(57)【要約】【課題】自車進行路が正確に求められない場合は、不正確な制御の実行を確実に防止する。【解決手段】自動操縦制御の自動操舵は、車速が極低速か否か判定され（Ｓ１０２）、極低速でない場合は、自車進行路を推定し（Ｓ１０３）、現在の自車位置から最も近い目標進行路のノードを抽出し（Ｓ１０４）、前方注視距離を求める（Ｓ１０５）。次いで、前方注視距離近傍の目標進行路上のノードを誘導目標ノードとして設定し（Ｓ１０６）、誘導目標ノードと自車進行路からの横方向のずれ量を目標ノード偏差として演算し（Ｓ１０７）、目標ハンドル角を算出する（Ｓ１０８）。次に、ハンドル角偏差を演算し（Ｓ１０９）、電動パワーステアリングモータの指示電流を演算する（Ｓ１１０）。一方、Ｓ１０２で、車速が極低速であると判断した場合は、自動操縦を中止する（Ｓ１１２）。【選択図】図２
2005070982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地球を周回する衛星からの情報を基に自車両の走行制御を行う車両の走行制御装置において、
上記衛星からの情報に基づき自車位置を演算する自車位置演算手段と、
上記自車位置の経時変化を基に自車進行路を推定する自車進行路推定手段と、
自車両の走行すべき目標進行路を設定する目標進行路設定手段と、
上記自車位置と上記自車進行路と上記目標進行路とに応じて自車両の走行制御を実行させる走行制御手段とを備え、
自車速が予め設定しておいた極低速の場合には、上記自車進行路の推定を禁止させることを特徴とする車両の走行制御装置。
【請求項２】
上記自車進行路推定手段は、自車の現在位置と所定距離前の自車位置とに基づいて自車進行路を推定することを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
【請求項３】
上記自車進行路推定手段は、自車の現在位置と所定時間前の自車位置とに基づいて自車進行路を推定することを特徴とする請求項１記載の車両の走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人工衛星から取得される自車位置と地図等に設定した目標進行路と現在の自車進行路とから自車両を目標進行路に沿って自動操縦や自動操舵により走行制御する車両の走行制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、人工衛星から得られる位置データに基づいて車両の位置を検出するＧＰＳ（Global Positioning System）が、車両用のナビゲーション装置において広く用いられており、このＧＰＳで検出した自車位置情報を基に走行制御する様々な技術が提案され、実用化されている。
【０００３】
例えば、特開２００３−２６０１７号公報では、ＧＰＳからの情報を基に自車位置を検出し、走行目標である目標軌跡を演算し、操舵周波数応答に依存して前方注視距離を演算する。そして、自車両進行方向ベクトルを基に、前方注視距離位置での自車両と目標軌跡との将来位置横偏差を演算し、現在位置での自車両と目標軌跡との現在位置横偏差を演算し、現在位置横偏差と将来位置横偏差に基づき、自車両が目標軌跡に追従する操舵を行うための目標舵角変化量を演算し、演算された目標舵角変化量を得る指令値により操舵を行う自動操舵の技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２６０１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献１の技術では、将来位置横偏差を演算するにあたり、自車両進行方向ベクトルを基準に求めるようになっているため、自車両進行方向ベクトルが不正確な場合、将来位置横偏差が精度良く求められず、精度の良い自動操舵ができないという問題がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自車進行路が正確に求められない場合は、不正確な制御の実行を確実に防止することができる車両の走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、地球を周回する衛星からの情報を基に自車両の走行制御を行う車両の走行制御装置において、上記衛星からの情報に基づき自車位置を演算する自車位置演算手段と、上記自車位置の経時変化を基に自車進行路を推定する自車進行路推定手段と、自車両の走行すべき目標進行路を設定する目標進行路設定手段と、上記自車位置と上記自車進行路と上記目標進行路とに応じて自車両の走行制御を実行させる走行制御手段とを備え、自車速が予め設定しておいた極低速の場合には、上記自車進行路の推定を禁止させることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明による車両の走行制御装置は、自車進行路が正確に求められない場合は、不正確な制御の実行を確実に防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。  
図１〜図４は本発明の実施の形態を示し、図１は車両の走行制御装置の全体を示す概略説明図、図２は自動操縦制御の自動操舵のフローチャート、図３は自動操舵の原理の説明図、図４は自車進行路が正確に推定できない場合の自動操舵の一例を示す説明図である。
【０００９】
図１に示すように、本実施の形態は、ＧＰＳの形態の中でも、周知のＲＴＫ（Real-Time Kinematic）−ＧＰＳを用いて制御を行うものであり、地球を周回する人工衛星（ＧＰＳ衛星）１からの情報（測位計算等に必要な衛星の軌道情報をはじめとするデータ等）は、基準局２と、移動局である自車両３により受信される。
【００１０】
基準局２は、予め位置が正確に求められている地点に設けられており、ＧＰＳアンテナ２ａ、ＧＰＳ受信機２ｂ、無線機２ｃを備えて主要に構成されている。そして、この基準局２で観測したＧＰＳ衛星１からの電波の位相情報、疑似距離、及び、基準局２の位置座標を、測位する地点、すなわち、移動局である自車両３に無線機２ｃにより送信する。基準局２からは、具体的には、誤差補正量、疑似距離補正量、座標値等のデータ等が自車両３に対して送信される。
【００１１】
移動局である自車両３には、ＧＰＳアンテナ３ａ、ＧＰＳ受信機３ｂ、無線機３ｃが搭載されており、上述の基準局２からの誤差補正量、疑似距離補正量、座標値等のデータ（無線機３ｃで受信されるデータ）や、自車両３で受信したＧＰＳ衛星１からの情報をＧＰＳ受信機３ｂ内で比較解析することにより、自車位置（座標値）を即座に精度良く（例えば、誤差１〜５cm）得られるようになっている。このように、ＧＰＳ受信機３ｂは、自車位置演算手段としての機能を有している。
【００１２】
また、自車両３には、制御装置３ｄが設けられており、この制御装置３ｄには、ＧＰＳ受信機３ｂが図示しないシリアル−ＣＡＮ変換器等を介して接続され現在位置情報が入力されると共に、車速Ｖを検出する車速センサ３ｅ、ハンドル角θHを検出するハンドル角センサ３ｆ等のセンサ類と自動操縦制御のメインスイッチ３ｇが接続されている。
【００１３】
更に、自車両３の制御装置３ｄには、図示しないハードディスク、或いは、ＣＤ、ＤＶＤ等の記憶メディアに予め必要な地図情報が記憶されている。この地図情報は、例えばダッシュボード上に設けられた液晶ディスプレイ３ｈに適宜表示され、ドライバが図示しないリモコン装置等により目的地を入力することで、現在の自車位置と、この現在位置から目的地までの最適なコース（目標進行路：ノード列で与えられる）を、地図上に表示する。
【００１４】
また、自車両３の制御装置３ｄには、自動操縦制御を実行するアクチュエータとして、電動スロットル弁制御装置３ｉ、ブレーキ制御装置３ｊ、及び、電動パワーステアリング制御装置３ｋが接続されている。
【００１５】
そして、ドライバが自動操縦制御のメインスイッチ３ｇをＯＮし、自動操縦制御における目標車速が設定されると、この目標車速を維持するように、電動スロットル弁制御装置３ｉに信号を出力してスロットル弁３ｌを駆動させ、加速、或いは、減速を実行させ、所定以上の大きな減速を行わせる際には、ブレーキ制御装置３ｊに信号を出力して自動ブレーキを作動させる。
【００１６】
次に、自車両３の制御装置３ｄにおける自動操縦制御の自動操舵について、図２のフローチャート及び図３の自動操舵の原理の説明図で説明する。図２のフローチャートは、自動操縦制御のメインスイッチ３ｇがＯＮされると、所定時間毎に実行されるプログラムで、まず、ステップ（以下、「Ｓ」と略称）１０１で必要なパラメータの読み込みが行われる。
【００１７】
次に、Ｓ１０２に進み、車速が極低速か否か判定され、極低速でない場合は、Ｓ１０３以降へと進む。
【００１８】
Ｓ１０３では、自車位置の過去の履歴の中から、例えば、現在位置より５ｍ手前の自車測位点履歴を抽出し、この５ｍ手前の自車測位点と現在の自車位置とを結んで自車進行路を推定する。
【００１９】
次いで、Ｓ１０４に進み、現在の自車位置から最も近い、目標進行路のノードを抽出する。
【００２０】
その後、Ｓ１０５に進み、現在の自車速と、予め設定しておいた前方注視時間（例えば、１．５秒）より、前方注視距離を求める。例えば、現在の自車速が２０km/hの場合は、前方注視距離は、５．５６ｍ・１．５秒＝８．３４ｍ。
