JP2712523B2 - 自律走行車両 - Google Patents

自律走行車両

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JP2712523B2 JP1090571A JP9057189A JP2712523B2 JP 2712523 B2 JP2712523 B2 JP 2712523B2 JP 1090571 A JP1090571 A JP 1090571A JP 9057189 A JP9057189 A JP 9057189A JP 2712523 B2 JP2712523 B2 JP 2712523B2
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は自律走行車両に関する。
(従来の技術) 従来の自律走行車両の例としては、例えば走行路上に
描かれた白線を車両に設置されたカメラにより撮像し、
この白線に沿って自律走行させ、白線の描かれていない
交差点では、予め設定された走行パターン、例えば一定
の操舵角でステアリングを制御するようにしたものの例
がある。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記の如く提案された自律走行車両に
あっては、走行パターンの設定に多くの手間と時間を要
すると共に、走行パターンの設定されていない交差点で
は自律走行ができないという問題点があった。
そこで、本発明は、交差点毎に予め個別の走行パター
ンを設定しておくことなく、各種交差点を自律走行でき
る自律走行車両を提供することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明の自律走行車両
は、第1図に示すように、あらかじめ決められた走行経
路上の案内線に沿って車両を自律走行させる自律走行車
両において、当該車両の進行方向における走行路の案内
線を含む路面状況を撮像する撮像手段31と、該撮像手段
31で撮像した走行路の路面状況に基づいて、当該車両の
進行方向における交差点の有無を判別する交差点判別手
段33と、当該車両が走行すべき走行経路を記憶する走行
経路記憶手段35と、前記交差点判別手段33で当該車両の
進行方向に交差点が有ると判別され、かつ前記走行経路
記憶手段35の記憶内容から当該交差点を曲折すべきであ
ると判別されたとき、当該交差点内に、当該車両が現在
走行中の走行路の案内線と、当該車両が当該交差点を通
過後に走行する走行路の案内線のうち、該曲折方向の外
側に位置する案内線間を結ぶ円弧状の仮想案内線を設定
する仮想案内線設定手段37と、該仮想案内線設定手段37
で設定された仮想案内線に沿って当該車両を自律走行さ
せる走行制御手段39と、を有することを要旨とする。
(作用) 本発明に係る自律走行車両によれば、まず、交差点判
別手段33は、撮像手段31で撮像した走行路の路面状況に
基づいて、車両の進行方向における交差点の有無を判別
する。この判別の結果、車両の進行方向に交差点が有る
と判別され、かつ走行経路記憶手段35の記憶内容から当
該交差点を曲折すべきであると判別されると、仮想案内
線設定手段37は、当該交差点内に、車両が現在走行中の
走行路の案内線と、車両が当該交差点を通過後に走行す
る走行路の案内線とのうち、該曲折方向の外側に位置す
る案内線間を結ぶ円弧状の仮想案内線を設定する。これ
を受けて走行制御手段39は、設定された仮想案内線に沿
って車両を自律走行させる。したがって、一般に案内線
が引かれていない各種の交差点において、交差点毎に走
行パターンを予め設定しておくことなしに、交差点以外
の一般走行路において案内線に沿って車両を自律走行さ
せる通常制御時と同様に、各種交差点毎に設定される仮
想案内線に沿って車両を自律走行させることができる。
(実施例) 以下、本発明の実施例を説明する。
第2図に示すように、本例の自律走行車両は、車両本
体5に前方側の路面を撮像するカメラ5Aを備え、このカ
メラ5Aで撮像した路面6の案内線としての白線や路肩な
ど路面構造の情報により、以下に示す画像処理を行いつ
つ自律的に走行するものである。
第3図に示すように、制御装置は、前記カメラ5Aを含
めた撮像部7と、画像処理装置8と地図情報記憶部9に
接続された大局的走行制御部10と、この制御部10及び前
記画像処理装置8と接続された操舵制御部11と、この制
御部11から出力される舵角の変位指令に基いてステアリ
ングを駆動するステアリング駆動部12とで構成されてい
る。
前記大局的走行制御部10は、前記地図情報記憶部9中
の地図情報を参照し、予め設定された複数通過点での目
標姿勢,路肩や白線に対する目標位置、目標速度などで
形成される経路データに基いて操舵に関する制御量を設
定するものである。
前記操舵制御部11は、前記画像処理装置8の画像デー
タを入力し、前記大局的走行制御部10で設定された制御
量をさらに加工し、舵角制御量として前記ステアリング
駆動部に舵角の変位指令を出力するものである。
図示しないが、ステアリング以外のクラッチ,ブレー
キ,アクセルなどについての制御部材も適宜接続され
る。
第4図は操舵制御量の算出手順を示すフローチャート
である。
ステップ401では、大局的走行制御部10に予め設定さ
れた経路データにより第5図に示すように現在通過区間
の始点及び終点に相当する目標点A,Bの姿勢データθA
θBをレジスタより入力する。13L,13Rは左右の路肩な
いし白線を示す。この姿勢データθA,θBは、各目標点
A,Bにおいて在るべき車両姿勢を示すものである。つま
り、その前の目標点(図示せず)より始めの目標点Aに
侵入してきた車両は進行方向をθAとすべきであり、次
いで到達する目標点Bでの姿勢はθBで在るべきことが
示されている。
そこでステップ402では、次の目標点Bまでの残距離
rを図示しない距離カウンタより入力し、ステップ403
で経路データに関する舵角の変位指令ΔSTを次式により
算出する。
ΔST=drf・θA+(1−drf)・θB−θ drf=min(1,r/r0) ここに、θは現在舵角、drfは残距離rが目標点Bに
一定距離r0(例えば5m)まで近ずくまでは「1」で一定
距離r0より小さくなってからは残距離rが小さくなるほ
ど1からゼロ(0)に近づくよう定義した関数である。
つまり、この変位指令ΔST、目標点Aでは目標姿勢θ
A、目標点Bでは目標姿勢θBとなるよう目標点手前側か
ら次第に変更するよう指定した第5図に破線で示す目標
姿勢θ0に対するずれ量を示すものである。このように
して求められた舵角の変位指令ΔSTは操舵の基本的な量
であると言える。
次に、ステップ404では、第6図に破線で示すよう
に、実線で示す車両5の現在状態に対し車速Vに応じて
設定される距離Lm先に中間目標点Cを自動設定し、この
目標点Cにおける目標位置Xc、目標姿勢θcに対し位置
のずれ量ΔX及び舵角のずれ量Δθを算出する。
L=L0(1+0.25V) ΔX=Xc−X Δθ=θc−θ ただし、L0は一定距離、Xは舵角をそのままとした場
合の目標点Cでの予測位置である。
次いで、ステップ405では、各ずれ量ΔX,Δθに対し
第7図及び第8図に示すメンバシップ関数を適用し、各
ずれ量ΔX,Δθに対し、ずれの大きさを示す各区分「−
B」「−M」「S」「+M」「+B」に相当する確から
しさのメンバシップ値μx,μθを求める。
例えば、最大評価値MaxΔXが例えば6mであるとする
と、位置のずれ量ΔXが1mの場合、区分「S」に相当す
るメンバシップ値は0.7で、区分「+M」に相当するメ
ンバシップ値は0.3で、他の区分のものは全てゼロ
(0)であるが如くである。角度のずれ量Δθについて
も同様にメンバシップ値μθが設定される。
次に、ステップ406では、第9図の表に示す25の制御
ルールを用い、これに算出されたメンバシップ値を与
え、加重平均を取ることにより、ファジィー制御の舵角
の変位指令ΔSgを算出する。すなわち、第9図に示す制
御ルールは、 ifΔXisXand ΔθisθthenΔS=A(X,θ) なる式で与えられているので、次式により全ルールに対
する加重平均をとることによりファジィー制御の舵角の
変位指令ΔSgを求めることができる。
すなわち、本例の加重平均は、各制御ルールで設定さ
れる変位指令A(X,θ)にずれ量の小さい方のメンバシ
ップ値を乗じこれら総和の加重平均をとる。ここで、小
さい方のずれ量に重点を置いたのは、極大値による急激
なステアリング操作を避け、より安定な走行を可能とす
るためである。
ステップ407では、ステップ403及びステップ406で求
めた舵角の変位指令ΔST,ΔSgの和を求める。
ΔS=ΔST+ΔSg 以上により演算された舵角の変位指令ΔSは、第3図
に示すステアリング駆動部12に出力され、現在舵角θに
変位ΔSを与えるようにステアンリグが駆動される。
したがって、車両4は第5図に示すように、予め設定
された経路データに従って例えば左側白線13Lに沿って
自律走行をすると共に、途中で指定の経路を外れ又は指
定の姿勢と異なる姿勢をとるときには、第4図のステッ
プ403で演算される変位指令ΔSTによってステアリング
を適正に制御することが可能である。と同時に、本例で
はカメラ5Aによって路面6が撮像され第6図に示すよう
に、所定の制御周期毎にLm先に中間目標点Cが自動設定
されこの目標点Cに定める目標値Xc,θcに対し、ファ
ジィー制御でステアリングの変位指令ΔSgが与えられる
ことになる。
上記例では、白線13Lに沿って、自律走行させる例を
示したが、案内線は白線に限られるものではなく、黄
線、路肩、その他の標識であってよい。
第10図は交差点に対する自律走行方式を示すフローチ
ャートである。
ステップ1001では、カメラ5Aで撮像した案内線、例え
ば路肩の形状により、又は経路データ上で指定する位置
に到達したことで交差点を判別する。
ステップ1002では、第11図に示すような車両5の前方
側に位置する交差点14を撮像する。本例の交差点14は、
十字形で、進行方向(図下方から上方側)に対し、左側
にP1,P2、右側にQ1,Q2の路肩15〜18の交点(角)を有
するものとする。路肩15〜18の添字Rは右側,Lは左側を
意味する。
ステップ1003では、経路データにより右折れするのか
左折れするのかを判別し、右折れであればステップ1004
へ、左折れであればステップ1005へ移行する。
ステップ1004では、右折れであることに鑑みて、以後
の計算で必要となる左手前側の角P1及び右向う側の角Q2
の座標値を入力する。同様にステップ1005では左折れで
あることに鑑みて、右手前側の角Q1及び左向う側の角P2
の座標を入力する。
次いで、ステップ1006では、第12図に示すように、折
曲り方向に応じて、例えば右折れであれば左手前及び右
向う側の点P1,Q2を通り、過去の又はこれからの進行対
象となる路肩15L,18Lと接する半径R(未知数)の円弧E
0を演算する。
すなわち、右折れの場合、カメラの座標をx0y0とし、
点P1,Q2、円弧E0の中心点C0の座標を、 P1(xL,yL,θL)、 Q2(xR,yR,θR) C0(xc,yc) であるとすると、円弧E0の方程式は、 (x0-xc)2+(y0-yc)2=R2 であり、 tan(90−θL)=yr/xL =−1/m1 …(1) (ただしθL≠90°) tan(90−θR)=yL/xR =−1/m2 …(2) (ただしθR≠90°) が成立する。故に、 (xL−xc)2+(yL−yc)2=R2 …(3) (xR−xc)2+(yR−yc)2=R2 …(4) として、(1)〜(4)式を解くことにより、 xc=(yR−m2xR)−(yL−m1xL)/(m1−m2) yc=m1(yR-m2xR)−m2(yL-m1xL)/(m1−m2により、円弧E0の中心C0(xc,yc)に対し半径Rより内
側で円弧E0に沿って自律走行させるための準備が完了す
る。
ステップ1007では、交差点14への侵入を確認し、ステ
ップ1008で通過を確認するまでの間ステップ1009,1010
の処理により交差点14内での操舵制御を行わせる。
ここでの操舵制御は、車速に応じて変化されるLm先で
の仮想案内線E0に対し、路肩に対しl0m(例えば2m)内
側を走行させるよう舵角を決定し、ステアリング駆動部
12に舵角の変位指令を出力するものである。
又、次いでステップ1010では、制御周期Δt間におけ
る車両の進行に伴うカメラ座標xi,yiの補正のため、次
式による座標変換処理を実行し、新たな座標xi,yiに対
し新たな円弧Eiを生成する。すなわち、座標x0,y0に対
し次の座標x1,y1は、dx,dyを移動量、βを車両の変位
角として、 で求まる。以後、これを制御周期毎に繰り返し、新たな
座標xi,yiに対して円弧Eiを形成しつつ、この円弧Eiに
沿って自律走行する。
Lm先での予定位置の仮想白線までの距離l1は、第13図
に示すように、仮想白線E1とy1=Lを示す直線との交点
Sの座標値Sを(xs,ys)、円弧E1の中心R1の座標をR1
(x1,y1)とすれば、 であるので、Lm先での円弧Eiとの間の予測距離l1は l1=xs で求まる。
したがって、この距離l1と基準値l0との差Δlをゼロ
(0)とするよう、舵角の変位指令ΔSEをステアリング
駆動部12へ出力する。
Δl=(l1−l0)→ΔSE 以上により、本例の自律走行車両では、白線など案内
線のない交差点てあっても、路肩構造よりその内部に仮
想白線E0を自動設定し、これに沿って自律することがで
きる。
したがって、各交差点毎に予めの走行パターンを必ず
しも設定する必要がなく、走行パターンの設定作業を軽
減することができる。
上記実施例では、十字形状の交差点には、全て円弧状
の仮想白線E0を設定できるかの如く説明したが、実際に
は、設定した白線E0に沿って自律走行可能であるか否か
