JP2915474B2 - 移動車の走行制御装置 - Google Patents
移動車の走行制御装置Info
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- JP2915474B2 JP2915474B2 JP2075440A JP7544090A JP2915474B2 JP 2915474 B2 JP2915474 B2 JP 2915474B2 JP 2075440 A JP2075440 A JP 2075440A JP 7544090 A JP7544090 A JP 7544090A JP 2915474 B2 JP2915474 B2 JP 2915474B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、前方予測偏差制御等のように、目
標到達位置と予測到達位置との偏差に基づいて自車の走
行制御を行なう移動車の走行制御装置に関し、特に、そ
の走行制御の滑らかさの改良に関する。
標到達位置と予測到達位置との偏差に基づいて自車の走
行制御を行なう移動車の走行制御装置に関し、特に、そ
の走行制御の滑らかさの改良に関する。
（従来の技術） 従来の自律走行車の走行制御においては、 ：磁気的あるいは光学的に、車両の現在位置の目標コ
ースからのズレ量を検出してフイードバツクする手法
や、あるいは、 ：第２図に示すように、視覚装置により前方の経路を
認識し、その経路と、ある時刻に到達するであろう地点
との予測偏差からステアリング角度等の制御量を決定す
る手法等がある。
ースからのズレ量を検出してフイードバツクする手法
や、あるいは、 ：第２図に示すように、視覚装置により前方の経路を
認識し、その経路と、ある時刻に到達するであろう地点
との予測偏差からステアリング角度等の制御量を決定す
る手法等がある。
（発明が解決しようとする課題） の手法は非常に安定な制御が可能であると言われて
いるが、道路に「うねり」等の外乱要因がある場合に
は、フイードバツク制御が頻繁となって制御に滑らかさ
が失われ、乗り心地を損なうという問題が指摘されてい
る。
いるが、道路に「うねり」等の外乱要因がある場合に
は、フイードバツク制御が頻繁となって制御に滑らかさ
が失われ、乗り心地を損なうという問題が指摘されてい
る。
の手法は、の手法とは逆に制御が滑らかに行なわ
れるものの、外乱が大きなときや、路面の摩擦係数が変
わったときの安定性に問題があると言われている。
れるものの、外乱が大きなときや、路面の摩擦係数が変
わったときの安定性に問題があると言われている。
そこで、本発明は上述従来例の欠点を除去するために
提案されたものでその目的は、滑らかな走行制御と、外
的な環境の変化に対しても安定である移動車の走行制御
装置を提案するところにある。
提案されたものでその目的は、滑らかな走行制御と、外
的な環境の変化に対しても安定である移動車の走行制御
装置を提案するところにある。
（課題を達成するための手段及び作用） 上記課題を達成するための、本発明に係る、外界を認
識するための外界認識手段を備えた移動車の走行制御装
置は、 前記外界認識手段の認識結果に基づいて、第１所定時
間後の自車の第１予測位置と目標位置とを設定する第１
の予測手段と、 前記外界認識手段の認識結果に基づいて、上記第１所
定時間より短い第２所定時間後の自車の第２予測位置を
設定する第２の予測手段と、 前記第１予測位置と前記目標位置との偏差に基づき、
走行制御のための制御量を演算する演算手段と、 自車の位置を検知する検出手段と、 該検出手段で検出された現時点の自車位置と、現時点
よりも上記第２所定時間前に前記第２の予測手段により
予測した前記第２予測位置との比較に基づいて、前記制
御量の制御ゲインを補正する補正手段と、 前記制御量と制御ゲインとに基づいて自車の走行制御
を行う走行制御手段とを具備した事を特徴とする。
識するための外界認識手段を備えた移動車の走行制御装
置は、 前記外界認識手段の認識結果に基づいて、第１所定時
間後の自車の第１予測位置と目標位置とを設定する第１
の予測手段と、 前記外界認識手段の認識結果に基づいて、上記第１所
定時間より短い第２所定時間後の自車の第２予測位置を
設定する第２の予測手段と、 前記第１予測位置と前記目標位置との偏差に基づき、
走行制御のための制御量を演算する演算手段と、 自車の位置を検知する検出手段と、 該検出手段で検出された現時点の自車位置と、現時点
よりも上記第２所定時間前に前記第２の予測手段により
予測した前記第２予測位置との比較に基づいて、前記制
