JP2917644B2 - Autopilot control device for vehicles - Google Patents

Autopilot control device for vehicles

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JP2917644B2
JP2917644B2 JP4019330A JP1933092A JP2917644B2 JP 2917644 B2 JP2917644 B2 JP 2917644B2 JP 4019330 A JP4019330 A JP 4019330A JP 1933092 A JP1933092 A JP 1933092A JP 2917644 B2 JP2917644 B2 JP 2917644B2
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JP
Japan
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vehicle
steering amount
steering
target
turning radius
Prior art date
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佳幸 橋本
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Toyota Motor Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は車両用自動操縦制御装
置、特に予め定められている誘導路に従い車両を自動的
に走行させるための自動操縦制御装置の制御内容に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic steering control device for a vehicle, and more particularly to the control of an automatic steering control device for automatically driving a vehicle along a predetermined guideway.

【0002】[0002]

【従来の技術】予め定められた走路を自動的に走行する
自動操縦車が周知であり、工場内の無人搬送車や耐久走
行試験などで用いられている。このような自動操縦車
は、例えば走路に誘導ケーブルを設け、この誘導ケーブ
ルの位置を車両に設けられた磁界センサによって検出し
ながらハンドルやアクセル、ブレーキなどをアクチュエ
ータにて操作し誘導ケーブルに沿った自動走行を実現す
るものであり、これにより車両をコースに忠実に走行さ
せることができる。
2. Description of the Related Art Autopilot vehicles that automatically travel on a predetermined lane are well known, and are used in automatic guided vehicles in factories and in endurance running tests. Such an autopilot vehicle has, for example, a guide cable provided on a track, and operates a steering wheel, an accelerator, a brake, and the like with an actuator while detecting a position of the guide cable by a magnetic field sensor provided in the vehicle, and moves along the guide cable. This realizes automatic traveling, whereby the vehicle can be made to travel faithfully on the course.

【0003】また、従来においては、特開昭63−33
15号公報に開示されているように、実際のコースを有
人操縦で走らせてコース情報を採取し、前もって走行コ
ースの設定に必要な情報を車両に与えるものがある。こ
れによれば、比較的複雑な地形であっても所定のコース
を外れることなく円滑に走行させることができる。
[0003] Conventionally, Japanese Patent Laid-Open No. 63-33
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 15, there is a vehicle in which an actual course is run by manned operation to collect course information and information necessary for setting a running course is given to a vehicle in advance. According to this, even on relatively complicated terrain, it is possible to run smoothly without departing from a predetermined course.

【0004】ところが、このような従来の車両自動操縦
においては、機械的に作成されたプログラムにより車両
の操縦を行うので、人間が実際に操縦するようなきめの
細かい運転はできず、乗り心地が悪いという問題があっ
た。
However, in such conventional vehicle automatic driving, since the vehicle is driven by a program created mechanically, a fine-grained driving that a human can actually drive cannot be performed, and the riding comfort is poor. There was a problem of bad.

【0005】また、一般に自動操縦車ではコースを忠実
に走行することが最も重要な課題であり、従ってフィー
ドバックゲインを高くした高速の制御が行われるため人
間が操縦したものとは大きく異なり、制御の安定性が悪
化してしまう問題があった。そこで、本願出願人は先に
特開平2−231609号公報にて以下のような車両用
自動操縦制御装置を提案した。すなわち、まず誘導路を
運転者が実際に走行して誘導路が目標コースとして教示
され、この教示時の各種アクチュエータの操作量が検出
され目標コースと共に記憶手段に格納される。そして、
この教示内容に従って車両を走行制御する際、現在位置
から所定距離先まで走行した場合の予測誤差を逐次演算
し、この予測誤差に応じて教示内容を修正し各種アクチ
ュエータの操作量を演算するものである。
In general, the most important problem in an autopilot is to drive the vehicle faithfully on a course. Therefore, high-speed control with a high feedback gain is performed. There was a problem that stability was deteriorated. Therefore, the applicant of the present application has previously proposed the following vehicle autopilot control device in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-231609. That is, first, the driver actually travels on the taxiway, and the taxiway is taught as a target course, and the operation amounts of various actuators at the time of this teaching are detected and stored in the storage means together with the target course. And
When the vehicle is controlled to travel according to the teaching content, a prediction error when the vehicle travels a predetermined distance from the current position is sequentially calculated, the teaching content is corrected according to the prediction error, and the operation amounts of various actuators are calculated. is there.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、運転者
が実際に走って目標コースを教示した場合の走行条件と
この教示内容に従って車両が目標コースに従い自動走行
する場合の走行条件とが路面の摩擦係数μや車速の変化
により異なる場合、必ずしも目標コース上を正確に走行
できない問題があった。
However, the running conditions when the driver actually runs and teaches the target course and the running conditions when the vehicle automatically runs along the target course according to the teaching contents are the friction coefficients of the road surface. If the speed varies depending on changes in μ and vehicle speed, there is a problem that it is not always possible to run accurately on the target course.

