(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
衛星航法システムを利用して車両発進前に計測された車両の絶対位置情報と上記衛星航法システムを利用して車両発進直後に計測された該車両の絶対位置情報とから車両発進前後における車両進行方向を計算する第１のステップと、
上記車両発進直後に該車両に発生したヨー角を計測する第２のステップと、
上記車両進行方向と上記ヨー角とから発進前の該車両の向きを計算する第３のステップと、
上記発進前の絶対位置と上記発進前の該車両の向きとを初期値として、車速と該ヨー角とから該車両の予想位置を演算する第４のステップと、
を有することを特徴とする、車両の絶対位置演算方法。
【請求項２】
該衛星航法システムを利用して計測される該車両の絶対位置情報に基づいて、上記第４のステップで演算された車両の予想位置を補正する第５のステップをそなえ、
上記の補正後は、補正時の車両予想位置とその後の車速とヨー角とから車両の予想位置を演算することを特徴とする、請求項１記載の車両の絶対位置演算方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の車両の絶対位置演算方法を構成する各ステップによる処理を実行するように構成されることを特徴とする、車両の絶対位置演算装置。
【請求項４】
先導車に対して追従車を追従させる車両の追従制御システムであって、
衛星航法システムを利用して前記追従車の発進前に計測された絶対位置情報と、前記衛星航法システムを利用して前記追従車の発進直後に計測された絶対位置情報とから前記追従車の発進前後における車両進行方向を計算し、
前記追従車の発進直後に前記追従車に発生したヨー角を計算し、
前記車両進行方向と前記ヨー角とから発進前の前記追従車の向きを計算し、
前記追従車の発進前の絶対位置情報と前記追従車の発進前の向きとを初期値として、その後の前記追従車の車速及びヨー角から前記追従車の予想位置を演算し、前記予想位置を用いて前記追従車の追従制御を行なうように構成されることを特徴とする、車両の追従制御システム。
【請求項５】
前記衛星航法システムのデータが変化したと判定した場合は、前記衛星航法システムのデータによって前記追従車の絶対座標における予想位置を補正するように構成されることを特徴とする、請求項４記載の車両の追従制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の絶対位置を演算する車両の絶対位置演算方法に関し、特に、車両の自動追従制御に用いて好適の、車両の絶対位置演算方法，車両の絶対位置演算装置及び車両の追従制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、貨物自動車による輸送の合理化や交通事故の減少等を図るため、高速道路等を利用した自動追従走行システムの開発が進められている。この自動追従走行システムとは、ドライバにより運転される先導車に無人（あるいは、有人）の追従車を自動追従走行させるもので、これによりドライバの人数を削減できるとともに、居眠り運転等に起因する追突事故等を未然に防ぐことが可能となる。
【０００３】
このような自動追従走行システムとしては、車両追従方式，軌跡追従方式，運転情報通信方式等の種々の方式のものが提案されている。
このうち、軌跡追従方式の自動追従走行システムでは、追従車が、相対位置センサ等により先導車の位置を計測し、更にこの位置を自車両の移動に伴って並進変換及び回転変換した後、車両座標系での先導車の走行軌跡を求め、ずれ角が０になるように操舵量を制御するようになっている。
【０００４】
例えば、このような自動追従走行システムでは、図５に示すように、先導車１００は、コントローラ（ＥＣＵ）１０２，ヨーレートセンサ１０３，車速センサ１０４，通信機１０５及び通信用アンテナ１０６を備えて構成される。
この先導車１００は、コントローラ１０２によりヨーレートセンサ１０３及び車速センサ１０４からの検出情報に基づいて自車両の走行軌跡を演算するようになっている。
