JP3291539B2 - 自動走行車の操舵制御装置 - Google Patents

自動走行車の操舵制御装置

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JP3291539B2 JP32572195A JP32572195A JP3291539B2 JP 3291539 B2 JP3291539 B2 JP 3291539B2 JP 32572195 A JP32572195 A JP 32572195A JP 32572195 A JP32572195 A JP 32572195A JP 3291539 B2 JP3291539 B2 JP 3291539B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の経路に沿っ
て敷設された誘導線に沿って自動操舵を行いつつ走行す
る自動走行車の操舵制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、ゴルフ場内においてゴルフバ
ッグ等の荷物や人を搬送する自動走行車が各種提案さて
いる。この種の自動走行車としては、所定の誘導経路に
沿って走行するよう車両を自動操舵する操舵制御装置を
備えたものが知られている（特開平５−８０８４４号公
報参照）。
【０００３】図９は斯かる自動走行車に搭載される操舵
制御装置の概略構成を示すブロック図である。同図にお
いて、１ａ〜１ｃは誘導線センサであり、これらは車両
の前端部に取り付けられたＴ字状アーム２に地面と対向
するよう配置されている。これら３つの誘導線センサ１
ａ〜１ｄは、所定の経路に沿って埋設された誘導線Ｌを
磁気的に検出し、この誘導線Ｌとの距離に対応した電圧
レベルの検出信号をコントローラ３に対して出力する。
すると、コントローラ３は、各誘導線センサ１ａ〜１ｃ
の出力に基づいて車両位置と誘導経路との偏差を算出
し、この偏差を「０」にするよう操舵モータ４への通電
を制御する。これにより、車両が誘導経路から逸脱しな
いよう操舵制御されながら誘導経路に沿って走行する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
操舵制御装置においては、誘導線センサ１ａ〜１ｃの何
れかに異常が生じた場合には車両は自動的に停止するよ
う制御されるが、車両が完全に停止するまでの間は或る
程度の距離を走行するため、この間に本来の誘導経路か
ら車両が逸脱する可能性がある。即ち、３つの誘導線セ
ンサ１ａ〜１ｃのうち仮に左側の誘導線センサ１ｃに異
常が生じた場合、該誘導線センサ１ｃの出力レベルが
「０」になるため、コントローラ３は、車両が誘導線Ｌ
から大きくずれたものと判断し、このずれを補償しよう
と誤った操舵制御を行う結果、車両が誘導経路から大き
く逸脱することになる。
【０００５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、自動走行中に誘導線センサに
異常が生じた場合においても、車両が本来の誘導経路か
ら大きく逸脱するのを防ぐことができる自動走行車の操
舵制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、車両の前端部に３つの誘導
線センサを車幅方向左右と中央に設置し、所定の経路に
沿って敷設された誘導線を前記誘導線センサで検出し、
該誘導線センサと誘導線との距離に応じた検出信号に基
づき、操舵制御手段によって車両が前記誘導線から逸脱
しないよう操舵制御する自動走行車の操舵制御装置にお
いて、前記各誘導線センサの出力に基づいて各々の誘導
線センサの異常を検出する異常検出手段と、該異常検出
手段によって一部の誘導線センサに異常が検出された場
合には、異常が検出されていない他の誘導線センサのう
ち、少なくとも１つの誘導線センサの出力に基づき、前
記操舵制御手段に代わって操舵制御を行う異常時操舵制
御手段とを設け、 左右の誘導線センサの少なくとも一方
に異常が検出され場合には、正常な中央の誘導線センサ
の出力に基づいて前記異常時操舵制御手段による操舵制
御を行い、 中央の誘導線センサのみに異常が検出された
場合には、異常検出直前における中央の誘導線センサの
出力を固定値と見なし、この固定値と正常な左右の誘導
線センサの出力とに基づいて前記操舵制御手段による正
常時と同様の操舵制御を行い、 中央の誘導線センサと左