【0007】すなわち、路面の濡れ具合などにより路面
の摩擦係数μや車速が教示時の値と異なると、前後輪コ
ーナリングフォース及び車両の運動特性が変化し、車両
のステアリング特性が変化するため教示内容と同一の操
舵量で車両が制御されても車両の旋回半径が教示時と異
なりコースずれが生じてしまうのである。
That is, if the friction coefficient μ and the vehicle speed of the road surface are different from the values at the time of teaching due to the degree of wetness of the road surface, the front and rear wheel cornering forces and the motion characteristics of the vehicle change, and the steering characteristics of the vehicle change. Even if the vehicle is controlled with the same amount of steering, the turning radius of the vehicle differs from that at the time of teaching, causing a course deviation.

【0008】また、例えば耐久走行試験においては、一
車種に限られず種々の車種を目標コースに沿って走行さ
せることが必要となるが、このように車種が異なるとス
テアリング特性も異なるため、再度その車種で教示運転
を行わなければならない煩雑さがある。
Further, for example, in a durable running test, it is necessary to run not only one vehicle type but also various types of vehicles along a target course. There is complication that the teaching operation must be performed by the vehicle type.

【0009】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は種々の走行条件及び車
種に対応して正確に目標コース上を走行することができ
る車両用自動操縦制御装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object to provide an automatic steering control device for a vehicle capable of accurately traveling on a target course in accordance with various traveling conditions and vehicle types. Is to provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は目標コースに対する現在の車両の位置に基
づいて自動操縦のための各アクチュエータを操作制御す
る車両用自動操縦制御装置において、車両の速度を検出
する車速検出手段と、車両の操舵量を検出する操舵量検
出手段と、車両のヨーレートを検出するヨーレート検出
手段と、前記車速及びヨーレートから車両の旋回半径を
算出する旋回半径算出手段と、所定時間内における前記
操舵量と前記旋回半径との対応関係を順次算出するモデ
ル算出手段と、前記目標コースを走行するために必要な
目標旋回半径から前記対応関係を用いて必要な操舵量を
算出する操舵量算出手段とを有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention relates to an automatic steering control device for a vehicle which controls each actuator for automatic steering based on a current position of the vehicle with respect to a target course. Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle, steering amount detecting means for detecting the steering amount of the vehicle, yaw rate detecting means for detecting the yaw rate of the vehicle, and turning radius calculation for calculating the turning radius of the vehicle from the vehicle speed and the yaw rate Means, a model calculating means for sequentially calculating a correspondence between the steering amount and the turning radius within a predetermined time, and a steering required by using the correspondence from a target turning radius required for traveling on the target course. A steering amount calculating means for calculating the amount.

【0011】[0011]

【作用】前述したように、走行条件あるいは車種が異な
ると同一の操舵量を与えても旋回半径が異なるため目標
コースを走行できなくなるが、本発明では目標コースを
走行するために必要な旋回半径を入力とし、この旋回半
径を得るために必要な操舵量を自動算出して走行制御す
るものである。
As described above, if the same steering amount is given under different driving conditions or vehicle types, the turning radius is different, so that the target course cannot be run. However, in the present invention, the turning radius required to run on the target course is not obtained. Is input, and the steering amount necessary to obtain this turning radius is automatically calculated to control traveling.