御量の制御ゲインを補正する補正手段と、 前記制御量と制御ゲインとに基づいて自車の走行制御
を行う走行制御手段とを具備した事を特徴とする。
前記制御量（例えばステアリング角度）は、外界認識
結果に基づいて、第１所定時間後における、自車の第１
の予測位置と目標位置とから演算される。一方、制御ゲ
インは、第１の所定時間よりも短い第２の所定時間後の
実際の到達位置とこの第２の所定時間前に予測した第２
予測位置とに基づいて修正されることになる。このため
に、制御量がたとえ外乱の影響を受けたものであって
も、制御の制御ゲインは外乱の影響を除去するように働
く。
結果に基づいて、第１所定時間後における、自車の第１
の予測位置と目標位置とから演算される。一方、制御ゲ
インは、第１の所定時間よりも短い第２の所定時間後の
実際の到達位置とこの第２の所定時間前に予測した第２
予測位置とに基づいて修正されることになる。このため
に、制御量がたとえ外乱の影響を受けたものであって
も、制御の制御ゲインは外乱の影響を除去するように働
く。
（実施例） 以下添付図面を参照して、本発明の走行制御装置につ
いて、前方経路認識のための外界認識手段としてTVカメ
ラを用い、現在位置検出手段として同じくTVカメラを用
いたところの一実施例を説明する。
いて、前方経路認識のための外界認識手段としてTVカメ
ラを用い、現在位置検出手段として同じくTVカメラを用
いたところの一実施例を説明する。
第３図において、移動車10の前方上部には外界画像を
取得するためのにはカメラ１が設けられ、前方下部には
自車位置を検出するためのカメラ２が設けられている。
第４図はこれら２つのカメラ1,2の視野を示すもので、
第4A図は上部カメラ１の視野の平面図を、第4B図は下部
カメラ２の視野の正面図を示す。第4A図において、上部
カメラ１の視野は移動車10の左右の路端を含むように設
定されている。第4B図において、カメラ２の視野は、自
車位置を検出するために、少なくとも自車の進行方向に
向かって右側の白線を含むように設定されている。
取得するためのにはカメラ１が設けられ、前方下部には
自車位置を検出するためのカメラ２が設けられている。
第４図はこれら２つのカメラ1,2の視野を示すもので、
第4A図は上部カメラ１の視野の平面図を、第4B図は下部
カメラ２の視野の正面図を示す。第4A図において、上部
カメラ１の視野は移動車10の左右の路端を含むように設
定されている。第4B図において、カメラ２の視野は、自
車位置を検出するために、少なくとも自車の進行方向に
向かって右側の白線を含むように設定されている。
第4A図中、ｄ（ｔ）は時刻ｔにおける右側白線からの
自車の実の距離であり、d*は前方偏差予測制御によるΔ
ｔ後の自車の予測位置である。また、ｌはΔｔ後の自車
の目標位置であって、その目標位置は白線から距離とし
て表わされる。前方予測偏差制御においては、予測位置
d*と目標位置ｌとの偏差ε（＝ｌ−d*）に基づいて、例
えばステアリングの舵角等を制御する。そして、本実施
例の特徴的な点は、サイクルタイムΔτ後の実際の到達
位置ｄ（ｔ＋Δτ）と予測位置d*（ｔ＋Δτ）との比較
に基づいてステアリング操作ゲインを修正する。尚、通
常、 Δτ≦0.1秒、 Δｔ≦0.5秒 と設定する。
自車の実の距離であり、d*は前方偏差予測制御によるΔ
ｔ後の自車の予測位置である。また、ｌはΔｔ後の自車
の目標位置であって、その目標位置は白線から距離とし
て表わされる。前方予測偏差制御においては、予測位置
d*と目標位置ｌとの偏差ε（＝ｌ−d*）に基づいて、例
えばステアリングの舵角等を制御する。そして、本実施
例の特徴的な点は、サイクルタイムΔτ後の実際の到達
位置ｄ（ｔ＋Δτ）と予測位置d*（ｔ＋Δτ）との比較
に基づいてステアリング操作ゲインを修正する。尚、通
常、 Δτ≦0.1秒、 Δｔ≦0.5秒 と設定する。
第１図は実施例の走行制御装置の具体的な構成を示
す。上部カメラ１からの画像は前方経路認識部20に送ら
れて時刻ｔからΔｔ後の目標位置ｌが計算される。一
方、センサ24が計測した自車の速度，加速度並びにステ
アリングアクチュエータ23の出力（＝舵角）は到達位置
予測部26に入力され、これにより、時刻ｔからｔ＋Δｔ
までのΔτ毎の到達予測位置d*が計算され、このd*が目
標地点偏差計算部21に送られる。この計算部21はε（＝
ｌ−d*）を計算し、ステアリングの操作量の計算部22に
送る。計算部22は、先ずεに基づいて例えば、第１図の
30に示した特性に基づいて基本舵角θＢを計算する。
す。上部カメラ１からの画像は前方経路認識部20に送ら
れて時刻ｔからΔｔ後の目標位置ｌが計算される。一
