
【００３３】
【効果】
以上、本発明による車速制御装置によれば、車両が走行している道路上の位置を検出して、車々間通信によって前方車の位置のデータを受信し、そのときの自車の位置から前方車に対する車間距離を求めて、その求められた車間距離が予め設定された車間距離になるように自車の走行速度を制御するに際して、車両が道路上に局所的に設けられた位置情報付与手段を通過するときにその道路上の位置情報を得て、自車の位置の修正を徐々に行わせるようにすることにより、一時的に急激な加速または減速が行われて不測の事態が生ずるようなことが有効に防止されて、精度の良い車速制御を行わせることができるという利点を有している。
【００３４】
また、本発明によれば、車両が走行している道路上の位置および走行速度を検出して、車々間通信によって前方車の位置および走行速度のデータを受信し、そのときの自車の位置および走行速度から前方車に対する車間距離および相対速度を求めて適正車間距離をわり出し、その適正車間距離を保持するように自車の走行速度を制御するに際して、車両が道路上に局所的に設けられた位置情報付与手段を通過するときにその道路上の位置情報を得て、自車の位置の修正を徐々に行わせるようにすることにより、一時的に急激な加速または減速が行われて不測の事態が生ずるようなことが有効に防止されて、精度の良い車速制御を行わせることができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車速制御装置の一実施例を示すブロック構成図である。
【図２】自動走行専用道路に打ち込まれた走行案内用の磁気釘列の一部を位置情報付与のマーカとして利用した状態の一例を示す図である。
【図３】フィルタ処理を施さないときの自立での測位量の変化の状態の一例を示す特性図である。
【図４】フィルタ処理を施したときの自立での測位量の変化の状態の一例を示す特性図である。
【図５】自立で検出された車両の位置の修正を行わせる処理のフローの一例を示す図である。
【符号の説明】
１  位置検出部
２  速度検出部
３  通信部
４  リーダ
５  演算制御部
６  アクセル駆動部
７  ブレーキ駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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