右何れか一方の誘導線センサに異常が検出された場合に
は、左右何れか一方の正常な誘導線センサの出力に基づ
いて前記異常時操舵制御手段による操舵制御を行う、よ
うにしたことを特徴とする。
【０００７】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、切替指示に応じてハンドル操作による
手動操舵と前記操舵制御手段による自動操舵の何れかに
操舵状態を切り替える切替手段と、自動操舵によって走
行する間に前記異常検出手段によって全ての誘導線セン
サに異常が検出された場合には前記切替手段に対して手
動操舵への切替指示を出力する異常時切替制御手段を設
けたことをことを特徴とする。
【０００８】又、請求項３記載の発明は、車両の前端部
に３つの誘導線センサを車幅方向左右と中央に設置し、
所定の経路に沿って敷設された誘導線を前記誘導線セン
サで検出し、該誘導線センサと誘導線との距離に応じた
検出信号に基づき、操舵制御手段によって車両が前記誘
導線から逸脱しないよう操舵制御する自動走行車の操舵
制御装置において、 前記各誘導線センサの出力に基づい
て各々の誘導線センサの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一部の誘導線センサに異常
が検出された場合には、異常が検出されていない他の誘
導線センサのうち、少なくとも１つの誘導線センサの出
力に基づき、前記操舵制御手段に代わって操舵制御を行
う異常時操舵制御手段とを設け、 左右何れか一方の誘導
線センサに異常が検出され場合には、正常な他の２つの
誘導線センサの出力に基づいて前記異常時操舵制御手段
による操舵制御を行い、誘導線センサの異常発生前の操
舵偏差量が左側にずれている場合には右側に操舵を切る
指令を出力し、同操舵偏差量が右側にずれている場合に
は左側に操舵を切る指令を出力し、その後は正常な２つ
の誘導線センサの各電圧変化率が所定のしきい値を超え
た場合に操舵切替えしの指令を出力し、 中央の誘導線セ
ンサのみに異常が検出された場合には、異常検出直前に
おける中央の誘導線センサの出力を固定値と見なし、こ
の固定値と正常な左右の誘導線センサの出力とに基づい
て前記操舵制御手段による正常時と同様の操舵制御を行
う、ようにしたことを特徴とする。
【０００９】従って、請求項１記載の発明によれば、異
常検出手段は各誘導線センサの出力に基づいて各誘導線
センサの異常を検出し、異常時操舵制御手段は異常検出
手段によって一部の誘導線センサに異常が検出された場
合、異常が検出されていない他の正常な誘導線センサの
うち少なくとも１つの誘導線センサの出力に基づき、操
舵制御手段に代わって操舵制御を行うため、車両が自動
走行中に一部の誘導線センサに異常が生じた場合におい
ても、他の正常な誘導線センサのうち少なくとも１つの
誘導線センサの出力に基づいて操舵制御を継続すること
ができ、車両が本来の誘導経路から大きく逸脱するのを
防ぐことができる。
【００１０】又、請求項２記載の発明によれば、全ての
誘導線センサに異常が生じた場合には、ハンドル操作に
よる手動操舵に切り替えることができ、乗員の手動操舵
によって車両が本来の誘導経路から大きく逸脱するのを
防ぐことができる。
【００１１】更に、請求項３記載の発明によれば、３つ
の誘導線センサのうち左右何れか一方に異常が発生した
場合には、異常発生前の操舵偏差量の方向、異常が発生
した誘導線センサ（右又は左）及び正常な他の２つの誘
導線センサの電圧変化率と車両のずれ方向との間に存在
する相関に着目して最適な回避制御がなされるため、車
両の誘導経路からの逸脱を最小限に抑えることができ、
しかも、この異常発生時の操舵制御は単にソフト的に対
処しているのみであるため、構成部品の増加とそれに伴
うコストアップが防がれる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【００１３】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る操舵制御装置の構成を示すブロック図であ
る。この図に示す操舵制御装置が搭載される自動走行車
は、当該操舵制御装置による自動操舵モードとハンドル
操作による手動操舵モードとを選択的に切り替えられる
よう構成されており、例えばゴルフ場で使用されるゴル
フカートとして使用される。
【００１４】図１に示すように、本発明に係る操舵制御