【０００５】
そして、コントローラ１０２により演算された走行軌跡情報は、通信機１０５，通信用アンテナ１０６を介して追従車１０１に送信されるようになっている。
一方、追従車１０１も、コントローラ（ＥＣＵ）１０７，ヨーレートセンサ１０８，車速センサ１０９，通信機１１１及び通信用アンテナ１１０を備えており、コントローラ１０７によりヨーレートセンサ１０８及び車速センサ１０９からの検出情報に基づいて自車両（追従車）の走行軌跡を演算するようになっている。
【０００６】
そして、コントローラ１０７は、自車両（追従車）の走行軌跡情報と通信用アンテナ１１０，通信機１１１を介して受信された先導車の走行軌跡情報とを比較し、これらが一致するようにステアリング制御及び車速制御を行なうようになっており、このようにして、追従車１０１を先導車１００に追従させるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の自動追従走行システムでは、ヨーレートセンサ１０３及び車速センサ１０４からの検出情報に基づいて演算された走行軌跡に基づいて、追従車１０１を先導車１００に追従走行させるようにしているため、演算処理精度や制御精度に応じて所定の追従誤差が発生してしまうことになる。
【０００８】
このため、追従車の追従精度を向上させ、多数台の追従車を自動追従走行させる際の横方向偏差の誤差の累積がなくなるようにしたものとして、例えば特開平８−２８２３２６号公報に開示された技術がある。
この技術では、先導車が送信手段によって少なくとも自車両の横方向位置を含む走行軌跡情報を送信する一方、追従車が受信手段によって先導車から送信された走行軌跡情報を受信し、この受信した走行軌跡情報に基づいて運転制御量決定手段によって自車両の操舵量を含む運転制御量を決定するようにしている。
【０００９】
しかし、この技術では、まず最初に、先導車と追従車とを平坦で真直な場所で縦に整列させ、センタライン等の基準線に対する横方向距離を同一にして車両の向きを一致させておく必要があるが、この場合、正確に整列させることは困難であり、多少の誤差が生じるのは避けられない。
また、車両の軌跡を演算するための座標は、各車両毎に設定されているため、先導車と追従車との間で発進時に向きのズレがあると、先導車と追従車とで座標の絶対的な向きが異なってしまう。
【００１０】
この場合、たとえ先導車の走行軌跡情報に基づいて追従車の操舵量等を制御し、追従車の走行軌跡が先導車の走行軌跡と同一になるようにしたとしても、実際の追従車の走行軌跡は先導車の走行軌跡とは一致せず、先導車の走行軌跡と追従車の走行軌跡との間の誤差が徐々に大きくなることになる。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、車両の追従制御を行なう場合に車両整列時の車両の向きに微小差があったとしても、また、演算処理精度や制御精度に応じて所定の追従誤差が生じたとしても、高精度の車両追従制御を行なえるようにするようにした、車両の絶対位置演算方法，車両の絶対位置演算装置及び車両の追従制御システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の車両の絶対位置演算方法は、衛星航法システムを利用して車両発進前に計測された車両の絶対位置情報と上記衛星航法システムを利用して車両発進直後に計測された該車両の絶対位置情報とから車両発進前後における車両進行方向を計算する第１のステップと、上記車両発進直後に該車両に発生したヨー角を計測する第２のステップと、上記車両進行方向と上記ヨー角とから発進前の該車両の向きを計算する第３のステップと、上記発進前の絶対位置と上記発進前の該車両の向きとを初期値として、車速と該ヨー角とから該車両の予想位置を演算する第４のステップと、を有することを特徴としている。
【００１２】
請求項２記載の本発明の車両の絶対位置演算方法は、請求項１記載の方法において、該衛星航法システムを利用して計測される該車両の絶対位置情報に基づいて、上記第４のステップで演算された車両の予想位置を補正する第５のステップをそなえ、上記の補正後は、補正時の車両予想位置とその後の車速とヨー角とから車両の予想位置を演算することを特徴としている。
