JP2000322689A

JP2000322689A - 自動追従走行システム

Info

Publication number: JP2000322689A
Application number: JP11127784A
Authority: JP
Inventors: Masato Ishiyama; 眞人石山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-05-07
Filing date: 1999-05-07
Publication date: 2000-11-24

Abstract

(57)【要約】【課題】車々間の送受信手段に異常が生じて先頭車か
ら後続車への追従情報の送信に不具合が生じても、後続
車の追従走行を継続させる。【解決手段】先頭車の追従情報を後続車へ送信する送
受信手段５４を設ける。送受信手段５４によって送受信
された追従情報に基づいて後続車を先頭車の走行軌跡に
沿って追従走行させる車々間通信コントローラを設け
る。後続車の直前の先行車の位置を検出するレーザレー
ダ２からの受信信号に基づいて、後続車を先行車に追従
走行させるレーダコントローラ２３を設ける。車々間通
信コントローラによる後続車の先頭車に対する追従走行
時に、車々アンテナ及び送受信手段５４からなる送受信
手段による送受信の異常を検出する異常検出手段６１を
設ける。異常検出手段５１によって異常が検出された際
に、レーザレーダ２からの受信信号をレーダコントロー
ラ２３へ送信させ、先行車に対する追従走行を行わせる
切換手段６２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、運転者により運
転される先頭車に対し後続車（以下、追従車という）が
自動追従走行するように制御される自動追従走行システ
ムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、運転者により運転される有人の先
頭車に対して複数の無人追従車を自動追従走行させる自
動追従走行システムが提案されている。この自動追従走
行システムよれば、２台目以降の車両における運転時の
省力化が図られる利点が得られる。この種の自動追従走
行システムの従来技術としては、特願平１０−２７８０
８４号に記載された技術があり、これは、先頭車から後
続車に操舵量やスロットル開度等の運転操作量を送信
し、後続車は、先頭車と同一の走行軌跡を得るために、
先頭車の運転操作量と自車（前記後続車）のエンジン出
力等の相違に基づき、後続車が自車の操舵量やエンジン
制御量などをフィードフォワード制御して先頭車に追従
するように構成されている。そして、この装置では、各
後続車は、直前の車両ではなく先頭車の軌跡を追従して
走行するために、旋回中や発進／停止時などにおいても
滑らかな追従走行をすることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に、先頭車の運転操作量を送信するシステムにおいて、
その送信に何等かの原因により（例えば、先頭車あるい
は各後続車の送受信手段（無線通信機）が故障したり、
隊列中のいずれかの車両が建物の影に入って電波が届き
にくくなったりしたため）、先頭車からの送信データが
後続車で受信できなくなると、先頭車の運転操作量が後
続車へ伝達されなくなり、後続車による先頭車の追従が
できなくなり、後続車を停止させなければならず、シス
テムの運営が滞ってしまうという問題があった。

【０００４】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、先頭車と後続車との送受信手段に異常が生じて先
頭車から後続車への追従情報の送信に不具合が生じて
も、後続車を追従走行させてシステムの運営を円滑に行
わせることが可能な自動追従走行システムを提供するこ
とを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の自動追従走行システムは、先頭車に
対して後続車を自動追従走行させる自動追従走行システ
ムであって、図にも示すように、先頭車１０１と後続車
１０２、１０３との間にて、先頭車１０１の走行軌跡の
情報や操作量の情報等からなる追従情報を送受信する送
受信手段９、５４と、後続車１０２、１０３を送受信手
段９、５４によって送信された追従情報に基づいて先頭
車１０１の走行軌跡に沿って追従走行させる車々間通信
コントローラ（先頭車追従制御手段）２２と、後続車１
０２、１０３の直前の先行車（後続車１０２の場合は先
頭車１０１が先行車であり、後続車１０３の場合は後続
車１０２が先行車である）の位置を検出するレーダ装置
であるレーザレーダ２からの受信信号に基づいて、後続
車１０２、１０３を先行車に追従走行させるレーダコン
トローラ（前走車追従制御手段）２３と、車々間通信コ
ントローラ２２による後続車１０２、１０３の先頭車１
０１に対する追従走行時に、送受信手段９、５４による
追従情報の送受信異常を検出する異常検出手段６１と、
異常検出手段５１によって送受信異常が検出された際
に、レーザレーダ２からの受信信号をレーダコントロー
ラ２３へ送信させ、このレーダコントローラ２３によ
り、先行車に対して後続車を追従走行させる切換手段６
２とを有することを特徴としている。