【0012】操舵量と旋回半径との対応関係は走行条件
あるいは車種によって異なるが、所定時間内における操
舵量と旋回半径との対応関係を統計的に処理してモデル
を算出し、このモデルから逆に旋回半径と操舵量との対
応関係を利用して必要な旋回半径に対応する操舵量を逐
次求めることにより、走行条件あるいは車種に対応した
操舵量で車両を制御することが可能になる。
Although the correspondence between the steering amount and the turning radius differs depending on the running conditions or the type of vehicle, the correspondence between the steering amount and the turning radius within a predetermined time is statistically processed to calculate a model. By sequentially obtaining the steering amount corresponding to the required turning radius using the correspondence relationship between the turning radius and the steering amount, the vehicle can be controlled with the steering amount corresponding to the traveling condition or the vehicle type.

【0013】[0013]

【実施例】以下、図面を用いながら本発明に係る車両用
自動操縦制御装置の一実施例を説明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of an automatic steering control device for a vehicle according to the present invention.

【0014】図2には本実施例の構成が示されており、
車両の横偏位を検出するための前部磁界センサ110
a、前部横偏位検出回路111a、後部磁界センサ11
0b、後部横偏位検出回路111bが設けられ、誘導路
に設けられた誘導ケーブル20から出力される磁界を検
出して車両の横偏位を求めると共に、ヨー角を求めてい
る。すなわち、前部の横偏位をYf、後部の横偏位をY
rとすると、車両28の横偏位Yは、 Y=(Yf+Yr)/2 となり、また車両28の全長をaとすると、車両のヨー
角θは、 θ=(Yf−Yr)/a となる。
FIG. 2 shows the configuration of this embodiment.
Front magnetic field sensor 110 for detecting lateral deviation of a vehicle
a, front lateral deviation detection circuit 111a, rear magnetic field sensor 11
0b, a rear lateral deviation detection circuit 111b is provided, which detects a magnetic field output from the induction cable 20 provided on the taxiway to determine the lateral deviation of the vehicle and the yaw angle. That is, the front lateral deviation is Yf, and the rear lateral deviation is Y
Assuming that r, the lateral deviation Y of the vehicle 28 is Y = (Yf + Yr) / 2, and if the total length of the vehicle 28 is a, the yaw angle θ of the vehicle is θ = (Yf−Yr) / a. .

【0015】また、車速を求めるためのマグネットピッ
クアップ114が設けられ、マグネット回転板113の
回転数を検出することにより車速を検出する。
A magnet pickup 114 for determining the vehicle speed is provided, and the vehicle speed is detected by detecting the number of rotations of the magnet rotating plate 113.

【0016】そして、誘導路における車両の位置を検出
するためのアンテナ115及び基準位置検出回路116
が設けられ、誘導路の所定地点毎に設けられている位置
ビーコン22から出力される電波をアンテナ115にて
受信し基準位置検出回路116に供給することによりコ
ース上の基準位置が検出される。
An antenna 115 and a reference position detection circuit 116 for detecting the position of the vehicle on the taxiway are provided.
The antenna 115 receives an electric wave output from the position beacon 22 provided at each predetermined point on the taxiway and supplies the electric wave to the reference position detection circuit 116, thereby detecting the reference position on the course.

【0017】また、前述した各種センサから検出信号を
入力して演算処理を行う演算処理回路ECU24と、車
両を操縦する各種アクチュエータの操作量をフィードバ
ックして所定の処理を行うフィードバック処理回路26
が設けられ、車両のステアリング30を制御する構成で
ある。
An arithmetic processing circuit ECU 24 for inputting detection signals from the above-mentioned various sensors and performing arithmetic processing, and a feedback processing circuit 26 for performing predetermined processing by feeding back operation amounts of various actuators for operating the vehicle.
Is provided to control the steering 30 of the vehicle.