装置は、誘導線センサー１ａ〜１ｃ、コントローラ
３’、操舵モータ４、バッテリＢ、リレーＲ及び操舵ク
ラッチ５から構成されている。尚、図１においては、図
９に示した各部と共通する部分には同一符号を付してお
り、以下、それらについての説明は省略する。
【００１５】ところで、前記コントローラ３’は、ＣＰ
Ｕ（中央演算処理装置）、メモリ等のハードウェアによ
って構成されているが、そのソフトウェア構成は、入力
部３１ａ〜３１ｃ、センサ異常判断部３２、通常時操舵
制御計算部３３、異常時操舵制御計算部３４、モータ電
流指令値計算部３５、励磁電圧計算部３６，３７及び出
力部３５ａ，３６ａ，３７ａから成っている。
【００１６】上記入力部３１ａ〜３１ｃは、各々に接続
された誘導線センサ１ａ〜１ｃから発生される検出信号
をＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換し、変換後のデ
ィジタル値を前記センサ異常判断部３２へ出力する。す
ると、センサ異常判断部３２は、各誘導線センサ１ａ〜
１ｃの出力レベルを所定のしきい値（上限値及び下限
値）と比較し、この比較結果に基づいて各誘導線センサ
１ａ〜１ｃの異常を判断する。
【００１７】通常時操舵制御計算部３３は、センサ異常
判断部３２によって各誘導線センサ１ａ〜１ｃが正常と
判断された場合に、各誘導線センサ１ａ〜１ｃの出力レ
ベルに基づいて車両位置と誘導経路との偏差を検出し、
この偏差を「０」にするような制御指令値を算出する。
【００１８】異常時操舵制御計算部３４は、センサ異常
判断部３２によって誘導線センサ１ａ〜１ｃのうち何れ
かが異常であると判断された場合に、当該異常時に対応
した制御指令値を算出する。
【００１９】モータ電流指令値計算部３５は、通常時操
舵制御計算部３３或は異常時操舵制御計算部３４から供
給される制御指令値に対応したモータ電流指令値を算出
し、この値に対応したＰＷＭ（Pulse Width Modulatio
n）波を出力する。このＰＷＭ波は、出力部３５ａを介
して操舵モータ４へ供給される。
【００２０】励磁電圧計算部３６は、通常時操舵制御計
算部３３或は異常時操舵制御計算部３４から供給される
制御指令に基づき、リレーＲに対するＯＮ／ＯＦＦ指令
信号を出力する。このＯＮ／ＯＦＦ指令信号は、出力部
３６ａを介してリレーＲへ供給される。
【００２１】励磁電圧計算部３７は、通常時操舵制御計
算部３３或は異常時操舵制御計算部３４から供給される
制御指令に基づき、操舵クラッチ５に対するＯＮ／ＯＦ
Ｆ指令信号を出力する。このＯＮ／ＯＦＦ指令信号は、
出力部３７ａを介して操舵クラッチ５へ供給される。
【００２２】又、操舵モータ４は、コントローラ３’の
制御の下、バッテリＢに基づいて通電され、不図示の操
舵機構を駆動する。即ち、自動操舵モードにおいて、コ
ントローラ３’がリレーＲをＯＮにすると、操舵モータ
４は、バッテリＢの電源に基づき、コントローラ３’か
ら与えられるＰＷＭ波に対応した通電がなされ、これに
よって操舵機構を駆動する。一方、手動操舵モードにお
いて、コントローラ３’がリレーＲをＯＦＦにすると、
バッテリＢから操舵モータ４への電源供給は停止されて
自動操舵が停止される。
【００２３】更に、操舵クラッチ５は、図２に示すよう
に、ハンドル６の回動操作を不図示の操舵機構に伝達す
る操舵軸ＳＨに介挿されている。この操舵クラッチ５
は、コントローラ３’による制御の下、手動操舵モード
の場合には、手動操舵を可能とすべくハンドル６を操舵
軸ＳＨに連結し、自動操舵モードの場合には、ハンドル
６が操舵モータ４の駆動に伴って回動するのを防ぐため
に該ハンドル６を操舵軸ＳＨから切り離す。
【００２４】次に、本発明に係る操舵制御装置の作用を
説明する。
【００２５】図３は自動操舵モードにおいてコントロー
ラ３’が実行する操舵制御ルーチンを示すフローチャー
トである。以下、このフローチャートを参照しながら、
操舵制御装置の動作を正常時と異常時に分けて説明す
る。尚、この操舵制御ルーチンは、自動操舵モードの
間、所定のサイクルで繰り返し実行される。
【００２６】（１）正常時の動作 先ず、コントローラ３’は、図３に示す操舵制御ルーチ
ンを起動すると、スッテップＳＴ１に処理を進める。ス
テップＳＴ１では、各誘導線センサ１ａ〜１ｃが正常で
あるか否かを、各々の出力レベル（電圧）が所定の上限
値と下限値で挟まれた範囲内に収まっているか否かによ
って判断する。