【０００６】このように、上記請求項１記載の自動追従
走行システムによれば、先頭車１０１が走行した軌跡の
情報や先頭車１０１における操作量の情報等からなる追
従情報を後続車１０２、１０３へ送信し、その追従情報
に基づいて後続車１０２、１０３を走行させる車々間通
信コントローラ２２による追従走行時に、送受信手段
９、５４に何等かの原因により異常が発生すると、異常
検出手段６１によって送受信手段９、５４の異常が検出
されて切換手段６２によってレーザレーダ２からの受信
信号がレーダコントローラ３１へ送信されて、このレー
ダコントローラ３１によって、直前の先行車（後続車１
０２の場合は先頭車１０１が先行車であり、後続車１０
３の場合は後続車１０２が先行車である）の追従走行の
制御に切り換えられるので、送受信手段９、５４による
送受信が異常となっても後続車１０２、１０３を停止さ
せることなく追従走行を継続させることができ、これに
より、システムの運営を円滑に行うことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の自動追従走行シス
テムの実施の形態例を説明する。図１及び図２におい
て、符号１は、自動追従走行システムに用いられる自動
追従走行車である。この自動追従走行車１は、その車両
１ａの先端部にレーザレーダ（レーダ装置）２が設けら
れている。このレーザレーダ２は、レーダ波を発信し、
直前の先行車の後端部設けられた鏡面処理されたプレー
トである図示しないリフレクタ３に反射させてその反射
したレーダ波を所定角度範囲にてスキャンするもので、
このレーザレーダ２における受信信号が、コントローラ
２１に出力され、このコントローラ２１によって、先行
車の位置がリアルタイムに補足されるようになってい
る。つまり、レーダの反射波の帰ってくる時間と方向と
で、前走車までの距離Ｌと方位θを検出し、その距離、
方位データ（Ｌ、θ）を位置座標（Ｘｂ、Ｙｂ）へ座標
変換するようになっている。なお、コントローラ２１
は、車々間通信コントローラ（先頭車追従制御手段）２
２とレーダコントローラ（前走車追従制御手段）２３と
を有している。

【０００８】自動追従走行車１には、バッテリ４からの
電力が、コントローラ２１によって制御されるモータ５
に供給され、このモータ５の回転により、車輪Ｗの内の
駆動輪Ｗｆが回転されて走行するようになっている。

【０００９】また、自動追従走行車１には、自動アクセ
ル装置６、自動ブレーキ装置７及び自動操舵装置８が設
けられており、これら自動アクセル装置６、自動ブレー
キ装置７及び自動操舵装置９は、それぞれコントローラ
２１によって制御され、これにより、モータ５、自動ブ
レーキ装置７を構成するブレーキアクチュエータ４３及
び自動操舵装置９を構成するステアリングアクチュエー
タ４５が駆動されるようになっている。

【００１０】車両１ａには、車両１ａ間の無線通信用
（車々間通信用）の車々アンテナ９及びセンターとの無
線通信用路車アンテナ１０が設けられており、さらに
は、ＧＰＳ衛星及びＤＧＰＳ局からの電波を受信するＧ
ＰＳ／ＤＧＰＳアンテナ１１が設けられている。

【００１１】次に、上記自動追従走行車１に設けられた
コントローラ２１について、図３によって説明する。図
３は、隊列（縦列）走行に関連する構成要素を表した自
動追従走行車１の構成を示している。なお、隊列走行す
る場合の自動追従走行車１のうち、運転者が運転して先
頭を走行する走行車１を先頭車１０１といい、この先頭
車１０１に追従して走行する走行車１を後続車１０２と
いい、この後続車１０２の後を走行する走行車１も後続
車１０３という。