方、センサ24が計測した自車の速度，加速度並びにステ
アリングアクチュエータ23の出力（＝舵角）は到達位置
予測部26に入力され、これにより、時刻ｔからｔ＋Δｔ
までのΔτ毎の到達予測位置d*が計算され、このd*が目
標地点偏差計算部21に送られる。この計算部21はε（＝
ｌ−d*）を計算し、ステアリングの操作量の計算部22に
送る。計算部22は、先ずεに基づいて例えば、第１図の
30に示した特性に基づいて基本舵角θＢを計算する。
一方、カメラ２が得た画像は自車位置演算部27に送ら
れる。演算部27は、自車に直近の白線を認識し、この白
線から自車までの距離ｄを演算する。評価部27は自車位
置ｄと、現在よりもΔτ前の到達予測位置d*（ｔ−Δ
τ）とに基づいて予測精度を評価して、舵角の補正量Δ
θを計算する。操作量計算部25は基本舵角θＢと補正量
Δθとから操作舵角θＳを計算し、これをステアリング
アクチュエータ23に出力する。
れる。演算部27は、自車に直近の白線を認識し、この白
線から自車までの距離ｄを演算する。評価部27は自車位
置ｄと、現在よりもΔτ前の到達予測位置d*（ｔ−Δ
τ）とに基づいて予測精度を評価して、舵角の補正量Δ
θを計算する。操作量計算部25は基本舵角θＢと補正量
Δθとから操作舵角θＳを計算し、これをステアリング
アクチュエータ23に出力する。
かくして、従来の前方予測偏差制御に基づいたステア
リング制御量θＢは、その予測精度が自車の実到達位置
ｄを実測することによりチェックされ修正されるので、
例え、道路のうねりや路面摩擦係数の変動等の外乱等に
よっても、ステアリング制御は速やかに収束し安定する
と共に、制御は滑らかなものとなる。
リング制御量θＢは、その予測精度が自車の実到達位置
ｄを実測することによりチェックされ修正されるので、
例え、道路のうねりや路面摩擦係数の変動等の外乱等に
よっても、ステアリング制御は速やかに収束し安定する
と共に、制御は滑らかなものとなる。
本発明はその主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能
である。
である。
上記実施例では、制御対象として、ステアリングのみ
を説明したが、本発明はそれに限定されず、例えば、制
御対象をアクセル，ブレーキにまで拡張することも可能
である。また、現在位置の測定に上記実施例では、光学
的手法を用いていたが、誘導線による磁界検出等でもよ
い。
を説明したが、本発明はそれに限定されず、例えば、制
御対象をアクセル，ブレーキにまで拡張することも可能
である。また、現在位置の測定に上記実施例では、光学
的手法を用いていたが、誘導線による磁界検出等でもよ
い。
（発明の効果） 以上説明したように本発明の走行制御装置によれば、
走行制御のための制御量は第１所定時間後の予測位置と
目標位置との偏差に基づいて決定し、前記制御量のため
の制御ゲインは、第１所定時間よりも短い第２の所定時
間後に実際に到達した位置とその第２の所定時間前に予
測していた位置との偏差に基づいて決定する。
走行制御のための制御量は第１所定時間後の予測位置と
目標位置との偏差に基づいて決定し、前記制御量のため
の制御ゲインは、第１所定時間よりも短い第２の所定時
間後に実際に到達した位置とその第２の所定時間前に予
測していた位置との偏差に基づいて決定する。
具体的には、走行制御のための制御量は、外界認識結
果に基づいて、第１所定時間後における、自車の第１の
予測位置と目標位置とから演算される。一方、制御ゲイ
ンは、第１の所定時間よりも短い第２の所定時間後の実
際の到達位置とこの第２の所定時間前に予測した第２予
測位置とに基づいて修正されることになる。このため
に、制御量がたとえ外乱の影響を受けたものであって
も、制御の制御ゲインは外乱の影響を除去するように働
く。
果に基づいて、第１所定時間後における、自車の第１の
予測位置と目標位置とから演算される。一方、制御ゲイ
ンは、第１の所定時間よりも短い第２の所定時間後の実
際の到達位置とこの第２の所定時間前に予測した第２予
測位置とに基づいて修正されることになる。このため
に、制御量がたとえ外乱の影響を受けたものであって
も、制御の制御ゲインは外乱の影響を除去するように働
く。
従って、本発明の走行制御装置により安定で滑らかな
走行制御が得られる。
走行制御が得られる。
第１図は本発明を適用した好適な実施例の構成を示す
図、 第２図は従来技術を説明した図、 第３図は本実施例の移動車の側面図、 第4A図，第4B図は、夫々、本実施例のカメラの視野を説
明する平面図、正面図である。 図中、 １……上部カメラ、２……下部カメラ、10……移動車、