【００２１】
次いで、Ｓ１０６に進み、Ｓ１０５で求めた前方注視距離近傍の目標進行路上のノードを誘導目標ノードとして設定する。
【００２２】
次に、Ｓ１０７に進み、誘導目標ノードと自車進行路からの横方向のずれ量を目標ノード偏差ΔＤとして演算する。
【００２３】
次いで、Ｓ１０８に進み、目標ノード偏差ΔＤをゼロにするように目標ハンドル角δｈを以下の式により算出する。  
δｈ＝Ｇp・ΔＤ＋Ｇd・（ｄ（ΔＤ）／ｄｔ）
ここで、Ｇpは比例項ゲインであり、Ｇdは微分項ゲインである。
【００２４】
次に、Ｓ１０９に進み、目標ハンドル角δｈとハンドル角センサ３ｆで検出した実際のハンドル角θHとからハンドル角偏差Δδ（＝δｈ−θH）を演算する。
【００２５】
次いで、Ｓ１１０に進み、以下の式によりハンドル角偏差Δδをゼロにするように、電動パワーステアリング制御装置３ｋにおける電動パワーステアリングモータの指示電流Ｉδを演算し、Ｓ１１１で、この指示電流Ｉδを出力してプログラムを抜ける。  
Ｉδ＝Ｋp・Δδ＋Ｋd・（ｄ（Δδ）／ｄｔ）＋Ｋi・∫Δδｄｔ
ここで、Ｋpは比例項ゲイン、Ｋdは微分項ゲイン、Ｋiは積分項ゲインである。
【００２６】
一方、前述のＳ１０２で、車速が極低速であると判断した場合は、Ｓ１１２に進み、自動操縦を中止してプログラムを抜ける。すなわち、図４に示すように、車速が極低速の場合は、５ｍ手前の自車測位点と現在の自車位置との間に複数の測位点が存在し、単純に、５ｍ手前の自車測位点と現在の自車位置とを結ぶことによっては正確な自車進行路が推定できない。図４の例では、５ｍ手前の自車測位点と現在の自車位置とを結んで推定する自車進行路と、実際の自車進行路との間にはθeの誤差が生じることになる。このように自車進行路が正確に推定できない状況においては、誤差を含む自車進行路で自動操縦を継続するより中止した方が好ましい。従って、本実施の形態では、自車位置の経時変化を基に自車進行路を推定するため、自車速が予め設定しておいた極低速の場合には、上記自車進行路の推定を禁止させることで、却って誤差の多い制御を実行することを防止するようになっている。尚、自動操縦を中止するのではなく、前回まで行われていた自動操縦を今回も継続させるようにしても良い。
【００２７】
このように、本実施の形態においては、自車両３の制御装置３ｄは、自車進行路推定手段、目標進行路設定手段、及び、走行制御手段としての機能を有している。
【００２８】
また、本実施の形態においては、５ｍ手前の自車測位点と現在の自車位置とを結ぶことで自車進行路を算出する例を用いて説明したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、一定距離だけでなく、一定時間前の自車測位点を用いて算出する場合においても適用することができる。具体的には、図５に示すように、現在の自車測位データとΔｔ時間前の測位データを比較する場合であっても、図５（ａ）の極低速の場合ではＧＰＳの持つ誤差により、自車進行方向ベクトルの誤差も大きくなり、図５（ｂ）の通常速の場合に比べ、正確に方向を求めることが出来なくなる。この場合においても、極低速の場合に自車進行方向の推定を禁止することで、誤差の多い制御が実行されるのを禁止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】車両の走行制御装置の全体を示す概略説明図
【図２】自動操縦制御の自動操舵のフローチャート
【図３】自動操舵の原理の説明図
【図４】自車進行路が正確に推定できない場合の自動操舵の一例を示す説明図
【図５】一定時間前の自車測位点を用いて自車進行路を推定する際の車速に応じた誤差の大きさの説明図
【符号の説明】
【００３０】
１    ＧＰＳ衛星
２    基準局
２ａ  ＧＰＳアンテナ
２ｂ  ＧＰＳ受信機
２ｃ  無線機
３    自車両
３ａ  ＧＰＳアンテナ
３ｂ  ＧＰＳ受信機（自車位置演算手段）
３ｃ  無線機
３ｄ  制御装置（自車進行路推定手段、目標進行路設定手段、走行制御手段）
３ｅ  車速センサ
３ｆ  ハンドル角センサ
３ｇ  メインスイッチ
３ｈ  液晶ディスプレイ
３ｉ  電動スロットル弁制御装置
３ｊ  ブレーキ制御装置
３ｋ  電動パワーステアリング制御装置
３ｌ  スロットル弁
代理人    弁理士    伊  藤    進
【図１】
2005070982.tif 000003
【図２】
2005070982.tif 000004
【図３】
2005070982.tif 000005
【図４】
2005070982.tif 000006
【図５】
2005070982.tif 000007