【００１２】この実施の形態において、先頭車１０１及
び後続車１０２、１０３は、全て同一仕様（同一構造）
の同一形式の車両１ａを用いている。なお、図３におい
て、後続車１０２、１０３の中、点線で囲んだ部分の構
成は、先頭車１０１の中、点線で囲んだ部分の構成と同
一である。そして、走行車１は、図示しないスイッチに
より、マニュアル操作での有人運転による先頭車１０１
と、自動操作での無人運転による後続車１０２、１０３
とに切り換えることが可能となっている。

【００１３】図に示すように、コントローラ２１は、前
述したように、車々間通信コントローラ２２と、レーダ
コントローラ２３とを有している。これら、車々間通信
コントローラ２２及びレーザコントローラ２３には、そ
れぞれ制御処理手段である通信走行ＥＣＵ３０、レーダ
走行ＥＣＵ３１を有している。

【００１４】これら通信走行ＥＣＵ３０、レーダ走行Ｅ
ＣＵ３１には、自車の現在地（経度緯度）を測位するＧ
ＰＳ／ＤＧＰＳ測位装置３２、走行速度を算出する等の
ための走行距離を検出する距離センサ３３、自車の進行
方位を検出する方位センサ３４、アクセルの開度に対応
するモータ５の操作量である制御トルクを検出するアク
セルセンサ３５、ブレーキの操作量であるブレーキ圧を
検出するブレーキセンサ３６、ステアリングの操作量で
ある蛇角を検出するステアリングセンサ３７及び前記レ
ーザレーダ２が接続されている。

【００１５】なお、この実施の形態において、ＧＰＳ／
ＤＧＰＳ測位装置３２は、位置の検出精度が１ｍ程度と
低いため、隊列走行時における走行制御（フィードバッ
ク制御とフィードフォワード制御）用としては使用して
いない。つまり、このＧＰＳ／ＤＧＰＳ測位装置３２
は、隊列が利用可能範囲内のどの位置に存在するのかを
センターが確認するため、及び音声案内用のスピーカ３
８の付いたナビゲーション装置を構成する表示装置３９
の地図上に自車位置を表示する等のために使用される。

【００１６】ここで、車々間通信コントローラ２２につ
いて説明する。アクセルセンサ３５により検出された制
御トルクに応じて通信走行ＥＣＵ３０は、駆動力制御Ｅ
ＣＵ４１を介して自動アクセル装置６のモータ５の回転
を制御するようになっている。

【００１７】また、ブレーキセンサ３６により検出され
たブレーキ圧に応じて通信走行ＥＣＵ３０は、制動力制
御ＥＣＵ４２を介して自動ブレーキ装置７のブレーキア
クチュエータ４３により制動力を制御するようになって
いる。さらに、ステアリングセンサ３７により検出され
た蛇角に応じて通信走行ＥＣＵ３０は、ステアリング制
御ＥＣＵ４４を介して自動操舵装置８のステアリングア
クチュエータ４５の駆動を制御するようになっている。

【００１８】なお、アクセルセンサ３５とブレーキセン
サ３６の出力に代替して加速度センサを積分した値を用
いることも可能であり、ステアリングセンサ３７に代替
してヨーレートセンサを積分した値を用いることも可能
である。さらには、距離センサ３３の出力に代替して速
度センサの出力を積分した値を用いることも可能であ
る。

【００１９】図４は、追従制御に係わる先頭車１０１の
機能ブロック図を表している。先頭車１０１の通信走行
ＥＣＵ３０を構成する現在地検出手段５１は、距離セン
サ３３及び方位センサ３４の出力により自車位置と自車
の向いている方向（方位）を一定時間（例えば１０ms）
毎に検出しリングバッファにより構成される記憶手段５
２に軌跡情報である軌跡データとして記憶するようにな
っている。

【００２０】また、操作量検出手段５３は、アクセルセ
ンサ３５、ブレーキセンサ３６及びステアリングセンサ
３７からの操作量を検出し、前記軌跡データと対として
記憶手段５２に記憶するようになっている。先頭車１０
１で検出された軌跡データと操作量とからなる追従情報
は、送信手段として機能する車々間無線装置５４及び車
々アンテナ９を通じて、後続車１０２、１０３の通信走
行ＥＣＵ３０に送信されるようになっている。

【００２１】また、後続車１０２、１０３の状態が、受
信手段として機能する車々アンテナ９及び車々間無線装
置５４を通じて先頭車１０１の追従確認手段５５に供給
され、追従確認結果に応じて、表示・警報手段として機
能する表示装置３９及びスピーカ３８が駆動されるとと
もに、減速手段あるいは停止手段としての駆動制御ＥＣ
Ｕ４１、モータ５、制動力制御ＥＣＵ４２及びブレーキ
アクチュエータ４３が駆動されるようになっている。

【００２２】図５は、追従制御に係わる後続車１０２
（１０３）の機能ブロック図を示している。後続車１０
２（１０３）である走行車１は、受信手段９、５４によ
り、先行車の軌跡情報等と先頭車１０１の操作量と先行
車との座標ずれ量を受信するようになっている。なお、
後続車１０２の先行車は先頭車１０１であり、後続車１
０３の先行車は、後続車１０２である。すなわち、この
実施の形態において、用語「先行車」は、自車の直前の
車両を意味する。

【００２３】また、後続車１０２（１０３）において、
先頭車１０１の操作量が、操作量抽出手段１１０により
抽出されてフィードフォアード制御量演算手段１１２に
供給されるようになっている。目標位置・目標方位演算
手段１１４は、隊列番号記憶手段１１６からの自車の隊
列番号（例えば、後続車１０２は隊列番号２番、後続車
１０３は隊列番号３番）と距離センサ３３からの走行距
離とから自車が目標とすべき先頭車１０１の軌跡情報中
の目標位置と目標方位を演算してフィードバック制御量
演算手段１１８に供給するようになっている。

【００２４】現在地検出手段１２０は、自車の距離セン
サ３３及び方位センサ３４の出力により自車位置と自車
の向いている方向を一定時間（例えば１０ms）毎に検出
し、現在地・方位修正手段１２２に供給するようになっ
ている。レーザーレーダ２の出力から先行車に対する距
離と方位が距離・方位計測手段１２４により計測され、
現在地・方位修正手段１２２に供給される。

【００２５】現在地・方位修正手段１２２は、先行車の
軌跡データ、座標ずれ量、自車位置と方位、先行車に対
する距離と方位の計測値に基づき、現在地と方位を修正
するようになっている。操作量抽出手段１１０の出力
と、現在地・方位修正手段１２２の出力である修正後の
現在地に基づいて、フィードフォアード制御量演算手段
１１２によりフィードフォワード制御量が演算され、加
算手段１２６の一方の入力に供給されるようになってい
る。

【００２６】目標位置・目標方位演算手段１１４の出力
である目標位置、目標方位と、現在地・方位修正手段１
２２の出力である修正された現在地、修正された方位に
基づいて、フィードバック制御量演算手段１１８により
フィードバック制御量が演算され、加算手段１２６の他
方の入力に供給されるようになっている。

【００２７】加算手段１２６は、加算結果のアクセル制
御量を駆動力制御ＥＣＵ４１を介してモータ５に供給
し、また、加算結果のブレーキ制御量を制動力制御ＥＣ
Ｕ４２を介してブレーキアクチュエータ４３に供給する
ようになっている。加算手段１２６は、さらに、加算結
果のステアリング制御量をステアリング制御ＥＣＵ４４
を介してステアリングアクチュエータ４５に供給するよ
うになっている。

【００２８】後続車１０２、１０３における状態の異常
や、バッテリ４０の残容量が状態検出手段１２８により
検出され、距離・方位計測手段１２４で計算された先行
車との車間距離とともに送信手段９、５４を介して先頭
車１０１に送信される。また、現在地検出手段１２０に
より検出された自車位置と自車方位及び現在地・方位修
正手段１２２で計算された自車を基準とする先行車の座
標ずれ量が送信手段９、５４を通じて後続車（例えば、
自車が後続車１０２である場合には、自車の直後を走行
する後続車１０３を意味する。）に送信される。

【００２９】次に、コントローラ２１を構成するレーダ
コントローラ２３の構成及び機能について説明する。図
６に示すように、このレーダコントローラ２３には、前
述した車々間無線装置５４に接続された異常検出手段６
１が設けられている。この異常検出手段６１は、車々ア
ンテナ９及び車々間無線装置５４からなる送受信手段に
よる車々間通信に、何等かの理由により不具合が生じた
ことを検出するもので、レーダ走行ＥＣＵ３１を構成す
る切換手段６２へ検出結果を出力するようになってい
る。

【００３０】切換手段６２は、異常検出手段６１からの
検出結果に基づいて、車々アンテナ９及び車々間無線装
置５４による車々間通信が行われない状態である場合
に、レーザレーダ２からの受信信号を先行車認識手段６
３へ供給させるようになっている。この先行車認識手段
６３は、レーザレーダ２からの受信信号に基づいて、先
行車の相対位置を求めるもので、目標加速度算出手段６
４及び目標操舵角算出手段６５へ位置データを出力する
ようになっている。

【００３１】目標加速度算出手段６４は、先行車認識手
段６３にて求められた先行車の位置データに基づいて、
先行車との車間距離を目標車間距離とすべく駆動力制御
ＥＣＵ４１及び制動力制御ＥＣＵ４２へアクセル制御量
及びブレーキ制御量を出力し、モータ５及びブレーキア
クチュエータ４３の駆動を制御するようになっている。

【００３２】また、目標操舵角算出手段６５は、先行車
認識手段６３にて求められた先行車の位置データに基づ
いて、目標操舵角を算出し、ステアリング制御ＥＣＵ４
４へステアリング制御量を出力し、ステアリングアクチ
ュエータ４５の駆動を制御するようになっている。

【００３３】次に、上記の自動追従走行車１の制御につ
いて説明する。まず、隊列走行開始時に初期化処理を行
うと、ＩＤとしての隊列番号が決定され隊列番号記憶手
段１１６に記憶されるとともに、隊列番号が決められた
走行車１（ここでは、先頭車１０１と後続車１０２、１
０３であり、以下、走行車１０１、１０２、１０３とも
いう。）の座標位置が決められる。

【００３４】また、初期化処理では、走行車１０１、１
０２、１０３の始動自動点検処理が行われ、点検処理結
果に基づいてステアリングセンサ３７等の各種センサの
状態等が後続車１０２、１０３から先頭車１０１に送信
される。先頭車１０１は、この状態情報を受けて、後続
車１０２、１０３の状態が正常であるかどうか判定し、
正常である場合には、先頭車１０１に搭乗した運転者
が、ステアリングホイールを操作し、さらにアクセルペ
ダル及びブレーキペダル等を操作して先頭車１０１を運
転し、走行を開始する。

【００３５】このようにして、原則的には、先頭車１０
１に対して後続車１０２、１０３が一定車間距離（例え
ば、１ｍ）を保ち、後続車１０２、１０３が、先頭車１
０１の軌跡を追跡（トレース）する走行である隊列走行
が開始されたとき、先頭車１０１の現在地検出手段５１
は、距離センサ３３と方位センサ３４の出力から自車位
置（現在地）・方向（進行方向）を所定時間毎、例え
ば、１０ｍｓ毎に自車の現在地座標Ｇ１として検出す
る。なお、検出した自車位置・方向からなる現在地座標
Ｇ１を時刻アドレスとし、座標Ｇ１の集合としての軌跡
データとして記憶手段５２に記憶する。

【００３６】操作量検出手段５３は、座標Ｇ１の検出と
同時刻毎に、その時点での先頭車１０１のアクセルセン
サ３５、ブレーキセンサ３６及びステアリングセンサ３
７からの運転者による各操作量を検出し、操作量の組と
して記憶手段５２に記憶する。即ち、座標Ｇ１に対応し
た操作量が走行情報テーブルとして記憶手段５３に記憶
される。

【００３７】そして、先頭車１０１の記憶手段５２に記
憶された走行情報テーブルは、追従情報として、先頭車
の故障情報（例えば、制御トルク、ブレーキ圧やステア
リング蛇角が所定範囲外となっている等の情報）ととも
に、各後続車１０２、１０３に所定時間毎にリアルタイ
ムに送信される。

【００３８】一方、各後続車１０２、１０３も、現在地
検出手段１２０により１０ｍｓ毎に距離センサ３３と方
位センサ３４の出力から自車位置と方向を検出し、記憶
手段５２に記憶する。