20……前方経路認識部、21……目標地点偏差計算部、22
……操作量計算部、23……アクチュエータ、24……セン
サ、25……予測精度評価部、26……到達位置予測部であ
る。
図、 第２図は従来技術を説明した図、 第３図は本実施例の移動車の側面図、 第4A図，第4B図は、夫々、本実施例のカメラの視野を説
明する平面図、正面図である。 図中、 １……上部カメラ、２……下部カメラ、10……移動車、
20……前方経路認識部、21……目標地点偏差計算部、22
……操作量計算部、23……アクチュエータ、24……セン
サ、25……予測精度評価部、26……到達位置予測部であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (2)
- 【請求項１】外界を認識するための外界認識手段を備え
た移動車の走行制御装置において、 前記外界認識手段の認識結果に基づいて、第１所定時間
後の自車の第１予測位置と目標位置とを設定する第１の
予測手段と、 前記外界認識手段の認識結果に基づいて、上記第１所定
時間より短い第２所定時間後の自車の第２予測位置を設
定する第２の予測手段と、 前記第１予測位置と前記目標位置との偏差に基づき、走
行制御のための制御量を演算する演算手段と、 自車の位置を検知する検出手段と、 該検出手段で検出された現時点の自車位置と、現時点よ
りも上記第２所定時間前に前記第２の予測手段により予
測した前記第２予測位置との比較に基づいて、前記制御
量の制御ゲインを補正する補正手段と、 前記制御量と制御ゲインとに基づいて自車の走行制御を
行う走行制御手段とを具備した事を特徴とする移動車の
走行制御装置。 - 【請求項２】前記第２の予測手段は、前記第２の所定時
間の間隔で、自車の第２予測位置を繰り返し予測し、 前記補正手段は、前記第２の所定時間の間隔毎に予測さ
れた第２の予測位置と、前記検出手段により検出された
その時点での自車位置とに基づいて、前記制御ゲインを
補正することを特徴とする請求項１に記載の移動車の走
行制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2075440A JP2915474B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 移動車の走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2075440A JP2915474B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 移動車の走行制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03276310A JPH03276310A (ja) | 1991-12-06 |
| JP2915474B2 true JP2915474B2 (ja) | 1999-07-05 |
Family
ID=13576299
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2075440A Expired - Fee Related JP2915474B2 (ja) | 1990-03-27 | 1990-03-27 | 移動車の走行制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2915474B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6873898B1 (en) * | 2000-06-15 | 2005-03-29 | Continental Teves, Inc. | Vehicle control system utilizing gps data |
| KR100877983B1 (ko) * | 2002-03-11 | 2009-01-12 | 주식회사 엘지이아이 | 로봇의 목표물 추종장치 및 방법 |
| JP5506339B2 (ja) * | 2009-11-19 | 2014-05-28 | 三菱重工業株式会社 | 方向制御装置および方向制御方法 |
-
1990
- 1990-03-27 JP JP2075440A patent/JP2915474B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03276310A (ja) | 1991-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |