JP2766334B2 - Automatic driving control system for vehicles - Google Patents
Automatic driving control system for vehiclesInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、所定の誘導路に沿って、自動車が自動的
に走行、方向変化、停止などの動作を自動操縦走行制御
させる場合に、特に、誘導コースの曲線部の曲率が大き
く、車両の回転半径と同じくらいか、もしくは小さい小
回りコースのある車庫入れのような走行動作を自動的に
行なうような車両の自動操縦走行装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention is particularly applicable to a case where an automobile is controlled to automatically drive, change directions, stop, and other operations along a predetermined taxiway. The present invention relates to an autopilot traveling device for a vehicle that automatically performs a traveling operation such as a garage with a small turning course in which the curvature of a curved portion of a guidance course is large and is about the same as or smaller than the turning radius of the vehicle. .
従来、この種の装置として、特公昭52−18446号公報
（以下、第１公報という）、特公昭52−20637号公報
（以下、第２公報という）などがある。Conventionally, as this type of apparatus, there are Japanese Patent Publication No. 52-18446 (hereinafter referred to as first publication) and Japanese Patent Publication No. 52-20637 (hereinafter referred to as second publication).
第１公報は給電用電力架線を一種の誘導路として、そ
れに追従して走行する電気自動車の操縦自動制御方式に
ついて開示されているものである。The first publication discloses an automatic steering control system for an electric vehicle that travels following a power supply line as a kind of guideway.
この第１公報では、車両本体の前、後方に突出した受
電用ポールの水平回転角度を検出して、その回転角度か
ら、電力架線で与えられるコースからのずれＹと、姿勢
角Ψ（コースと車両本体の前後方向のなす角）を求め、
コースずれＹと姿勢角Ψに比例する操舵角α＝Ｋ・（K1
Y＋K2Ψ）で操舵制御を行なうことが記載されてる。In this first publication, a horizontal rotation angle of a power receiving pole protruding rearward and forward of a vehicle body is detected, and from the rotation angle, a deviation Y from a course given by a power overhead line and an attitude angle Ψ (course Angle of the vehicle body in the front-rear direction)
The steering angle α is proportional to the course deviation Y and the attitude angle コ ー ス = K · (K 1
It describes that steering control is performed with Y + K 2行 な う).
また、後者の第２公報には、車両一般について、指令
したコースからのコースずれが小さい直線走行のコース
では、操舵角指令値に対するコースずれの比、すなわ
ち、操舵角制御ゲインを小さく設定し、コースずれが大
きくなる曲線走行の場合は、制御ゲインを大きくするよ
うにすることが記載されている。Also, in the latter second publication, the ratio of the course deviation to the steering angle command value, that is, the steering angle control gain, is set to be small for a general vehicle in a straight running course in which the course deviation from the commanded course is small, It is described that the control gain is increased in the case of curve running in which the course deviation increases.
すなわち、検出したコースずれの大きさが許容範囲を
越えると、大きな制御ゲインをもつような非線形制御ゲ
インを設定することが記載されている。That is, it describes that when the magnitude of the detected course deviation exceeds an allowable range, a non-linear control gain having a large control gain is set.
ところで、このような指定したコースに沿った自動操
縦走行により、自動車庫入れのような走行動作をさせる
場合には、コースずれだけでなく、コースに対する車両
の姿勢、つまり、車両前後方向とコースとの並行度につ
いても、制御偏差の小さい、安定な動作が要求される。By the way, when performing a driving operation such as car garage by automatic driving along such a designated course, not only the deviation of the course but also the attitude of the vehicle with respect to the course, that is, the vehicle longitudinal direction and the course. Also requires a stable operation with a small control deviation.
さらに、指定したコースの曲率半径が車庫入れスペー
スが狭小であるがために、車両の最小回転半径よりも小
さくなるような場合には、一方向に進行して操舵するだ
けでは、コースずれを通り越して、コース外れに落ち入
ることは避けられないという問題点がある。Furthermore, if the radius of curvature of the specified course is smaller than the minimum turning radius of the vehicle due to the narrow garage entry space, simply moving in one direction and steering will pass the course deviation. Therefore, there is a problem that it is inevitable to fall off the course.
この発明は、上記のような問題点を解消するためにな
されたもので、自動車の車庫入れ動作などのように、比
較的狭小な走行範囲内を指定したコースを外れることな
く、自動車を自動的に操縦走行することができる車両の
自動操縦走行制御装置を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and automatically moves a car without leaving a designated course within a relatively narrow traveling range, such as a car garage operation. It is an object of the present invention to obtain an automatic driving and traveling control device for a vehicle capable of driving and traveling quickly.
この発明に係わる車両の自動操縦走行制御装置は、車
両の前後方向の代表軸上の少なくとも２点以上の場所
で、誘導ラインからの偏倚量に応じた偏倚検出器の出力
信号から、車両の所定位置と誘導ラインとの横方向の偏
倚量に相当するコース偏差に対応する第１のパラメータ
Ｅと代表軸と誘導ラインとのコース並行度に相当する第
２のパラメータＦとを算出し、第１のパラメータＥと第
２のパラメータＦの１次結合された演算量（aE＋bF）を
操舵輪の目標操舵角ｒとして、時間軸上で逐次演算出
力する操舵角演算部と、操舵輪の舵角に応じた舵角検出
器の出力信号を受けて、操舵角が目標操舵角に一致する
ように追従制御する操舵駆動制御部と、コース偏差が所
定値を越えようとしたとき、車両を停止した後、コース
偏差が小さくなるように逆向きに走行した後、再び、以
前と同じコースに沿って走行するようにするとともに、
操舵角演算に対して補正制御を行なう補正制御手段とを
設けたものである。An automatic driving control system for a vehicle according to the present invention uses a predetermined signal of a vehicle based on an output signal of a deviation detector corresponding to a deviation amount from a guidance line at at least two or more points on a representative axis in the longitudinal direction of the vehicle. The first parameter E corresponding to the course deviation corresponding to the amount of lateral deviation between the position and the guide line and the second parameter F corresponding to the course parallelism between the representative axis and the guide line are calculated, and the first parameter E is calculated. A steering angle calculation unit for sequentially calculating and outputting on the time axis the target parameter E for the steered wheels, using the calculated amount (aE + bF) of the primary combination of the parameter E and the second parameter F as the target steering angle r ; After receiving the output signal of the corresponding steering angle detector, the steering drive control unit that performs tracking control so that the steering angle matches the target steering angle, and after the vehicle stops when the course deviation attempts to exceed a predetermined value. , So that the course deviation is small After driving in the same direction, again drive along the same course as before,
Correction control means for performing correction control on the steering angle calculation.
この発明における操舵角演算部は、コース偏差に対応
する第１のパラメータＥとコース並行度に対応する第２
のパラメータＦという二つのパラメータの１次結合した
演算量（aE＋bF）を目標操舵角として時間軸上で演算出
力し、この出力により操舵駆動制御部で操舵角をこの目
標値になるように駆動制御するようにし、コース偏差が
所定値越えようとしたとき、補正制御手段により車両を
停止し、そのときの操舵方向と逆方向に所定角だけ操舵
した後、逆方向に走行し、コース偏差を減少させた後、
再び以前の方向に走行するように走行制御するととも
に、以前の方向に走行する所定の期間または所定の距離
走行する間、第２のパラメータＦについての演算係数ｂ
を小さく設定変更するように制御する。The steering angle calculation unit according to the present invention includes a first parameter E corresponding to the course deviation and a second parameter E corresponding to the course parallelism.
A calculation amount (aE + bF) obtained by linearly combining two parameters, ie, the parameter F, is output as a target steering angle on the time axis, and the steering drive control unit controls the driving so that the steering angle becomes the target value by this output. When the course deviation exceeds a predetermined value, the vehicle is stopped by the correction control means, the vehicle is steered by a predetermined angle in the direction opposite to the steering direction at that time, and then the vehicle runs in the reverse direction to reduce the course deviation. After letting
The travel control is performed so that the vehicle travels in the previous direction again, and during a predetermined period of travel in the previous direction or during travel of a predetermined distance, the operation coefficient b for the second parameter F is calculated.
Is controlled to be changed to a smaller value.
以下、この発明の車両の自動操縦走行制御装置の実施
例を図面とともに説明する。第１図はその一実施例の構
成を示すブロック図、第２図および第３図は自動操縦走
行制御される車両の側面および底面からみた模式図であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a vehicle automatic driving control device according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of one embodiment, and FIGS. 2 and 3 are schematic views of a vehicle under automatic steering control as viewed from the side and bottom.
まず、第２図、第３図より車両と誘導ラインとの関係
について説明する。この第２図、第３図の両図におい
て、１は車両本体、２は道路上に敷設された誘導ライン
で、この実施例では、実効値が３〜5A,周波数50Hz〜60H
zの交流電流を流した絶縁被覆銅線である。First, the relationship between the vehicle and the guide line will be described with reference to FIGS. 2 and 3, reference numeral 1 denotes a vehicle main body, 2 denotes a guide line laid on a road, and in this embodiment, the effective value is 3 to 5 A, and the frequency is 50 Hz to 60 H.
This is an insulation-coated copper wire through which an AC current of z has been passed.
３および４は車両の前部と後部の下面に取り付けられ
た偏倚検出器としての磁気センサで、２個の磁気センサ
3a,3bおよび4a,4bがそれぞれペアになって、誘導ライン
２から発生する磁界を検出することにより、車両の前部
および後部における車両の方位を示す代表軸５と誘導ラ
イン２との間の距離を検出する偏倚検出器を構成してい
る。Numerals 3 and 4 denote magnetic sensors as displacement detectors mounted on the lower surfaces of the front and rear portions of the vehicle.
3a, 3b and 4a, 4b form a pair, respectively, and detect a magnetic field generated from the guide line 2 so that a representative axis 5 indicating the vehicle orientation at the front and rear of the vehicle and the guide line 2 A deviation detector for detecting a distance is configured.
また、６は車両の前輪で、操舵輪であり、第３図では
6a,6bとして二つ示されている。Reference numeral 6 denotes a front wheel of the vehicle, which is a steering wheel.
Two are shown as 6a and 6b.
７は後輪で、駆動輪となっており、第３図では7a,7b
として二つ示されている。Reference numeral 7 denotes a rear wheel, which is a drive wheel.
Two are shown.
第１図は車両１内に搭載される車両の自動操縦走行制
御装置本体の構成を示すブロック図である。この第１図
の８は磁気センサ３および４からの偏倚信号eI,eIIを受
けて、コース偏差に対応する第１のパラメータＥおよび
コース並行度に対応する第２のパラメータＦを演算し、
これら二つの演算結果について、各乗算係数a,bの乗算
と加算を行なうことによって、目標操舵角を演算出力す
る操舵角演算部である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main body of an automatic driving control device of a vehicle mounted in the vehicle 1. As shown in FIG. 8 of the first view is receiving a biasing signal e I, e II from the magnetic sensor 3 and 4, calculates a second parameter F corresponding to the first parameter E and course parallel degree corresponding to the course deviation ,
A steering angle calculation unit that calculates and outputs a target steering angle by multiplying and adding each of the two calculation results by the multiplication coefficients a and b.
舵角制御部９は操舵角演算部８より目標操舵角信号
ｒと、実際の舵角に応じた信号を後述する舵角検出器
11から受けて、操舵輪の舵角を目標とする操舵角に一致
するように追従制御させるための制御信号を操舵駆動部
10に出力するようになっている。The steering angle control unit 9 outputs a target steering angle signal from the steering angle calculation unit 8.
r and a signal corresponding to the actual steering angle.
The steering drive unit receives a control signal for receiving the steering signal from the steering wheel 11 and performing a tracking control so that the steering angle of the steered wheels coincides with the target steering angle.
Output to 10
この操舵駆動部10は上記制御信号を受けて操舵輪を実
際に動作させるようになっている。The steering drive section 10 receives the control signal and actually operates the steered wheels.
舵角検出器11は操舵駆動部10の出力を受けて操舵輪の
舵角に応ずる信号を上記舵角制御部８に出力するよう
になっている。The steering angle detector 11 receives the output of the steering drive unit 10 and outputs a signal corresponding to the steering angle of the steered wheel to the steering angle control unit 8.
一方、12は車速検出器15からの車速信号Ｖとスイッチ
80からの自動走行起動信号を受けて、車両の速度を所定
の範囲内で走行させるように、アクセル，ブレーキへの
操作信号を出力する車速制御部である。On the other hand, 12 is a vehicle speed signal V from the vehicle speed detector 15 and a switch.
A vehicle speed control unit that receives an automatic driving start signal from 80 and outputs an operation signal to an accelerator and a brake so that the vehicle runs within a predetermined range.
駆動部13,14は車速制御部12からそれぞれアクセル操
作信号、ブレーキ操作信号を受けて、図示しないアクセ
ルおよびブレーキを動作させるようになっている。The drive units 13 and 14 receive an accelerator operation signal and a brake operation signal from the vehicle speed control unit 12, respectively, and operate an accelerator and a brake (not shown).
補正制御部16は走行補正制御部17と係数補正制御部18
とにより構成されており、走行補正制御部17では、操舵
角演算部８から送出されるデータ信号、すなわちコース
偏差に対応する第１のパラメータＥ、あるいはコース並
行度に対応する第２のパラメータＦを受けて、車両の停
止（BR）と前進、後退（D/R）の指令を行なう信号をそ
れぞれブレーキの駆動部14、シフトレバーの駆動部19に
出力する。The correction control unit 16 includes a travel correction control unit 17 and a coefficient correction control unit 18.
In the travel correction control unit 17, the data signal sent from the steering angle calculation unit 8, that is, the first parameter E corresponding to the course deviation or the second parameter F corresponding to the course parallelism is provided. In response thereto, signals for instructing the stop (BR), forward and backward (D / R) of the vehicle are output to the brake drive unit 14 and the shift lever drive unit 19, respectively.
また、係数補正制御部18では、操舵角演算に使用する
乗算係数a,bについて変更設定したデータを操舵角演算
部８に送出する。In addition, the coefficient correction control unit 18 sends to the steering angle calculation unit 8 data in which the multiplication coefficients a and b used for the steering angle calculation are changed and set.
次に動作について説明する。第４図はこの発明を車庫
入れという走行動作に対して適用する場合についての道
路と車庫スペースと誘導ラインなどを示した図である。Next, the operation will be described. FIG. 4 is a diagram showing a road, a garage space, a guide line, and the like in a case where the present invention is applied to a traveling operation of garage entry.
この第４図の図中の２は誘導ラインで、実線で示した
部分が自動操縦の状態で誘導走行するための指定された
コースである。In FIG. 4, reference numeral 2 denotes a guidance line, and a portion indicated by a solid line is a designated course for guiding and traveling in an automatic driving state.
また、破線部は誘導ラインに電流を流すための回路を
構成するために付随する部分である。The broken line is a part accompanying a circuit for supplying a current to the induction line.
実線部分は道路面上、または道路面から比較的浅い所
に敷設され、破線部分は道路面から比較的深い所に敷設
することにより、前記磁気センサ3a,3b,4a,4bには、実
線部分の誘導ライン２から発生する磁界だけが検出さ
れ、誘導ラインとしての役目を果している。The solid line portion is laid on the road surface or at a place relatively shallow from the road surface, and the broken line portion is laid at a relatively deep place from the road surface, so that the magnetic sensors 3a, 3b, 4a, 4b have solid line portions. Only the magnetic field generated from the guide line 2 is detected and serves as the guide line.
20は前記誘導ライン２に交流電流を通ずる交流電源で
ある。21は車庫入れスペースである。Reference numeral 20 denotes an AC power supply for passing an AC current through the induction line 2. 21 is a garage storage space.
第４図に示すような位置に、車両本体１が置かれた状
態から自動操縦の走行を始めさせるとすれば、この状態
で、第１図を示したスイッチ80をオンにすることによ
り、自動走行起動信号が出力され、自動操縦の走行状態
となり、第４図の矢印の方向にバック走行して車庫入れ
スペース21に誘導走行制御されるものである。If it is assumed that automatic driving starts to be started from a state where the vehicle main body 1 is placed at a position as shown in FIG. 4, in this state, the switch 80 shown in FIG. The traveling start signal is output, and the vehicle is in the automatic driving traveling state. The vehicle travels backward in the direction of the arrow in FIG.
第５図はそのときの要部動作を示すタイムチャートで
ある。この第５図にしたがって動作説明する。FIG. 5 is a time chart showing the operation of the main part at that time. The operation will be described with reference to FIG.
第５図（ａ）に示す時刻ｔ＝t1で、第４図に示される
ような位置で車両本体１が停まっているところから自動
操縦走行が始まる。At time t = t 1 shown in FIG. 5 (a), autopilot travel begins with the vehicle body 1 is parked at a position as shown in Figure 4.
時刻ｔ＝t1以後、車両本体１が誘導ライン２に沿って
後進し、時刻ｔ＝t6で第４図の車庫入れスペース21の中
の破線で示す位置で停止して終了する。Time t = t 1 after, and reverse the vehicle body 1 along the guide line 2, and ends stops at time t = t 6 at the position shown by the broken line in FIG. 4 of the garage space 21.
この間の偏倚検出器としての磁気センサ３および４の
検出出力eIおよびｅIIの時間波形が第５図（ａ）に示さ
れている。Time waveform of the detection output e I and e II of the magnetic sensor 3 and 4 as during this period biasing detector is illustrated in FIG. 5 (a).
第５図（ｂ），第５図（ｃ）、第５図（ｄ）は上記検
出出力eI,eIIの信号を基に操舵角演算部８および補正制
御部16で演算される信号の時間変化波形を示している。FIGS. 5 (b), 5 (c) and 5 (d) show the signals calculated by the steering angle calculator 8 and the correction controller 16 based on the signals of the detection outputs e I and e II . 5 shows a time-varying waveform.
第５図（ｂ）は車両１の代表軸５と誘導ライン２との
なす角に対応するコース平行度に対応する第２のパラメ
ータＦを示しており、次式にしたがって演算されたもの
である。FIG. 5 (b) shows a second parameter F corresponding to a course parallelism corresponding to an angle between the representative axis 5 of the vehicle 1 and the guide line 2, which is calculated according to the following equation. .
ただし、Ｌは第３図に示すように、車両の前部および
後部での偏倚検出位置間の距離である。コース偏差に対
応する第１のパラメータＥは、ここでは、偏倚信号ｅII
（車両後部の偏倚信号）がそのままＥ＝ｅIIとして扱え
る。 Here, L is the distance between the deviation detection positions at the front and rear of the vehicle, as shown in FIG. The first parameter E corresponding to the course deviation is here the bias signal e II
(The bias signal at the rear of the vehicle) can be directly treated as E = e II .
第５図（ｄ）は、上記の第１のパラメータＥと第２の
パラメータＦの乗算係数a,bが変更設定されると、その
演算結果として得られる目標操舵角ｒの時間波形、第
５図（ｃ）は乗算係数a,bの大きさ|a|,|b|が変更設定さ
れることを示す時間波形である。FIG. 5D shows a time waveform of the target steering angle r obtained as a result of the calculation when the multiplication coefficients a and b of the first parameter E and the second parameter F are changed and set. FIG. 9C is a time waveform showing that the magnitudes | a |, | b | of the multiplication coefficients a, b are changed and set.
第５図（ｅ），第５図（ｆ）は走行補正制御部17から
ブレーキの駆動部４に送出される停止指令信号BR、シフ
トレバーの駆動部19に送出されるシフト指令信号D/R
（前進／後進）の時間波形である。FIGS. 5 (e) and 5 (f) show a stop command signal BR sent from the travel correction control unit 17 to the brake drive unit 4 and a shift command signal D / R sent to the shift lever drive unit 19.
It is a time waveform of (forward / reverse).
時刻t2とt3の間および時刻t4とt5の間はブレーキがか
かって車両が停止しているときで、これらの時間を除い
て、目標操舵角ｒは下の式にしたがって計算されてい
る。Between times t 2 and t and between time t 4 of 3 and t 5 in when the vehicle is stopped braked, with the exception of those times, the target steering angle r is calculated according to the formula below ing.
ｒ＝aE＋bF ………（１） この（１）式の第１項は後輪側の偏倚量に比例して舵
角操作する量で、主に車両の後端部の中心が誘導ライン
２の上に沿って走行させるための操作成分である。 r = aE + bF (1) The first term of the equation (1) is an amount of steering angle operation in proportion to the amount of deviation on the rear wheel side. An operation component for traveling along the upper side.
したがって、前進走行する場合は、偏倚信号ｅIIの代
わりにeIが与えられる。Therefore, when traveling forward, e I is given instead of the biasing signal e II.
なお、eI,eIIの符号は第５図（ａ）の縦軸に記してあ
るように、車両本体１の方位を示す代表軸５が誘導ライ
ン２と一致しているときが零で、右側に「ずれ」ている
ときが（＋）、左側に「ずれ」ているときが（−）とす
る。The signs of e I and e II are zero when the representative axis 5 indicating the direction of the vehicle body 1 coincides with the guidance line 2 as shown on the vertical axis of FIG. It is defined as (+) when the image is shifted to the right, and as (−) when the image is shifted to the left.
また、舵角ｒについても直進走行できる中立の状態
を零とし、右側にハンドルを回したときの舵角を
（＋）、逆方向を（−）としている。Regarding the steering angle r , the neutral state in which the vehicle can travel straight ahead is set to zero, the steering angle when the steering wheel is turned to the right is (+), and the reverse direction is (-).
したがって、偏倚信号ｅIIが（−）のときは、aEも
（−）で、（１）式の第１項は左側にハンドルを回す方
向で、大きさ|aE|の舵角操作を行なうことを示してい
る。Therefore, when the bias signal e II is (−), aE is also (−), and the first term of the equation (1) is to perform a steering angle operation of magnitude | aE | Is shown.
（１）式の第２項は車両本体１の姿勢を誘導ライン２
に並行させるための操作舵角量で、この場合も、コース
偏差に対応する第１のパラメータＥ、コース並行度に対
応する第２のパラメータＦの符号を含めて演算する。The second term of the equation (1) indicates the attitude of the vehicle body 1 by the guidance line 2.
In this case, the operation is performed including the sign of the first parameter E corresponding to the course deviation and the sign of the second parameter F corresponding to the course parallelism.
時刻t2では、車両後端部の偏倚量ｅII、すなわちコー
ス偏差に対応する第１のパラメータＥが所定値を越し
て、コース外れに至る前に車両１を停止させるべく停止
指令信号BRが出力される。At time t 2 , the stop command signal BR is issued to stop the vehicle 1 before the deviation amount e II at the rear end of the vehicle, that is, the first parameter E corresponding to the course deviation exceeds a predetermined value and the vehicle goes off the course. Is output.
停止指令信号BR出力と同時に、目標操舵角は第５図
（ｄ）に示すごとく、時刻t2以前とは逆方向に、操舵可
能最大角より少し小さい操舵角になるまで駆動制御され
る（t2〜t3）。At the same time as the stop command signal BR output, the target steering angle as shown in FIG. 5 (d), the time t 2 before the reverse driven control until the steering angle slightly smaller than the steerable maximum angle (t 2 ~t 3).
この間に、シフト指令信号D/Rは後進から前進に変化
し、この指令によりギヤシフトレバーが前進側に移動す
る。During this time, the shift command signal D / R changes from reverse to forward, and this command causes the gear shift lever to move forward.
時刻t3で停止指令信号がオフし、再び車両１は前と逆
方向（前進）に進行を始め、車両本体１の代表軸５とコ
ースとの並行度は、以前よりも悪くなるが、コース偏差
に対応する第１のパラメータＥは小さくなる方向に進
み、コース偏差の減少分が予め決めた値になったとき、
もしくは、再走行開始後所定時間経過したときに、再度
停止する。Off the stop command signal at time t 3, again began traveling vehicle 1 before the opposite direction (forward), parallelism of the representative shaft 5 and course of the vehicle body 1 is worse than before, Course The first parameter E corresponding to the deviation proceeds in a direction to decrease, and when the decrease of the course deviation reaches a predetermined value,
Alternatively, when a predetermined time has elapsed after the start of the rerun, the vehicle stops again.
時刻t4からt5の間、停止指令信号BRが出され、この間
にシフトレバーは前進から後進側に移動し、同時に目標
操舵角ｒは（１）式の演算結果に基づいて決定され
る。Between time t 4 of t 5, it is issued stop command signal BR, during which moves the shift lever to the reverse side from the forward, the target steering angle r simultaneously is determined based on (1) the operation result.
ただし、コース偏差に対応する第１のパラメータＥと
コース並行度に対応する第２のパラメータＦの二つのパ
ラメータについての演算係数a,bの値が第５図（ｃ）に
示すように、時刻t4からt6までの間は、ａを大きく、ｂ
を小さく設定変更する。However, as shown in FIG. 5 (c), the values of the operation coefficients a and b for the two parameters, the first parameter E corresponding to the course deviation and the second parameter F corresponding to the course parallelism, are as shown in FIG. between t 4 to t 6 is increased a, b
To a smaller setting.
このように、車両本体１の誘導ライン２に対する姿勢
角についての操舵角ゲインを小さくなるように補正する
ことにより、（１）式による操舵角制御ではコース外れ
を発生するような大きな曲率をもったコースに対して、
適切な操舵角制御が行なわれる。As described above, by correcting the steering angle gain with respect to the attitude angle of the vehicle body 1 with respect to the guidance line 2 to be small, the steering angle control by the equation (1) has a large curvature that may cause an off-course. For the course,
Appropriate steering angle control is performed.
第５図（ｄ）の破線は上記の乗算係数a,bについての
補正変更制御がない場合の例を示しており、この場合
は、誘導ラインの曲率が大きいために、コース偏差の減
少度合が小さく、コースへの追従性が悪くなる。The broken line in FIG. 5 (d) shows an example in the case where there is no correction change control for the multiplication coefficients a and b. In this case, since the curvature of the guidance line is large, the degree of decrease in the course deviation is small. Small, poor trackability.
上記のような乗算係数の変更を行なう期間、時刻t5か
ら時刻t6の期間は、前進動作を行なった期間t3からt4ま
での期間に応じて設定するのが好ましい。Period to change the multiplication coefficient, as described above, the period of time t 6 from time t 5, preferably set according to a period from time t 3 when conducted forward operation until t 4.
たとえば、t6−t5＝ｋ（t4−t3）、ｋは概略１〜1.5
と設定される。For example, t 6 −t 5 = k (t 4 −t 3 ), where k is approximately 1 to 1.5
Is set.
時刻t6以後は時刻t1〜t2の期間での動作と同様の動作
が実行され、時刻t7で指定したコースがなくなったこと
を偏倚信号ｅIIの出力がなくなることによって検知し、
停止して、自動操縦走行が完了する。Time t 6 thereafter is the same operation as is performed in the period of time t 1 ~t 2, detected by the output of the biasing signal e II that course by the specified lost is eliminated at time t 7,
Stop and complete the autopilot run.
なお、この自動操縦走行の間は、車両速度は約5km/h
になるように車速の制御がなされている。During this autopilot run, the vehicle speed is about 5km / h
The vehicle speed is controlled so that
上記の動作は、後進中に前進の動作が１回だけ入った
場合を説明したが、曲線部の曲率半径が小さくて、この
ような動作（切り返し）を２回行なうような場合も同様
にして実行されることはいうまでもない。The above operation has been described in the case where the forward operation is performed only once during the reverse movement, but the same applies to the case where the radius of curvature of the curved portion is small and such an operation (return) is performed twice. It goes without saying that it is executed.
以上のように、この発明によれば、車体の前後方向を
示す代表軸と指定コースとなる誘導ラインとの偏倚量か
らコース偏差に対応する第１のパラメータＥとコース並
行度に対応する第２のパラメータＦを演算算出し、これ
ら演算量を１次結合した演算量（aE＋bF）を目標操舵角
となるように操舵駆動し、コース偏差が所定値を越えよ
うとしたとき、車両を一旦停止して、そのときの操舵方
向と逆方向に所定角度操舵した後コース偏差が小さくな
るように逆進走行した後、再び上記の目標操舵角にした
がって以前と同方向に走行するとき、所定期間または所
定距離走行の間、前記１次結合の演算式の乗算係数ｂを
小さく設定変更するように補正制御したので、曲折度の
強いコースでも、コースずれだけでなく、コースに対す
る車両の姿勢も含めて、安定かつコースへの追従性の良
い自動操縦走行制御装置が実現できる。As described above, according to the present invention, the first parameter E corresponding to the course deviation and the second parameter corresponding to the course parallelism are based on the amount of deviation between the representative axis indicating the front-back direction of the vehicle body and the guidance line serving as the designated course. Is calculated and the calculation amount (aE + bF) obtained by linearly combining the calculation amounts is steered and driven so that the target steering angle is obtained. When the course deviation exceeds a predetermined value, the vehicle is temporarily stopped. Then, after performing reverse steering so as to reduce the course deviation after steering by a predetermined angle in the direction opposite to the steering direction at that time, and then again running in the same direction as before according to the target steering angle, a predetermined period or predetermined time During the distance running, the correction control is performed so as to change the setting of the multiplication coefficient b of the arithmetic expression of the primary coupling to a small value. Therefore, not only the course deviation but also the attitude of the vehicle with respect to the course, including the course deviation. In addition, it is possible to realize an automatic driving control device that is stable and has good trackability.
第１図はこの発明の一実施例による車両の自動操縦走行
制御装置のブロック図、第２図は同上実施例により自動
操縦走行制御される車両の側面から見た模式図、第３図
は同上実施例により自動操縦走行制御される車両の底面
から見た模式図、第４図は同上実施例により自動操縦走
行制御される車両の車庫スペースと誘導ラインなどの関
係を示す説明図、第５図は同上実施例の動作説明のため
のタイムチャートである。 １……車両本体、２……誘導ライン、3,4……磁気セン
サ、５……代表軸、８……操舵角演算部、９……操舵制
御部、10……操舵駆動部、11……舵角検出器、12……車
速制御部、13,14,19……駆動部、16……補正制御部、80
……自動操縦走行起動スイッチ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of an automatic driving control system for a vehicle according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of a vehicle which is automatically controlled by the embodiment, and FIG. FIG. 4 is a schematic view of the vehicle controlled by the automatic driving control according to the embodiment viewed from the bottom. FIG. 4 is an explanatory view showing the relationship between the garage space and the guidance line of the vehicle controlled by the automatic driving control according to the embodiment. Is a time chart for explaining the operation of the embodiment. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle main body, 2 ... Guidance line, 3, 4 ... Magnetic sensor, 5 ... Representative axis, 8 ... Steering angle calculation part, 9 ... Steering control part, 10 ... Steering drive part, 11 ... ... steering angle detector, 12 ... vehicle speed control unit, 13,14,19 ... drive unit, 16 ... correction control unit, 80
...... Automatic driving start switch. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 1/02 B62D 6/00 B62D 101:00 B62D 113:00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G05D 1/02 B62D 6/00 B62D 101: 00 B62D 113: 00
Claims (1)
るために、上記車両の前後方向の代表軸上の少なくとも
２点以上の場所で上記誘導ラインからの偏倚量に応じた
出力を発する偏倚検出器と、上記車両の操舵輪の舵角に
応じた出力を発する舵角検出器と、上記偏倚検出器の出
力信号から上記車両の所定位置と誘導ラインとの横方向
の偏倚量に相当するコース偏差に対応する第１のパラメ
ータＥと上記代表軸と誘導ラインとのコース並行度に対
応する第２のパラメータＦとを演算算出して上記第１の
パラメータＥと第２のパラメータＦの１次結合された演
算量（aE＋bF）を前記操舵輪の目標操舵角ｒとして、
時間軸上で逐次演算出力する操舵角演算部と、上記舵角
検出器の出力信号を受けて、操舵角が上記目標操舵角に
一致するように追従制御する操舵駆動制御部と、上記操
舵角が上記目標操舵角と一致するように追従制御の動作
する期間、上記車両の走行速度を所定の速度範囲に限定
制御する車速制御手段と、上記誘導ラインからの上記コ
ース偏差が所定値を越えようとしたとき上記車両を停止
してそのときの操舵方向と逆方向に所定角だけ操舵した
後、逆方向に走行して上記コース偏差を減少させた後再
び以前の方向に走行するように走行制御するとともに、
この以前の方向に走行する所定の期間または所定の距離
走行する間上記第２のパラメータＦの乗算係数ｂを小さ
く設定変更するように制御する補正制御手段とを備えた
車両の自動操縦走行制御装置。1. A bias for generating an output corresponding to the amount of deviation from the guide line at at least two or more points on a representative axis in the front-rear direction of the vehicle so that the vehicle travels along a predetermined guide line. A detector, a steering angle detector that outputs an output corresponding to a steering angle of a steered wheel of the vehicle, and an output signal of the deviation detector corresponding to a lateral deviation amount between a predetermined position of the vehicle and a guide line in the lateral direction. A first parameter E corresponding to the course deviation and a second parameter F corresponding to the course parallelism between the representative axis and the guide line are calculated and calculated to be one of the first parameter E and the second parameter F. The next combined calculation amount (aE + bF) is defined as the target steering angle r of the steered wheel.
A steering angle calculation unit for sequentially calculating and outputting on the time axis, a steering drive control unit for receiving an output signal of the steering angle detector and performing tracking control so that a steering angle matches the target steering angle; and A vehicle speed control means for controlling the running speed of the vehicle to be within a predetermined speed range during a period in which the follow-up control is operated so as to coincide with the target steering angle, and the course deviation from the guide line exceeding a predetermined value. When the vehicle is stopped, the vehicle is steered by a predetermined angle in the direction opposite to the steering direction at that time, then travels in the reverse direction to reduce the course deviation, and then travels again in the previous direction. Along with
A vehicle control device for controlling the vehicle so as to control the multiplication coefficient b of the second parameter F to be changed to a smaller value during a predetermined period or a predetermined distance of traveling in the previous direction. .
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|---|---|
| JPH0399304A JPH0399304A (en) | 1991-04-24 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11003192B2 (en) | 2015-11-10 | 2021-05-11 | Positec Power Tools (Suzhou) Co., Ltd. | Automatic working system and control method thereof and automatic moving device |
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1989
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