請求項３記載の本発明の車両の絶対位置演算装置は、請求項１又は２記載の車両の絶対位置演算方法を構成する各ステップによる処理を実行するように構成されることを特徴としている。
請求項４記載の本発明の車両の追従制御システムは、先導車に対して追従車を追従させる車両の追従制御システムであって、衛星航法システムを利用して前記追従車の発進前に計測された絶対位置情報と、前記衛星航法システムを利用して前記追従車の発進直後に計測された絶対位置情報とから前記追従車の発進前後における車両進行方向を計算し、前記追従車の発進直後に前記追従車に発生したヨー角を計算し、前記車両進行方向と前記ヨー角とから発進前の前記追従車の向きを計算し、前記追従車の発進前の絶対位置情報と前記追従車の発進前の向きとを初期値として、その後の前記追従車の車速及びヨー角から前記追従車の予想位置を演算し、前記予想位置を用いて前記追従車の追従制御を行なうように構成されることを特徴としている。
請求項５記載の本発明の車両の追従制御システムは、請求項４記載のシステムにおいて、前記衛星航法システムのデータが変化したと判定した場合は、前記衛星航法システムのデータによって前記追従車の絶対座標における予想位置を補正するように構成されることを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施形態】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明すると、図１〜図４は本発明の一実施形態にかかる車両の絶対位置演算方法，車両の絶対位置演算装置及び車両の追従制御システムを説明するための図である。本実施形態にかかる車両の絶対位置演算方法は、車両の追従制御システムにおいて用いられるため、まず車両の追従制御システムについて説明する。
【００１４】
この車両の追従制御システムは、高速道路などの走行路１０上で、１台の先導車１１に、複数台の追従車３１が追従走行するように制御するものである。
このうち、先導車１１には、図１に示すように、ドライバ１２が搭乗しており、走行路１０の屈曲等の外部環境や制限速度等に応じて、ステアリング１３，エンジン１４，トランスミッション（Ｔ／Ｍ）１５，ブレーキ１６等の操作が行なわれる。そして、ステアリング１３，エンジン１４，トランスミッション１５，ブレーキ１６等の制御情報は、後述する通信ＥＣＵ２０に送信されるようになっている。
【００１５】
また、この先導車１１にはＥＣＵ１９が備えられており、このＥＣＵ１９では、走行速度を検出する車速センサ１７及びヨー角速度を検出するヨーレートセンサ１８からの検出情報に基づいて自車両の走行軌跡が演算されるようになっている。また、この自車両（先導車１１）の走行軌跡も、通信ＥＣＵ２０に送信されるようになっている。
【００１６】
また、先導車１１には、衛星航法システム用アンテナ（以下、ＧＰＳアンテナという）２４及び衛星航法システム用受信機（以下、ＧＰＳ受信機という）２５が備えられており、これらのＧＰＳアンテナ２４及びＧＰＳ受信機２５により、人工衛星５０からの絶対位置情報（絶対座標データ，ＧＰＳデータ）を受信できるようになっている。そして、ＧＰＳ受信機２５により検出された絶対位置情報も、通信ＥＣＵ２０に送信されるようになっている。
【００１７】
なお、衛星航法システムは、より精度の高い絶対位置情報を得られるようにすべく、人工衛星５０からの絶対位置情報のほか緯度及び経度の明確な基地局５１からの情報も受信する高精度衛星航法システム（高精度ＧＰＳ）としている。
通信ＥＣＵ２０は、受信あるいは送信に関する情報を管理するものである。この通信ＥＣＵ２０は、ＥＣＵ１９からの自車両の走行軌跡情報、ＧＰＳ受信機２５からの絶対位置情報及びステアリング１３，エンジン１４，トランスミッション１５，ブレーキ１６等の制御情報を受信し、これらの情報を、前後間通信機２１を介して、直後の追従車３１に送信するようになっている。なお、この通信ＥＣＵ２０は、前後間通信機２１を介して直後の追従車３１の制御情報も受信するようになっている。
【００１８】
また、先導車１１の運転席の近傍には表示パネル２２が設けられており、通信ＥＣＵ２０から前後間通信機２１を介して直後の追従車３１に送信された情報を表示するようになっており、これにより、ドライバ１２が通信ＥＣＵ２０から前後間通信機２１を介して直後の追従車３１に送信された情報を知ることができるようになっている。なお、図１中、２３は、追従車３１に設けられた車間距離センサ３９からの光線を反射させるリフレクタである。
【００１９】
一方、追従車３１には、オート又はマニュアルに切り換える運転モード切換スイッチ４２が設けられており、運転モードがオートモードの場合には、ドライバの代わりに制御ＥＣＵ３２により、ステアリング３３，エンジン３４，トランスミッション３５，ブレーキ３６等の操作が行なわれるようになっている。なお、運転モード切換スイッチ４２をマニュアルモードに切り換えると、先導車１１と同様に、ドライバによる運転が可能となる。
【００２０】
このため、追従車３１には制御ＥＣＵ３２が備えられており、この制御ＥＣＵ３２に、自車両の走行速度を検出する車速センサ３７、ヨー角速度を検出するヨーレートセンサ３８及び先導車１１との車間距離を測定する車間距離センサ３９からの検出情報が送信されるようになっている。
また、追従車３１には受信あるいは送信に関する情報を管理する通信ＥＣＵ４０が備えられており、この通信ＥＣＵ４０は、前後間通信機４１ａから送信された先導車１１の走行軌跡情報及び絶対位置情報情報を受信し、制御ＥＣＵ３２に送信するようになっている。また、この通信ＥＣＵ４０は、制御ＥＣＵ３２による制御情報を受信し、前後間通信機４１ａを介して、直前の先導車１１の前後間通信機２１に送信するようになっている。
【００２１】
なお、この通信ＥＣＵ４０は、直後の追従車との間で通信を行なう前後間通信機４１ｂにも接続されており、この前後間通信機４１ｂを介して、各種の情報を直後の追従車に送信するようになっている。
また、追従車３１には、ＧＰＳアンテナ４４及びＧＰＳ受信機４５が備えられており、これらのＧＰＳアンテナ４４及びＧＰＳ受信機４５により、人工衛星５０からの絶対位置情報（絶対座標データ）のほか基地局５１からの情報も受信できるようになっている。そして、ＧＰＳ受信機４５により受信された絶対位置情報が、制御ＥＣＵ３２に送信されるようになっている。
【００２２】
なお、この人工衛星５０からの絶対位置情報が、トンネル内等により受信できない場合には、制御ＥＣＵ３２が受信する絶対位置情報も変化しないようになっている。そして、トンネル内等の絶対位置情報を受信できない場所であるか否かを、絶対位置情報が変化したか否かにより判断するようになっている。
そして、この制御ＥＣＵ３２によって、車間距離センサ３９からの検出情報に基づいて先導車１１と追従車３１との実車間距離を予め車速等に応じた安全車間距離となるように、エンジン３４の出力制御やブレーキ３６の操作制御が行なわれ、追従車３１の前後方向（縦方向）への動きが制御されるようになっている。
【００２３】
一方、追従車３１の左右方向（横方向）への動きは、車速センサ３７及びヨーレートセンサ３８からの検出情報に基づいて、先導車１１の走行軌跡と追従車３１の移動位置とのずれを求め、これが減少するようにステアリング３３を操作制御することにより、制御されるようになっている。
このような追従車３１の制御に際しては、制御ＥＣＵ３２に備えられる補正手段３２Ａにより、追従車３１の位置が定期的に補正されるようになっている。
【００２４】
次に、本実施形態にかかる車両の絶対位置演算方法を用いる車両の追従制御について、図２に示すフローチャートを参照しながら説明する。
図２に示すように、ステップＳ１０では、追従車３１の制御ＥＣＵ３２は、追従車３１の発進前後における進行方向を求めるため、追従車３１が発進（スタート）したか否か、即ち、追従車３１が所定の距離だけ走行したか否かを判定する。
【００２５】
この判定の結果、追従車３１が発進していないと判定された場合は、ステップＳ２０に進み、追従車３１のエンジン３４の出力制御及びブレーキ３６の操作制御を行なうことにより車両の前後方向への制御を行なって、追従車３１が発進したと判定するまで、この制御を繰り返す。このようにして追従車３１が発進したと判定した場合は、先導車１１を追従すべく追従車３１は前後方向及び左右方向の制御が行なわれる。
【００２６】
そして、ステップＳ３０に進み、追従車３１の制御ＥＣＵ３２が、ＧＰＳ受信機４５により受信される追従車３１の発進前後のＧＰＳデータ（追従車の絶対位置座標）に基づいて、追従車３１の発進前後における車両進行方向、即ち、絶対座標のＸ軸に対する追従車３１の進行方向角度θｇｐｓ１（図３参照）を演算する（第１のステップ）。
【００２７】
つまり、追従車３１の制御ＥＣＵ３２は、絶対座標のＸ軸に対する追従車３１の進行方向角度θｇｐｓ１を、図３に示すように、ＧＰＳデータに基づく追従車３１の発進前の絶対位置（Ｘ０  ，Ｙ０  ）とＧＰＳデータに基づく追従車３１の発進後の絶対位置（Ｘ１  ，Ｙ１  ）とから、次式により求める。
θｇｐｓ１＝ｔａｎ−１〔（Ｙ１  −Ｙ０  ）／（Ｘ１  −Ｘ０  ）〕      ・・・（１）
なお、図３では、縦軸をＸ軸とし、横軸をＹ軸としている。また、追従車３１は、その発進前の状態から、一定周期毎に、ＧＰＳ受信機４５によりＧＰＳデータを受信できるようになっている。
【００２８】
次に、ステップＳ４０で、追従車３１の制御ＥＣＵ３２は、ヨーレートセンサ３８の出力を二重積分して、追従車３１の発進前後に追従車３１に発生したヨー角Θ１  を演算し（第２のステップ）、ステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０では、ステップＳ３０で求められた追従車３１の進行方向角度θｇｐｓ１とステップＳ４０で演算した追従車３１のヨー角Θ１  とから、追従車３１の制御ＥＣＵ３２により、追従車３１の発進前の向き、即ち、絶対座標のＸ軸に対する追従車３１の発進前の角度θ０  を演算する（第３のステップ）。
【００２９】
つまり、図３に示すように、追従車３１の進行方向角度θｇｐｓ１から追従車３１の発進前後に発生したヨー角Θ１  を引算して得られる発進前の追従車３１の絶対座標のＸ軸に対する角度（θｇｐｓ１−Θ１  ）を初期角度θ０  として設定すると同時に、初期設定として初期ヨー角Θ０  が０に設定される。
このようにして発進前の追従車３１の絶対座標のＸ軸に対する角度（θｇｐｓ１−Θ１  ）が求められ、発進前の追従車３１の向きがわかるため、これを考慮して追従車３１の追従走行を行なうようにすれば、車両セット時の車両の向きの微小差により生じる走行軌跡のずれを防止することができ、高精度の追従走行を行なえるようになる。
【００３０】
このようにして追従車３１が追従走行を開始した後、ステップＳ６０で、追従車３１の制御ＥＣＵ３２は、追従車３１がトンネル内等のＧＰＳデータを受信できない場所にいないかを、ＧＰＳ受信機４５からのＧＰＳデータが変化したか否かにより判定する。
この判定の結果、ＧＰＳデータが変化した場合は、ステップＳ７０に進み、このＧＰＳデータにより追従車３１の位置を補正する位置補正サイクルであるか否かを判定するが、この最初の段階では位置補正サイクルでないため、ステップＳ１００に進む。
【００３１】
なお、位置補正サイクルは、演算処理精度や制御精度に応じて生じる追従誤差を補正するために予め定められた一定周期であり、追従を開始してから所定時間経過した後に最初の位置補正サイクルがくるようになっている。
ステップＳ１００では、追従車３１の制御ＥＣＵ３２は、ヨーレートセンサ３８及び車速センサ３７の検出出力に基づいてそれぞれ検出されるヨー角Θｎ  ，車速Ｖｎ  を読み込み、次いで、ステップＳ１１０で、図３に示すように、追従車３１のヨー角Θｎ  と車速Ｖｎ  とから追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）を演算する（第４のステップ）。なお、予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）とは演算により求められる追従車３１の位置をいう。
【００３２】
つまり、この場合はＧＰＳデータは変化していないため、上述の式（１）による追従車３１の向き、即ち、追従車３１の絶対座標のＸ軸に対する角度θｇｐｓＮを求めることはできない。このため、追従車３１の初期角度θ０  及び初期ヨー角Θ０  と現在のヨー角Θｎ  とに基づき、追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）を、以下に示すようにして演算する。
【００３３】
まず、追従車３１の絶対座標における予想ヨー角θＮ  ′を、次式により求める。なお、予想ヨー角θＮ  ′とは、演算により求められる追従車３１のヨー角をいう。
θＮ  ′←θ０  ＋Θｎ  −Θ０  
この場合、発進直後で初期角度θ０  及び初期ヨー角Θ０  が更新されるまでの間は、次式のように表すこともできる。
【００３４】
θＮ  ′←θｇｐｓ１−Θ１  ＋Θｎ  
この追従車３１の絶対座標における予想ヨー角θＮ  ′により、追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）を、それぞれ次式（２），（３）により求める。
ＸＮ  ′←∫Ｖｎ  ・ｃｏｓθＮ  ′                            ・・・（２）
ＹＮ  ′←∫Ｖｎ  ・ｓｉｎθＮ  ′                            ・・・（３）
このようにして発進前の追従車３１の絶対座標のＸ軸に対する角度θｇｐｓ０を求めた後は、ヨーレートセンサ３８及び車速センサ３７によりそれぞれ検出されるヨー角Θｎ  ，車速Ｖｎ  に基づいて、追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）を求めるようにしているため、追従車３１がトンネル内等のＧＰＳデータを受信できない場所に入った場合であっても、追従車３１を先導車１１に追従させることができるようになる。
【００３５】
このようにして追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）を求めた後、ステップＳ９０で、追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）及び絶対座標における予想ヨー角θＮ  ′に基づいて、先導車１１の走行軌跡とのずれを減少させるようにステアリング３３を操作制御して、追従車３１の左右方向への制御を行なうとともに、エンジン３４の出力制御やブレーキ３６の操作制御を行なうことにより、追従車３１の前後方向への動きを制御して、追従車３１を先導車１１に追従走行させ、ステップＳ６０に戻る。
【００３６】
そして、次の位置補正サイクルになるまでは、ステップＳ６０，ステップＳ７０，ステップＳ１００，ステップＳ１１０，ステップＳ９０の処理を繰り返す。
その後、位置補正サイクルになると、ステップＳ７０からステップＳ８０に進み、変化前後のＧＰＳデータから追従車３１の向きθｇｐｓＮを演算する。つまり、前回の追従車３１の絶対位置（ＸＮ−１  ，ＹＮ−１  ）と今回の追従車３１の絶対位置（ＸＮ  ，ＹＮ  ）とから、上述の式（１）により、追従車３１の向き、即ち、追従車３１の絶対座標のＸ軸に対する角度θｇｐｓＮを求め、ステップＳ８５に進む。
【００３７】
ステップＳ８５では、追従車３１の制御ＥＣＵ３２の補正手段３２Ａが、ステップＳ１１０で求められた追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）を、ＧＰＳ受信機４５により受信される追従車３１の絶対位置（ＸＮ  ，ＹＮ  ）に置き換えるとともに、ステップＳ１１０で求められた追従車３１の絶対座標における予想ヨー角θＮ  ′を、ステップＳ８０で求められた追従車３１の向きθｇｐｓＮに置き換えることにより補正して、追従車３１の絶対位置（ＸＮ  ，ＹＮ  ）及び追従車３１の絶対ヨー角θＮ  を演算する（第５のステップ）。同時に、ステップＳ８５では、θ０  ←θｇｐｓＮ，Θ０  ←Θｎ  として初期角度θ０  及び初期ヨー角Θ０  を更新する。
【００３８】
なお、このステップＳ８０，Ｓ８５の処理は、ステップＳ７０で一定周期として定められた位置補正サイクルであるとされた場合にのみ行なわれるため、このＧＰＳデータによる補正は定期的に行なわれることになる。
このようにして追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）及び絶対座標における予想ヨー角θＮ  ′を、追従車３１の絶対位置（ＸＮ  ，ＹＮ  ）及び追従車３１の向きθｇｐｓＮで、定期的に補正することにより、演算処理精度や制御精度に応じて所定の追従誤差が生じたとしても、高精度の車両追従制御を行なえるようになる。また、初期角度θ０  及び初期ヨー角Θ０  も更新されるので、補正結果がその後のステップＳ１００，Ｓ１１０の処理にも反映されることになり、予想ヨー角θＮ  ′の精度も高く保つことができる。
【００３９】
次に、ステップＳ９０に進み、ステップＳ８５により求められた追従車３１の絶対位置（ＸＮ  ，ＹＮ  ）及び絶対ヨー角θＮ  に基づいて、先導車１１の走行軌跡とのずれが減少するようにステアリング３３を操作制御して、追従車３１の左右方向への制御を行なうとともに、エンジン３４の出力制御やブレーキ３６の操作制御を行なうことにより、追従車３１の前後方向への動きを制御して、追従車３１を先導車１１に追従走行させ、ステップＳ６０に戻る。
【００４０】
そして、次の位置補正サイクルになるまでは、ステップＳ６０，ステップＳ７０，ステップＳ１００，ステップＳ１１０，ステップＳ９０の処理を繰り返す。この場合、制御ＥＣＵ３２の補正手段３２Ａにより補正された追従車３１の絶対位置（ＸＮ  ，ＹＮ  ）及び追従車３１の絶対ヨー角θＮ  を基準に、追従車３１の車速Ｖとヨー角Θｎ  とから、その後の追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）や予想ヨー角θＮ  ′が求められる。
【００４１】
ところで、追従車３１が、トンネル内等のＧＰＳデータを受信できない場所に入った場合には、ステップＳ６０で、ＧＰＳデータが変化していないと判定され、ステップＳ１００に進み、以後、ステップＳ１００，ステップＳ１１０及びステップＳ９０の処理を繰り返す。
これにより、追従車３１がトンネル内等のＧＰＳデータを受信できない場所に入った場合であっても、追従車３１を先導車１１に正確に追従させることができるようになる。
【００４２】
このようにして、追従車３１の追従制御において、車両の絶対位置に基づいて制御を行なうことによる作用を説明する。
図４で破線で示すように、追従車３１を車両の絶対位置に基づいて制御しない場合（即ち、ＧＰＳデータに基づいて制御しない場合）は、追従車３１の走行軌跡が先導車１１の走行軌跡と同一になるように制御されたとしても、追従車３１の実際の走行軌跡は、発進前に車両の向きにズレがあると、先導車１１の走行軌跡から次第に離れていき、大きな誤差が生じることになる。
【００４３】
これに対し、図４中、実線で示すように、追従車３１を車両の絶対位置に基づいて制御する場合（即ち、ＧＰＳデータに基づいて制御しない場合）は、先導車１１の走行軌跡と追従車３１の実際の走行軌跡とを略一致させることができようになる。
この結果、車両の追従制御における追従性能を向上させることができるという利点がある。
【００４４】
つまり、車両の追従制御を行なう場合に車両セット時の車両の向きに微小差があったとしても、発進前後の追従車３１の絶対位置から発進前の追従車３１の向きθｇｐｓ０を求め、この発進前の追従車３１の向きθｇｐｓ０及び絶対位置（Ｘ０  ，Ｙ０  ）を初期値として、追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）を求めて追従車３１を制御するようにしているため、高精度の車両追従制御を行なえるという利点がある。
【００４５】
また、発進前の追従車３１の向きθｇｐｓ０を求めた後は、ヨーレートセンサ３８及び車速センサ３７の検出出力に基づいて、追従車３１の絶対座標における予想位置（ＸＮ  ′，ＹＮ  ′）を求めるようにしているため、追従車３１がトンネル内等のＧＰＳデータを受信できない場所に入った場合であっても、追従車３１を先導車１１に正確に追従させることができるという利点がある。
【００４６】
さらに、追従車３１を先導車１１に追従させるように制御する場合に、演算処理精度や制御精度に応じて所定の追従誤差が生じたとしても、定期的に、ＧＰＳデータにより追従車３１の位置を補正するようにしているため、高精度の車両追従制御を行なえるようになる。
なお、本実施形態にかかる車両の絶対位置演算方法は、車両の追従制御に用いられるものとして説明したが、この車両の絶対位置演算方法の用途はこれに限られるものでなく、広く車両の絶対位置を知る方法として用いることができる。
【００４７】
また、本実施形態にかかる車両の絶対位置演算方法は、高精度ＧＰＳの絶対位置情報により演算するようにしているが、一般的なリファレンシャルＧＰＳを用いて車両の絶対位置を演算するようにしてもよい。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１，３，４記載の本発明の車両の絶対位置演算方法，車両の絶対位置演算装置及び車両の追従制御システムによれば、トンネル内等の車両の走行中に衛星航法システムを利用することができなくなった場合であっても正確に車両の予想位置を演算することができるという利点がある。
【００４９】
また、請求項２，５記載の本発明の車両の絶対位置演算方法及び車両の追従制御システムによれば、車速とヨー角とに基づいて演算した予想位置を衛星航法システムからの情報により定期的に補正するので、車速とヨー角とに基づく予想位置の演算精度を高めることができるという利点がある。また、衛星航法システムが利用できなくなった場合であっても車両の予想位置の演算精度を向上させることができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両の追従制御システムの概略を示す構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる車両の追従制御システムの絶対位置演算方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態にかかる追従制御システムの絶対位置演算方法を説明するための模式図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる車両の追従制御システムによる作用，効果を説明するための模式図である。
【図５】従来の車両の追従制御システムの概略を示す構成図である。
【符号の説明】
１１  先導車
１２  ドライバ
１３，３３  ステアリング
１４，３４  エンジン
１５，３５  トランスミッション
１６，３６  ブレーキ
１７，３７  車速センサ
１８，３８  ヨーレートセンサ
１９  ＥＣＵ
２０，４０  通信ＥＣＵ
２１，４１ａ，４１ｂ  前後通信機
２２  表示パネル
２３，４３  リフレクタ
２４，４４  衛星航法システム用アンテナ（ＧＰＳアンテナ）
２５，４５  衛星航法システム用受信機（ＧＰＳ受信機）
３１，５１  追従車
３２  制御ＥＣＵ
３２Ａ  補正手段
３９  車間距離センサ
４２  モード切換スイッチ
５０  人工衛星（高精度衛星航法システム）
５１  高精度衛星航法システムの基地局
１００  先導車
１０１  追従車
１０２，１０７  コントローラ（ＥＣＵ）
１０３，１０８  ヨーレートセンサ
１０４，１０９  車速センサ
１０５，１１１  通信機
１０６，１１０  通信用アンテナ
【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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