【0018】図1には本実施例における演算処理回路E
CU24及びフィードバック処理回路26にて行われる
処理の原理を示す模式図が示されている。目標コース上
を走行するために必要な時系列目標横偏位l* (t)、
ヨー角θ* (t)が入力され、この目標値と現在の車両
の位置l(t)、θ(t)との誤差に基づきこの誤差を
解消するためのフィードバック制御量Δuがフィードバ
ック制御器にて算出され出力される。そして、このフィ
ードバック制御量Δuに対応して操舵角δにて制御対象
である実際の車両の操舵を行う。車両はその時の走行条
件及びステアリング特性に応じた旋回半径を示し、旋回
半径の逆数である旋回曲率ρで走行する。この操舵量δ
と旋回曲率ρとの対応関係は走行条件及び車種に依存す
る。そこで、演算処理回路ECU24は所定時間Δtに
おける操舵量δと旋回曲率ρとの関係をρ=f(δ)と
モデル化し、メモリに記憶する。
FIG. 1 shows an arithmetic processing circuit E in this embodiment.
A schematic diagram showing the principle of processing performed by the CU 24 and the feedback processing circuit 26 is shown. Time-series target lateral deviation l * (t) required to travel on the target course,
The yaw angle θ * (t) is input, and a feedback control amount Δu for eliminating the error based on the error between the target value and the current vehicle position l (t), θ (t) is sent to the feedback controller. Is calculated and output. Then, the actual vehicle to be controlled is steered at the steering angle δ in accordance with the feedback control amount Δu. The vehicle shows a turning radius according to the running conditions and steering characteristics at that time, and runs at a turning curvature ρ which is the reciprocal of the turning radius. This steering amount δ
And the turning curvature ρ depend on running conditions and vehicle type. Accordingly, the arithmetic processing circuit ECU 24 models the relationship between the steering amount δ and the turning curvature ρ at the predetermined time Δt as ρ = f (δ), and stores the model in the memory.

【0019】このモデルはΔtにおける走行条件及び車
種に応じたモデルであり、操舵量δが与えられると一義
的にその時の走行条件及び車種に応じた旋回曲率ρが決
定されることを意味し、逆に旋回曲率ρが与えられれば
一義的にその旋回曲率ρを出力するために必要な操舵量
δが決定されることを意味している。
This model is a model corresponding to the traveling condition and the vehicle type at Δt, and means that when a steering amount δ is given, the turning curvature ρ according to the traveling condition and the vehicle type at that time is uniquely determined. Conversely, if the turning curvature ρ is given, it means that the steering amount δ necessary to output the turning curvature ρ is uniquely determined.

【0020】そこで、このモデルの逆モデル(逆演算)
であるδ=f-1(ρ)を算出して再びメモリに格納し、
目標コースを走行するために必要な目標旋回曲率ρ*
与えられると、この逆モデルを用いてこの目標旋回曲率
ρ* を出力するために必要となる操舵量δ* が算出さ
れ、前述のフィードバック制御量Δuに加算されてアク
チュエータに出力される。以上の手順、すなわち操舵量
δと旋回曲率ρとの対応関係をモデルρ=f(δ)とし
て算出し、この逆モデルδ=f-1(ρ)を用いて与えら
れた目標旋回曲率ρ* から必要な操舵量δ* を算出する
手順を順次繰り返すことにより、走行条件に応じた適切
な操舵量をアクチュエータに与え、目標コース上を正確
に走行することができる。
Therefore, an inverse model (inverse operation) of this model
Δ = f −1 (ρ) is calculated and stored in the memory again.
When the target turning curvature [rho * is given necessary for traveling the target course, by using the inverse model the target turning curvature [rho * steering amount necessary for outputting [delta] * is calculated, the foregoing feedback It is added to the control amount Δu and output to the actuator. The above procedure, that is, the correspondence between the steering amount δ and the turning curvature ρ is calculated as a model ρ = f (δ), and the target turning curvature ρ * given by using the inverse model δ = f −1 (ρ) . By sequentially repeating the procedure for calculating the required steering amount δ * from the actuator, an appropriate steering amount according to the traveling conditions is given to the actuator, and the vehicle can travel accurately on the target course.

【0021】図3には本実施例のより具体的な構成図が
示されており、また図4には本実施例のフローチャート
が示されている。図4において、操舵制御が開始する
と、まず車両の横偏位誤差Δl=l* −l、ヨー角誤差
Δθ=θ* −θ及びヨーレートωが検出される。ここ
で、l* 及びθ* は図示しない入力手段により演算処理
回路ECU24に入力される目標コースの走路形状に応
じた目標横偏位及びヨー角であり、例えば初期位置にお
いては共に0に設定することができる(S101)。
FIG. 3 shows a more specific configuration diagram of this embodiment, and FIG. 4 shows a flowchart of this embodiment. In FIG. 4, when the steering control is started, first, a lateral deviation error Δl = l * −1, a yaw angle error Δθ = θ * −θ, and a yaw rate ω of the vehicle are detected. Here, l * and θ * are the target lateral deviation and the yaw angle corresponding to the course shape of the target course input to the arithmetic processing circuit ECU 24 by input means (not shown). For example, both are set to 0 at the initial position. Can be performed (S101).

【0022】次に、操舵量δと旋回曲率ρとの対応関係
を示す数学モデルの同定を行う(S102)。以下、こ
のモデルを求める手法を説明する。まず、このモデルを
以下のような数式で記述する。
Next, a mathematical model indicating the correspondence between the steering amount δ and the turning curvature ρ is identified (S102). Hereinafter, a method for obtaining this model will be described. First, this model is described by the following mathematical formula.

【0023】 ρ(k)+a1 ρ(k−1)+a2 ρ(k−2) =b1 δ(k−1)+b2 δ(k−2) ρ(k)=ω(k)/V(k) 但し、kは走行距離を表すパラメータである。今、操舵
量及び旋回曲率の時系列データとしてδ(1)、δ
(2)、……、δ(N−1)とρ(1)、ρ(2)、…
…、ρ(N)が得られたとする。これらの時系列データ
を基に前式のa1 、a2 1 、b2 を決定すれば対応関
係のモデルが得られることになる。これらのデータを前
式に代入すると、 ρ(3)=−a1 ρ(2)−a2 ρ(1)+b1 δ(2)+b2 δ(1) ρ(4)=−a1 ρ(3)−a2 ρ(2)+b1 δ(3)+b2 δ(2) …… ρ(N)=−a1 ρ(N−1)−a2 ρ(N−2)+b1 δ(N−1)+b2 δ(N−2) というN−2個の漸化式が得られることになる。そして
これらN−2個の漸化式から最小2乗法によりa1 、a
2 、b1 、b2 を決定すれば良い。
Ρ (k) + a 1 ρ (k−1) + a 2 ρ (k−2) = b 1 δ (k−1) + b 2 δ (k−2) ρ (k) = ω (k) / V (k) where k is a parameter representing the traveling distance. It is assumed that δ (1), δ
(2),..., Δ (N−1) and ρ (1), ρ (2),.
.., Ρ (N) is obtained. By determining a 1 , a 2 b 1 , and b 2 in the above equation based on these time-series data, a model of the correspondence can be obtained. Substituting these data into the above equation gives ρ (3) = − a 1 ρ (2) −a 2 ρ (1) + b 1 δ (2) + b 2 δ (1) ρ (4) = − a 1 ρ (3) −a 2 ρ (2) + b 1 δ (3) + b 2 δ (2)... Ρ (N) = − a 1 ρ (N−1) −a 2 ρ (N−2) + b 1 δ (N-1) + b 2 δ (N-2) of N-2 pieces of recurrence formula will be obtained. Then, from these N-2 recurrence formulas, a 1 , a
2 , b 1 and b 2 may be determined.

【0024】これらN−2個の漸化式を行列によって表
現すると、
When these N-2 recurrence expressions are represented by a matrix,

【数1】 となり、これをρN =ΦN aと表現した場合、aの推定
値aN を最小2乗法によって求めると、 aN =(ΦN T ΦN -1ΦN T ρN となり、a1 、a2 、b1 、b2 を求めることができ
る。そして、このようにして求められたa1 、a2 、b
1 、b2 はメモリに格納される。
(Equation 1) When this is expressed as ρ N = Φ N a, when the estimated value a N of a is obtained by the least square method, a N = (Φ N T Φ N ) -1 Φ N T ρ N and a 1 , A 2 , b 1 , and b 2 can be obtained. A 1 , a 2 , b
1 and b 2 are stored in the memory.

【0025】操舵量δと旋回曲率ρとの対応関係がモデ
ルρ=f(δ)として算出された後、このモデルを逆に
用いて目標コースを走行するために必要な操舵量δ*
算出する(S103)。この操舵量δ* 算出プロセス
は、具体的には以下の内容を意味している。
After the correspondence between the steering amount δ and the turning curvature ρ is calculated as a model ρ = f (δ), the steering amount δ * required to travel on the target course is calculated using this model in reverse. (S103). The steering amount δ * calculation process specifically means the following contents.

【0026】モデル ρ(k)+a1 ρ(k−1)+a2 ρ(k−2) =b1 δ(k−1)+b2 δ(k−2) においてk=3とし、δについて解くと、 δ(2)= (ρ(3)+a1 ρ(2)+a2 ρ(1)−b2 δ(1))/b1 となる。現在の時刻をt1 (k=1)とすると、δ
(1)、ρ(1)は現在の操舵量と旋回曲率である。こ
のとき、δ(2)は次の制御周期t2 に入力されるべき
操舵量であり、ρ(2)はその時の目標旋回曲率であ
る。さらに、ρ(3)はその次t3 の制御周期における
目標旋回曲率である。従って、現在の操舵量δ(1)と
旋回曲率ρ(1)と2制御周期に相当する時間だけ将来
の目標旋回曲率ρ(2)、ρ(3)を与えることによ
り、次の制御周期に出力されるべき操舵量δ(2)が得
られることになる。
In the model ρ (k) + a 1 ρ (k−1) + a 2 ρ (k−2) = b 1 δ (k−1) + b 2 δ (k−2), let k = 3 and solve for δ. Δ (2) = (ρ (3) + a 1 ρ (2) + a 2 ρ (1) −b 2 δ (1)) / b 1 Assuming that the current time is t 1 (k = 1), δ
(1) and ρ (1) are the current steering amount and the turning curvature. At this time, δ (2) is the steering amount to be input in the next control cycle t 2 , and ρ (2) is the target turning curvature at that time. Further, ρ (3) is the target turning curvature in the control cycle of the next t 3 . Therefore, by giving the current steering amount δ (1), the turning curvature ρ (1), and the future target turning curvatures ρ (2), ρ (3) for a time corresponding to two control cycles, the next control cycle can be performed. The steering amount δ (2) to be output is obtained.

【0027】このようにして目標旋回曲率ρ* に対応す
る操舵量δ* が逆モデルを用いて算出された後、現在の
車両の横偏位誤差Δl、ヨウ角誤差Δθを解消するため
のフィードバック制御量Δuの算出が行われる(S10
4)。ここで、現在の車両の横偏位が目標値よりΔlだ
け離れており、ヨー角がΔθだけ離れている場合、所定
距離Lm先ではL・Δθの誤差が新に生じることにな
り、従って、Lm先の予測誤差は Δl−L・Δθ となる。そして、この予測誤差を解消するために、この
予測誤差に所定のゲインKp を乗じてフィードバック補
正量Δuとし、前述のステップS103にて算出された
操舵量δ* に加算してアクチュエータ操作量を出力する
(S105)。
After the steering amount δ * corresponding to the target turning curvature ρ * is calculated by using the inverse model in this manner, feedback for eliminating the current vehicle lateral deviation error Δl and the yaw angle error Δθ. The control amount Δu is calculated (S10
4). Here, when the current lateral deviation of the vehicle is away from the target value by Δl and the yaw angle is separated by Δθ, a new error of L · Δθ occurs a predetermined distance Lm ahead, and therefore, The prediction error Lm ahead is Δl−L · Δθ. In order to eliminate this prediction error, given on the prediction error to a feedback correction quantity Δu is multiplied by a gain K p, an actuator operation amount is added to the calculated steering amount [delta] * at step S103 described above Output (S105).

【0028】そして、所定時間Δtが経過した後、再び
操舵量δと旋回曲率ρとの時系列データからモデルρ=
f(δ)を算出し(この時の走行条件が前回の走行条件
と異なっている場合にはモデルの形式fは異なることに
なる)、前回のモデルをリアルタイムで更新して目標旋
回曲率に対応する操舵量δ* を算出していく。
After a predetermined time Δt has elapsed, the model ρ is obtained again from the time series data of the steering amount δ and the turning curvature ρ.
f (δ) is calculated (if the running conditions at this time are different from the previous running conditions, the model type f will be different), and the previous model is updated in real time to correspond to the target turning curvature. The calculated steering amount δ * is calculated.

【0029】なお、目標旋回曲率ρ* (目標旋回半径)
は走行すべき走路の形状からあらかじめ算出し、位置あ
るいは時間の関数として与えることができる。
The target turning curvature ρ * (target turning radius)
Can be calculated in advance from the shape of the track to be traveled and given as a function of position or time.

【0030】このように、本実施例においては所定時間
内における操舵量と旋回曲率の時系列データに基づき操
舵量と旋回曲率との対応関係をモデルとして算出し、こ
のモデルを用いて目標の旋回曲率を得るために必要な操
舵量を算出するものであり、目標コースを運転者が実際
に運転して教示する必要がなく、またモデルは順次更新
されていくため走行条件あるいは車種に応じた極めて適
応性の良い走行制御を行うことが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the correspondence between the steering amount and the turning curvature is calculated as a model based on the time series data of the steering amount and the turning curvature within a predetermined time, and the target turning is calculated using this model. This is to calculate the amount of steering required to obtain the curvature, and there is no need for the driver to actually drive and teach the target course, and because the model is updated sequentially, it is extremely suitable for the driving conditions or vehicle type. It becomes possible to perform the traveling control with good adaptability.

【0031】特に、本実施例においては操舵量と旋回曲
率との対応関係として順次更新される動的なモデルを用
いているため、静的なモデルを用いる場合に比べて外乱
やノイズに強く、安定した制御が可能となる。
In particular, in the present embodiment, a dynamic model that is sequentially updated as the correspondence between the steering amount and the turning curvature is used, so that it is more resistant to disturbance and noise than a case where a static model is used. Stable control becomes possible.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車両
用自動操縦制御装置によれば、教示運転をする必要がな
く、かつ走行条件や車種に依存しないで目標コース上を
正確に走行することが可能となる。
As described above, according to the automatic pilot control device for a vehicle according to the present invention, it is not necessary to perform the teaching operation, and the vehicle can accurately travel on the target course without depending on the traveling conditions and the vehicle type. It becomes possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における制御原理説明図であ
る。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a control principle according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施例の全体構成ブロック図である。FIG. 2 is an overall configuration block diagram of the embodiment.

【図3】同実施例における制御構成ブロック図である。FIG. 3 is a control configuration block diagram in the embodiment.

【図4】同実施例における制御フローチャート図であ
る。
FIG. 4 is a control flowchart in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 誘導ケーブル 22 位置ビーコン 24 演算処理回路ECU 26 フィードバック処理回路 28 車両 Reference Signs List 20 guide cable 22 position beacon 24 arithmetic processing circuit ECU 26 feedback processing circuit 28 vehicle

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 目標コースに対する現在の車両の位置に
基づいて自動操縦のための各アクチュエータを操作制御
する車両用自動操縦制御装置において、 車両の速度を検出する車速検出手段と、 車両の操舵量を検出する操舵量検出手段と、 車両のヨーレートを検出するヨーレート検出手段と、 前記車速及びヨーレートから車両の旋回半径を算出する
旋回半径算出手段と、 所定時間内における前記操舵量と前記旋回半径との対応
関係を順次算出するモデル算出手段と、 前記目標コースを走行するために必要な目標旋回半径か
ら前記対応関係を用いて必要な操舵量を算出する操舵量
算出手段と、を有することを特徴とする車両用自動操縦
制御装置。
1. A vehicle automatic steering control device for operating and controlling each actuator for automatic steering based on a current position of a vehicle with respect to a target course, a vehicle speed detecting means for detecting a speed of the vehicle, and a steering amount of the vehicle. A yaw rate detecting means for detecting a yaw rate of the vehicle, a turning radius calculating means for calculating a turning radius of the vehicle from the vehicle speed and the yaw rate, and the steering amount and the turning radius within a predetermined time. Model calculation means for sequentially calculating the correspondence relationship between the two, and steering amount calculation means for calculating a necessary steering amount using the correspondence relationship from a target turning radius required for traveling on the target course. Vehicle autopilot control device.
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