を判別すべきであること勿論である。
又、上記実施例では十字形状の交差点について示した
が、第14図に示すように丁字形状の交差点19やその他の
形状の交差点であっても仮想の案内線Eaを設定できる。
さらに、第15図に示すように交差点20の構造に応じて
円弧以外の仮想案内線Ebを設定することもできる。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、この他適宜の態様で実
施し得るものである。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明に係る自律走行車両によ
れば、一般に案内線が引かれていない各種の交差点にお
いて、交差点毎に走行パターンを予め設定しておくこと
なしに、交差点以外の一般走行路において案内線に沿っ
て車両を自律走行させる通常制御時と同様に、各種交差
点毎に設定される仮想案内線に沿って車両を自律走行さ
せることができるというきわめて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の概要を示すブロック図、第2図以下は
本発明の実施例を示し、第2図は自律走行車両の外観を
概略的に示す説明図、第3図は制御装置のブロック図、
第4図は交差点以外で用いられる一般的な操舵制御量の
演算方式を示すフローチャート、第5図は走行データに
よる操舵方式を示す説明図、第6図はファジィー制御に
よる操舵方式を示す説明図、第7図及び第8図はメンバ
シップ関数の説明図、第9図はファジィー制御の制御ル
ールを示す説明図、第10図は交差点での自律走行方式を
示すフローチャート、第11図は十字形の交差点の説明
図、第12図は交差点に設定される仮想白線の説明図、第
13図は交差点通過中における仮想白線設定方式の説明
図、第14図はT字形の交差点の説明図、第15図は他の仮
想白線の説明図である。 5…車両(車両本体) 31…撮像手段 33…交差点判別手段 35…走行経路記憶手段 37…仮想案内線設定手段 39…走行制御手段 E0…仮想案内線

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】あらかじめ決められた走行経路上の案内線
    に沿って車両を自律走行させる自律走行車両において、 当該車両の進行方向における走行路の案内線を含む路面
    状況を撮像する撮像手段と、 該撮像手段で撮像した走行路の路面状況に基づいて、当
    該車両の進行方向における交差点の有無を判別する交差
    点判別手段と、 当該車両が走行すべき走行経路を記憶する走行経路記憶
    手段と、 前記交差点判別手段で当該車両の進行方向に交差点が有
    ると判別され、かつ前記走行経路記憶手段の記憶内容か
    ら当該交差点を曲折すべきであると判別されたとき、当
    該交差点内に、当該車両が現在走行中の走行路の案内線
    と、当該車両が当該交差点を通過後に走行する走行路の
    案内線とのうち、該曲折方向の外側に位置する案内線間
    を結ぶ円弧状の仮想案内線を設定する仮想案内線設定手
    段と、 該仮想案内線設定手段で設定された仮想案内線に沿って
    当該車両を自律走行させる走行制御手段と、 を有することを特徴とする自律走行車両。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5647905B2 (ja) * 2010-01-20 2015-01-07 株式会社Ihiエアロスペース 無人移動体の制御方法
JP6464933B2 (ja) * 2015-06-09 2019-02-06 株式会社デンソー 経路設定装置及び自動走行制御システム
JP6666304B2 (ja) * 2017-06-02 2020-03-13 本田技研工業株式会社 走行制御装置、走行制御方法、およびプログラム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62140109A (ja) * 1985-12-16 1987-06-23 Toyoda Autom Loom Works Ltd 画像式無人車における操舵制御方法
JPS63314624A (ja) * 1987-06-17 1988-12-22 Nissan Motor Co Ltd 車両の走行制御装置
JP2603523B2 (ja) * 1988-08-10 1997-04-23 本田技研工業株式会社 自動走行装置

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