【００３９】次いで、各後続車１０２、１０３は、先頭
車１０１から送信された先頭車１０１の追従情報を受信
手段９、５４により受信するとともに、それぞれ先行車
までの距離と方位を、レーザレーダ２及び距離・方位計
測手段１２４により計測する。

【００４０】そして、各後続車１０２、１０３は、操作
量抽出手段１１０及びフィードフォワード制御量演算手
段１１２により先頭車１０１に合わせてフィードフォワ
ード制御を行うとともに、レーダ情報から現在方位修正
手段１２２及びフィードバック制御量演算手段１１８に
よりフィードバック制御を行うことにより、自車の現在
地と方位を修正しながら、追従走行を行う。

【００４１】ここで、後続車１０２あるいは１０３に
て、車々間無線装置５４による先頭車の追従情報の受信
が行えないという不具合が生じると、コントローラ２１
は、車々間通信コントローラ２２による制御に換えてレ
ーダコントローラ２３による制御を行う。

【００４２】つまり、車々アンテナ９及び車々間無線装
置５４からなる送受信手段に不具合が生じると、異常検
出手段６１が、送受信手段の異常を検出し、その検出信
号をレーダ走行ＥＣＵ３１の切換手段６２へ出力する。
これにより、コントローラ２３は、レーザレーダ２から
の位置データに基づいて自車を先行車に追従させて走行
させるレーダ追従制御を行う。

【００４３】ここで、コントローラ２３による具体的な
制御について、図７に示すフローチャート図に沿って説
明する。なお、ここでは、先頭車１０１を先行車１０１
とし、この先行車１０１に後続車１０２を追従させる場
合を例にとって説明する。図８及び図９に示すように、
先行車１０１が旋回し、レーザレーダ２による検出範囲
Ｏ内にて、後続車１０２の正面から先行車１０１が逸れ
た状態にて、先行車認識手段６３では、レーザレーダ２
の受信信号に基づいて、後続車１０２に対する先行車１
０１の相対位置（ｘb、ｙb）が求められる（ステップＳ
１）。なお、図９において、後続車１０２は、その進行
方向をＸ方向とし、それと直交する横方向をＹ方向とし
ている。

【００４４】そして、この先行車認識手段６３にて求め
られた相対位置（ｘb、ｙb）の位置データは、目標加速
度算出手段６４及び目標操舵角算出手段６５にそれぞれ
出力される。

【００４５】目標加速度算出手段６４では、予め設定さ
れた設定車間距離の情報に基づいて、先行車１０１との
目標車間距離Ｌpが算出され（ステップＳ２）、その
後、この目標車間距離Ｌpと測定した車間距離Ｌとから
目標アクセル開度θの算出（ステップＳ３）及び目標ブ
レーキ圧Ｐの算出（ステップＳ４）が行われる。ここ
で、目標アクセル開度θ及び目標ブレーキ圧Ｐは、それ
ぞれ次式によって算出される。

【００４６】目標アクセル開度：θ＝ＧA×（Ｌ−Ｌp）但し、ＧA：アクセル開度ゲイン目標ブレーキ圧：Ｐ＝ＧP×（Ｌ−Ｌp）但し、ＧP：ブレーキ圧ゲイン

【００４７】そして、上式にて算出された目標アクセル
開度θは、アクセル制御量として駆動力制御ＥＣＵ４１
に出力され、これにより、モータ６が目標アクセル開度
θにて作動される（ステップＳ５）。

【００４８】また、算出された目標ブレーキ圧Ｐは、ブ
レーキ制御量として駆動力制御ＥＣＵ４２に出力され、
これにより、ブレーキアクチュエータ４３が目標ブレー
キ圧Ｐにて作動される（ステップＳ６）。

【００４９】ここで、先行車１０１との車間距離Ｌが予
め設定された設定車間距離Ｌpよりも大きい場合は、目
標アクセル開度θにてモータ６が作動されて後続車１０
２が加速され、これとは逆に、先行車１０１との車間距
離Ｌが予め設定された設定車間距離Ｌpよりも小さい場
合は、目標ブレーキ圧Ｐにてブレーキアクチュエータ４
２が作動されて後続車１０２が減速される。

【００５０】また、目標操舵角算出手段１６では、先行
車認識手段６３から時系列的に入力される後続車１０２
に対する先行車１０１の相対位置（ｘb、ｙb）の位置デ
ータを微分することにより、つまり、前回検出した位置
座標（Ｘn-1、Ｙn-1）と今回検出した位置座標（Ｘn、
Ｙn）との変化量（Ｘn-Ｘn-1、Ｙn-Ｙn-1）から先行車
１０１の相対速度（ｖbx、ｖby）が算出され（ステップ
Ｓ７）、さらに、先行車１０１の相対位置（ｘb、ｙb）
及び相対速度（ｖxb、ｖyb）に基づいて、後続車１０２
の目標操舵角δが算出される（ステップＳ８）。なお、
追従走行中に後続車１０２の絶対位置も変化するので、
相対速度は、相対位置座標（後続車１０２の現在地を基
準にした先行者１０１の位置）の変化から求められる。
ここで、目標操舵角δは、次式によって算出される。

【００５１】目標操舵角：δ＝Ｇy×ｙb＋Ｇv×ｖyb／ｖxb 但し、Ｇy：Ｙ座標ゲイン、Ｇv：相対速度ゲイン

【００５２】そして、上式にて算出された目標操舵角δ
がステアリング制御量としてステアリング制御ＥＣＵ４
４に出力され、これにより、ステアリングアクチュエー
タ４５が目標操舵角δにて作動される（ステップＳ
９）。

【００５３】つまり、先行車１０１の相対位置（ｘb、
ｙb）を求め、この相対位置（ｘb、ｙb）を微分するこ
とにより相対速度（ｖxb、ｖyb）を算出し、これら相対
位置（ｘb、ｙb）のＹ軸の成分ｙb及び相対速度（ｖx
b、ｖyb）から、これら相対位置ｙb及び（ｖxb、ｖyb）
に一致するように目標操舵角δを算出し、その目標操舵
角δにてステアリングアクチュエータ４５が制御され
る。なお、上記のレーダコントローラ２３による追従制
御は、後続車１０２を先行車とし、後続車１０３を追従
させる場合も同様に行われる。

【００５４】なおまた、目標操舵角δを、Ｙ軸方向の相
対速度ｖybから次式にて求めるようにしても良い。

【００５５】目標操舵角：δ＝Ｇy×ｙb＋Ｇv×ｖyb

【００５６】このように、上記の自動追従走行システム
は、先頭車１０１が走行した軌跡の情報、操作量の情報
である追従情報を後続車１０２、１０３へ送信し、その
追従情報に基づいて後続車１０２、１０３を走行させる
車々間通信コントローラ２２による追従走行時に、送受
信手段９、５４に何等かの原因により異常が発生する
と、異常検出手段６１によって送受信手段９、５４の異
常が検出されて切換手段６２によってレーザレーダ２か
らの受信信号がレーダコントローラ２３のレーダ走行Ｅ
ＣＵ３１へ送信されて、このレーダ走行ＥＣＵ３１によ
って、直前の先行車（後続車１０２の場合は先頭車１０
１が先行車であり、後続車１０３の場合は後続車１０２
が先行車である）の追従走行の制御に切り換えられる。

【００５７】また、送受信手段９、５４による車々間通
信が復活すると、切換手段６２によってレーザレーダ２
の受信信号のレーダコントローラ２３のレーダ走行ＥＣ
Ｕ３１への供給が遮断されて、再び、送受信手段９、５
４による先頭車１０１の追従情報の後続車１０２、１０
３への送信が行われ、後続車１０２、１０３が、車々間
通信コントローラ２２による先頭車１０１の追従走行に
切り換えられる。なお、異常検出手段６１が車々間通信
の異常を検出した時でも、その後の電波の送信状態が好
転（電波が届きにくいビルの影から出る等）して通信が
回復した場合は先頭車軌跡追従を再開するようにしてい
る。これにより、精度の良い追従走行が可能となる。

【００５８】以上、説明したように、上記自動追従走行
システムによれば、先頭車１０１が走行した軌跡の情報
である軌跡情報や先頭車１０１における操作量の情報等
からなる追従情報を後続車１０２、１０３へ送信し、そ
の追従情報に基づいて後続車１０２、１０３を走行させ
る車々間通信コントローラ２２による追従走行時に、送
受信手段９、５４に何等かの原因により異常が発生する
と、異常検出手段６１によって送受信手段９、５４の異
常が検出されて切換手段６２によってレーザレーダ２か
らの受信信号がレーダコントローラ２３へ送信されて、
このレーダコントローラ２３によって、直前の先行車
（後続車１０２の場合は先頭車１０１が先行車であり、
後続車１０３の場合は後続車１０２が先行車である）の
追従走行の制御に切り換えられるので、送受信手段９、
５４による送受信が異常となっても後続車１０２、１０
３を停止させることなく追従走行を継続させることがで
き、これにより、システムの運営を円滑に行うことがで
きる。

【００５９】なお、車々間通信コントローラ２２及びレ
ーダコントローラ２３による後続車１０２、１０３の追
従走行の制御は、上記の例に限定されることはない。ま
た、上記の例では、車々間通信コントローラ２２とレー
ダコントローラ２３とを設けたが、これらを一つのコン
ピュータで構成しても良い。

【００６０】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の自動追
従走行システムによれば、下記の効果を得ることができ
る。請求項１記載の自動追従走行システムによれば、先
頭車が走行した軌跡の情報である軌跡情報や先頭車にお
ける操作量の情報等からなる追従情報を後続車へ送信
し、その追従情報に基づいて後続車を走行させる先頭車
追従制御手段による追従走行時に、送受信手段に何等か
の原因により異常が発生すると、異常検出手段によって
送受信手段の異常が検出されて切換手段によってレーダ
装置からの受信信号が前走車追従制御手段へ送信され
て、この前走車追従制御手段によって、直前の先行車の
追従走行の制御に切り換えられるので、送受信手段によ
る送受信が異常となっても後続車を停止させることなく
追従走行を継続させることができ、これにより、システ
ムの運営を円滑に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
に用いられる自動追従走行車の概略構成を説明する概略
斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
に用いられる自動追従走行車の概略構成を説明する概略
構成図である。

【図３】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
の機能を説明する機能ブロック図である。

【図４】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
に用いられる自動追従走行車の車々間通信コントローラ
の構成及び機能を説明する機能ブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
に用いられる自動追従走行車の車々間通信コントローラ
の構成及び機能を説明する機能ブロック図である。

【図６】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
に用いられる自動追従走行車のレーダコントローラの構
成及び機能を説明する機能ブロック図である。

【図７】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
に用いられる自動追従走行車のレーダコントローラによ
る制御の流れを説明するフローチャート図である。

【図８】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
に用いられる自動追従走行車のレーダコントローラによ
る制御を説明する先行車及び後続車の概略平面図であ
る。

【図９】本発明の実施の形態の自動追従走行システム
に用いられる自動追従走行車のレーダコントローラによ
る制御を説明する先行車と後続車との位置関係を示す図
である。

【符号の説明】

１自動追従走行車２レーザレーダ（レーダ装置）９車々アンテナ（送受信手段）２２車々間通信コントローラ（先頭車追従制御手段）２３レーダコントローラ（前走車追従制御手段）５４車々間無線装置（送受信手段）６１異常検出手段６２切換手段１０１先頭車１０２、１０３後続車

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Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先頭車に対して後続車を自動追従走行さ
せる自動追従走行システムであって、前記先頭車と後続車との間にて、前記先頭車の走行軌跡
の情報、操作量の情報からなる追従情報を送受信する送
受信手段と、前記後続車を前記送受信手段によって送信された前記追
従情報に基づいて前記先頭車の走行軌跡に沿って追従走
行させる先頭車追従制御手段と、前記後続車の直前の先行車の位置を検出するレーダ装置
からの受信信号に基づいて、前記後続車を前記先行車に
追従走行させる前走車追従制御手段と、前記先頭車追従制御手段による前記後続車の前記先頭車
に対する追従走行時に、前記送受信手段による前記追従
情報の送受信異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段によって送受信異常が検出された際に、
前記レーダ装置からの受信信号を前記前走車追従制御手
段へ送信させ、このレーザコントローラにより、先行車
に対して後続車を追従走行させる切換手段とを有するこ
とを特徴とする自動追従走行システム。