【００２７】ここで、全ての誘導線センサ１ａ〜１ｃが
正常である場合、この判定結果が「Ｙｅｓ」となり、処
理はステップＳＴ２に進む。ステップＳＴ２では、通常
時操舵制御計算部３３に基づく操舵制御、即ち、各誘導
線センサ１ａ〜１ｃの出力レベルから車両位置と誘導経
路との偏差を検出し、この偏差を「０」にするような制
御指令値に基づいて操舵制御を行う。
【００２８】このように、各誘導線センサ１ａ〜１ｃが
正常である間は、当該ルーチンが起動される度に上記ス
テップＳＴ１，ＳＴ２の動作を繰り返し、各誘導線セン
サ１ａ〜１ｃの出力に基づいて車両位置と誘導経路との
偏差が「０」になるよう操舵制御が行われる。
【００２９】（２）異常時の動作 誘導線センサ１ａ〜１ｃのうち何れかに断線等の異常が
ある場合、その出力レベルが所定範囲外となるため（例
えば、断線の場合には出力レベルが「０」となる）、前
述のステップＳＴ１の判断結果が「Ｎｏ」となり、処理
はステップＳＴ３に進む。
【００３０】ステップＳＴ３では、コントローラ３’
は、不図示の速度制御部及び制動制御部に対して停止指
令を出力する。この結果、車両に制動がかかり、車両は
完全に停止するまで徐々に減速される。
【００３１】一方、上記ステップＳＴ３で停止指令を出
力した後は、３つの誘導線センサ１ａ〜１ｃのうちの何
れに異常が生じたかによって、車両が完全に停止するま
での間に行われる操舵制御の態様が異なるため、以下、
場合を分けて説明をする。
【００３２】左右の誘導線センサ１ａ，１ｃの何れか
一方又はその両方が異常の場合；この場合、中央の誘導
線センサ１ｂの出力のみに基づいて操舵制御を行う（ス
テップＳＴ４）。即ち、異常時操舵制御計算部３４は、
中央の誘導線センサ１ｂの出力レベルのみから車両位置
と誘導経路との偏差を検出し、この偏差を「０」にする
ような制御指令値を算出し、これによって操舵制御を行
う。
【００３３】ここで、図４は異常発生前後における各セ
ンサー出力の変化を示す図であり、本図は左の誘導線セ
ンサ１ｃに異常が発生してその出力レベルが「０」とな
った場合を示している。同図に示すように、左の誘導線
センサ１ｃの出力が急激に低下すると（図示Ｐ１）、車
両位置がずれていないにも拘らず、この出力の変動を修
正しようとする制御が働くため、一時的に車両が左側に
引っ張られる。この結果、他の誘導線センサ１ａ，１ｂ
の出力レベルが一時的に低下するが（図示Ｐ２）、異常
検出後においては、中央の誘導線センサ１ｂの出力レベ
ルのみに基づいて操舵制御がなされるため、車両は正常
時とほぼ同じ位置に戻され、その後は誘導線センサ１
ａ，１ｂの出力レベルが安定する（図示Ｐ３）。
【００３４】中央の誘導線センサ１ｂが異常の場合；
この場合には、異常検出直前における中央の誘導線セン
サ１ｂの出力レベルによって当該誘導線センサ１ｂの出
力を固定値と見なし、この値と、正常に機能する左右の
誘導線センサ１ａ，１ｃの出力とに基づいて正常時と同
様の操舵制御を行う（ステップＳＴ２）。
【００３５】左右の誘導線センサ１ａ，１ｃの何れか
一方と中央の誘導線センサ１ｂが異常の場合；この場合
には、正常に機能しているのは左右の誘導線センサ１
ａ，１ｃのうちの何れか一つのみであるため、当該正常
な誘導線センサ１ａ又は１ｃの出力のみに基づいて指令
値を算出し、操舵制御を行う（ステップＳＴ５又はステ
ップＳＴ６）。
【００３６】全ての誘導線センサ１ａ〜１ｃが異常の
場合；この場合には、センサー出力に基づく自動操舵は
不可能であるため、操舵制御を停止し、手動操舵モード
切り替える（ステップＳＴ７）。即ち、操舵モータ４に
対する指令値を「０」にするとともにリレーＲをＯＦＦ
にすることによって操舵モータ４への通電を停止させ
る。又、操舵クラッチ５をＯＮにすることによってハン
ドル６を操舵機構に連結してハンドル操舵を可能とす
る。この結果、車両が停止するまでの間、手動操舵が可
能となる。
【００３７】こうして、停止指令が出されてから車両が
完全に停止するまでの間、それぞれの異常の態様に応じ
た操舵制御（場合によっては手動操舵）が行われる。
【００３８】このように、本実施の形態によれば、自動
操舵モードで走行する間、誘導線センサ１ａ〜１ｃの何
れかに異常が検出されると、車両を円滑停止させるため
に制動を掛けるとともに、車両が完全に停止するまでの
間、残りの正常な誘導線センサのうち少なくとも１つの
出力に基づいて操舵制御が継続される。又、全ての誘導
線センサ１ａ〜１ｃに異常が生じた場合には、操舵制御
が停止され、ハンドル操作が可能となるよう手動操舵モ
ードに切り替えられる。
【００３９】尚、本実施の形態では、異常検出後、車両
を円滑停止させるために停止指令を出力するようにした
が、他の正常な誘導線センサで十分に自動操舵による走
行が可能な場合には必ずしも車両を停止させる必要はな
く、そのまま速度制御を継続させるか或は減速させるよ
うにしても良い。
【００４０】又、異常の発生を乗員に報知するために、
アラーム音を発生させたり或はＬＥＤ（Light Emitted
Diode ）等から成る表示部に警告表示を行うようにして
も良い。
【００４１】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図５乃至図８に基づいて説明する。尚、図５及び
図６は誘導線センサの出力電圧の変化を示す図、図７は
本実施の形態に係る操舵制御装置による操舵制御手順を
示すフローチャート、図８は誘導線センサの出力電圧の
変化とそれに伴う操舵指令値（電流値）の変化を示す図
である。
【００４２】本実施の形態では、３つの誘導線センサ１
ａ〜１ｃのうち左右の誘導線センサ１ａ，１ｃの何れか
一方に故障等の異常が発生した場合には、正常な他の誘
導線センサ（中央の誘導線センサ１ｂと右又は左の誘導
線センサ１ａ又は１ｃ）からの出力に基づいて操舵制御
がなされる。即ち、３つの誘導線センサ１ａ〜１ｃのう
ち左右の誘導線センサ１ａ，１ｃの何れか一方に異常が
生じたことが検出された場合、異常発生前の操舵偏差量
が左側にずれている場合には右側に操舵を切る指令が出
力され、同操舵偏差量が右側にずれている場合には左側
に操舵を切る指令が出力され、その後は正常な２つの誘
導線センサ（中央の誘導線センサ１ｂと右又は左の誘導
線センサ１ａ又は１ｃ）の各電圧変化率が所定のしきい
値を超えた場合に操舵切替えしの指令が出力される。
尚、本実施の形態に係る操舵制御装置の構成は図１に示
した前記実施の形態１に係る操舵制御装置のそれと同様
であるため、以下の説明には図１に示した符号をそのま
ま用いる。
【００４３】ここで、例えば右の誘導線センサ１ａが故
障した場合の正常な中央と左の誘導線センサ１ｂ，１ｃ
の出力電圧の変化を車両が誘導線Ｌに対して左方向に外
れた場合と右方向に外れた場合についてそれぞれ図５、
図６に基づいて考察するが、車両が外れる方向とそのと
きの誘導線センサ１ｂ，１ｃの出力電圧の変化との間に
は顕著な相関が存在する。
【００４４】即ち、全ての誘導線センサ１ａ〜１ｃが正
常である場合には、各誘導線センサ１ａ〜１ｃの出力電
圧から求められる車両位置の誘導線Ｌからの偏差が
「０」となるような通常の操舵制御がなされ、このと
き、各誘導線センサ１ａ〜１ｃの出力電圧は図５及び図
６に示すように変化する。
【００４５】而して、車両の走行中に右の誘導線センサ
１ａに故障が生じた場合であって、車両が誘導線Ｌに対
して左方向に外れた場合には、図５のＡ部に示すよう
に、中央及び左の誘導線センサ１ｂ，１ｃの出力電圧は
共に減少する。従って、中央及び左の誘導線センサ１
ｂ，１ｃの電圧変化率（図５に示す特性曲線の勾配）が
共に負のしきい値−ａ0 （ａ0 ＞０）以下である場合に
は、車両が誘導線Ｌに対して左方向に外れたものと判断
することができる。
【００４６】他方、同じく右の誘導線センサ１ａに故障
が生じた場合であって、車両が誘導線Ｌに対して右方向
に外れた場合には、図６のＢ部に示すように、中央の誘
導線センサ１ｂの出力電圧は減少する反面、左の誘導線
センサ１ｃの出力電圧は逆に増大する。従って、中央の
誘導線センサ１ｂの電圧変化率が負のしきい値−ａ0以
下であって、且つ、左の誘導線センサ１ｃの電圧変化率
が正のしきい値ａ0 以上である場合には、車両が誘導線
Ｌに対して右方向に外れたものと判断することができ
る。
【００４７】尚、図示しないが、左の誘導線センサ１ｃ
が故障した場合には、車両の外れ方向と右及び中央の誘
導線センサ１ａ，１ｂの電圧変化率との関係は前述の右
の誘導線センサ１ａが故障した場合とは逆となる。即
ち、右と中央の誘導線センサ１ａ，１ｂの電圧変化率が
共に負のしきい値−ａ0 以下である場合には、車両は誘
導線Ｌに対して右方向に外れたものと判断し、中央の誘
導線センサ１ｂの電圧変化率が負のしきい値−ａ0 以下
であって、且つ、右の誘導線センサ１ａの電圧変化率が
正のしきい値ａ0 以上である場合には、車両が誘導線Ｌ
に対して左方向に外れたものと判断することができる。
【００４８】而して、本実施の形態に係る操舵制御装置
は、以上の考察によって得られた結果に基づいて操舵制
御を行うものであって、その具体的な制御手順を図７及
び図８に基づいて以下に説明する。
【００４９】操舵制御に際しては、誘導線センサ１ａ〜
１ｃの異常がチェックされ（図７のステップＳＴ１）、
全ての誘導線センサ１ａ〜１ｃが正常である場合には通
常の操舵制御がなされる（ステップＳＴ４）。尚、通常
の操舵制御がなされるときの誘導線センサ１ａ〜１ｃの
出力電圧と操舵指令値（右又は左方向の電流値）は図８
に示される。
【００５０】他方、誘導線センサ１ａ〜１ｃの何れかに
異常が検出された場合には、図２に示す操舵クラッチ５
がＯＮ（接続）され（ステップＳＴ２）、乗員による手
動操舵も可能となるとともに、車両を準緊急で停止させ
る指令が出力される。
【００５１】その後、出力電圧のチェックによって誘導
線センサ１ａ〜１ｃの何れに異常が発生したかが判断さ
れる（ステップＳＴ３）。ここで、中央の誘導線センサ
１ｂに異常が発生した場合には通常の操舵制御がなされ
る（ステップＳＴ４）が、右又は左の誘導線センサ１ａ
又は１ｃに異常が生じた場合には、異常発生直後１回目
の操舵指令であるか否かが判断され（ステップＳＴ
５）、１回目（最初）の操舵指令である場合には異常発
生直前の異常発生直前の操舵偏差量がチェックされる
（ステップＳＴ６）。
【００５２】而して、異常発生直前の操舵偏差量が右側
にずれている場合には、図８に示すように操舵指令値と
して左方向の電流ｉ0 （左方向に操舵を切る指令）を操
舵モータ４（図１参照）に対して出力し（ステップＳＴ
７）、逆に操舵偏差量が左側にずれている場合には、操
舵指令値として右方向の電流ｉ0 （右方向に操舵を切る
指令）を操舵モータ４に対して出力し（ステップＳＴ
８）、操舵指令をカウントアップする（ステップＳＴ
９）。尚、電流ｉ0 は最大電流ｉmax よりも低い値に設
定される（ｉ0 ＜ｉmax ）。
【００５３】その後（つまり、異常発生後２回目以降の
操舵指令に際しては）、以下の操舵制御がなされる。
【００５４】即ち、右の誘導線センサ１ａに異常が発生
している場合には、操舵指令値の方向（右側又は左側）
がチェックされ（ステップＳＴ１０）、操舵指令値の方
向が左側である場合、中央及び左の誘導線センサ１ｂ，
１ｃの電圧変化率が共に負のしきい値−ａ0 以下である
か否かが判断され（ステップＳＴ１１）、その判断結果
が「Ｙｅｓ」であれば（図８のＡ部及びＣ部参照）、前
述のように車両は誘導線Ｌに対して左方向に外れている
ため（図５参照）、右方向への操舵指令（操舵指令値と
して右方向の電流値ｉ0 （図８参照））を出力する（ス
テップＳＴ１２）。これに対して、ステップＳＴ１１で
の判断結果が「Ｎｏ」である場合には、車両は誘導線Ｌ
に対して右方向に外れているため、そのまま左方向の操
舵指令が出力される。
【００５５】又、操舵指令の方向が右側である場合に
は、中央の誘導線センサ１ｂの電圧変化率が負のしきい
値−ａ0 以下であって、且つ、左の誘導線センサ１ｃの
電圧変化率が正のしきい値ａ0 以上であるか否かが判断
され（ステップＳＴ１３）、その判断結果が「Ｙｅｓ」
であれば（図８のＢ部参照）、前述のように車両は誘導
線Ｌに対して右方向に外れているため（図６参照）、左
方向への操舵指令（操舵指令値として左方向の電流値ｉ
0 （図８参照））を出力する（ステップＳＴ１４）。こ
れに対して、ステップＳＴ１３での判断が「Ｎｏ」であ
る場合には、車両は誘導線Ｌに対して左方向に外れてい
るため、そのまま右側の操舵指令が出力される。
【００５６】他方、左の誘導線センサ１ｃに異常が発生
している場合には、操舵指令値の方向（右側又は左側）
がチェックされ（ステップＳＴ１５）、操舵指令値の方
向が右側である場合、中央及び左の誘導線センサ１ｂ，
１ａの電圧変化率が共に負のしきい値−ａ0 以下である
か否かが判断され（ステップＳＴ１６）、その判断結果
が「Ｙｅｓ」であれば、前述のように車両は誘導線Ｌに
対して右方向に外れているため、左方向への操舵指令
（操舵指令値として左方向の電流値ｉ0 ）を出力する
（ステップＳＴ１７）。これに対して、ステップＳＴ１
６での判断結果が「Ｎｏ」である場合には、車両は誘導
線Ｌに対して左方向に外れているため、そのまま右方向
の操舵指令が出力される。
【００５７】又、操舵指令の方向が左側である場合に
は、中央の誘導線センサ１ｂの電圧変化率が負のしきい
値−ａ0 以下であって、且つ、右の誘導線センサ１ａの
電圧変化率が正のしきい値ａ0 以上であるか否かが判断
され（ステップＳＴ１８）、その判断結果が「Ｙｅｓ」
であれば、前述のように車両は誘導線Ｌに対して左方向
に外れているため、右方向への操舵指令（操舵指令値と
して右方向の電流値ｉ0）を出力する（ステップＳＴ１
９）。これに対して、ステップＳＴ１８での判断が「Ｎ
ｏ」である場合には、車両は誘導線Ｌに対して右方向に
外れているため、そのまま左側の操舵指令が出力され
る。
【００５８】尚、右又は左の誘導線センサ１ａ又は１ｃ
に異常が発生した後は、前述のように車両は準緊急に停
止されるため、本実施の形態は異常発生時（図８の時間
ｔ1）から車両が停止する（図８の時間ｔ2 ）までの間
（時間ｔ1 〜ｔ2 ）になされる操舵制御を主に示すもの
であって、車両が停止した時間ｔ2 以降は操舵指令値は
「０」となる。
【００５９】以上のように、本実施の形態においては、
３つの誘導線センサ１ａ〜１ｃのうち左右の誘導線セン
サ１ａ，１ｃの何れか一方に異常が発生した場合には、
異常発生前の操舵偏差量の方向、異常が発生した誘導線
センサ１ａ又は１ｃの方向（右又は左）及び正常な他の
２つの誘導線センサ１ｂ，１ａ（又は１ｃ）の電圧変化
率と車両のずれ方向との間に存在する明確な相関に基づ
いて最適な回避制御がなされるため、車両の誘導経路か
らの逸脱を最小限に抑えることができ、しかも、この異
常発生時の操舵制御は単にソフト的に対処しているのみ
であるため、構成部品の増加とそれに伴うコストアップ
が防がれる。
【００６０】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
記載の発明によれば、異常検出手段は各誘導線センサの
出力に基づいて各誘導線センサの異常を検出し、異常時
操舵制御手段は異常検出手段によって一部の誘導線セン
サに異常が検出された場合、異常が検出されていない他
の正常な誘導線センサのうち少なくとも１つの誘導線セ
ンサの出力に基づき、操舵制御手段に代わって操舵制御
を行うため、車両が自動走行中に一部の誘導線センサに
異常が生じた場合においても、他の正常な誘導線センサ
のうち少なくとも１つの誘導線センサの出力に基づいて
操舵制御を継続することができ、車両が本来の誘導経路
から大きく逸脱するのを防ぐことができるという効果が
得られる。
【００６１】又、請求項２記載の発明によれば、全ての
誘導線センサに異常が生じた場合には、ハンドル操作に
よる手動操舵に切り替えることができ、乗員の手動操舵
によって車両が本来の誘導経路から大きく逸脱するのを
防ぐことができるという効果が得られる。
【００６２】更に、請求項３記載の発明によれば、３つ
の誘導線センサのうち左右何れか一方に異常が発生した
場合には、異常発生前の操舵偏差量の方向、異常が発生
した誘導線センサ（右又は左）及び正常な他の２つの誘
導線センサの電圧変化率と車両のずれ方向との間に存在
する明確な相関に着目して最適な回避制御がなされるた
め、車両の誘導経路からの逸脱を最小限に抑えることが
でき、しかも、この異常発生時の操舵制御は単にソフト
的に対処しているのみであるため、構成部品の増加とそ
れに伴うコストアップが防がれるという効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る操舵制御装置の構
成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る操舵制御装置にお
ける操舵クラッチの取付位置を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る操舵制御装置によ
る操舵制御手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係る操舵制御装置にお
ける異常発生前後のセンサ出力の変化を示す図である。
【図５】異常発生時の誘導線センサの出力電圧の変化を
示す図である。
【図６】異常発生時の誘導線センサの出力電圧の変化を
示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る操舵制御装置によ
る操舵制御手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態２に係る操舵制御装置にお
ける誘導線センサの出力電圧の変化とそれに伴う操舵指
令値（電流値）の変化を示す図である。
【図９】従来の操舵制御装置の概略構成を示すブロック
図である。
【符号の説明】
１ａ〜１ｃ 誘導線センサ ２ Ｔ字状アーム ３’ コントローラ（異常検出手段、操舵制
御手段、異常時操舵制御手段、異常時切替制御手段） ４ 操舵モータ（操舵制御手段） ５ 操舵クラッチ（切替手段） ３１ａ〜３１ｃ 入力部 ３２ センサー異常判断部 ３３ 通常時操舵制御計算部 ３４ 異常時操舵制御計算部 ３５ モータ電流指令値計算部 ３６，３７ 励磁電圧計算部 Ｌ 誘導線
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−80844（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−161046（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−285196（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−56803（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G05D 1/00 - 1/12

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車両の前端部に３つの誘導線センサを車
    幅方向左右と中央に設置し、所定の経路に沿って敷設さ
    れた誘導線を前記誘導線センサで検出し、該誘導線セン
    サと誘導線との距離に応じた検出信号に基づき、操舵制
    御手段によって車両が前記誘導線から逸脱しないよう操
    舵制御する自動走行車の操舵制御装置において、 前記各誘導線センサの出力に基づいて各々の誘導線セン
    サの異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段に
    よって一部の誘導線センサに異常が検出された場合に
    は、異常が検出されていない他の誘導線センサのうち、
    少なくとも１つの誘導線センサの出力に基づき、前記操
    舵制御手段に代わって操舵制御を行う異常時操舵制御手
    段とを設け、 左右の誘導線センサの少なくとも一方に異常が検出され
    場合には、正常な中央の誘導線センサの出力に基づいて
    前記異常時操舵制御手段による操舵制御を行い、 中央の誘導線センサのみに異常が検出された場合には、
    異常検出直前における中央の誘導線センサの出力を固定
    値と見なし、この固定値と正常な左右の誘導線センサの
    出力とに基づいて前記操舵制御手段による正常時と同様
    の操舵制御を行い、 中央の誘導線センサと左右何れか一方の誘導線センサに
    異常が検出された場合には、左右何れか一方の正常な誘
    導線センサの出力に基づいて前記異常時操舵制御手段に
    よる操舵制御を行う、 ようにした ことを特徴とする自動走行車の操舵制御装
    置。
  2. 【請求項２】 切替指示に応じてハンドル操作による手
    動操舵と前記操舵制御手段による自動操舵の何れかに操
    舵状態を切り替える切替手段と、自動操舵によって走行
    する間に前記異常検出手段によって全ての誘導線センサ
    に異常が検出された場合には前記切替手段に対して手動
    操舵への切替指示を出力する異常時切替手段を設けたこ
    とを特徴とする請求項１記載の自動走行車の操舵制御装
    置。
  3. 【請求項３】 車両の前端部に３つの誘導線センサを車
    幅方向左右と中央に 設置し、所定の経路に沿って敷設さ
    れた誘導線を前記誘導線センサで検出し、該誘導線セン
    サと誘導線との距離に応じた検出信号に基づき、操舵制
    御手段によって車両が前記誘導線から逸脱しないよう操
    舵制御する自動走行車の操舵制御装置において、 前記各誘導線センサの出力に基づいて各々の誘導線セン
    サの異常を検出する異常検出手段と、該異常検出手段に
    よって一部の誘導線センサに異常が検出された場合に
    は、異常が検出されていない他の誘導線センサのうち、
    少なくとも１つの誘導線センサの出力に基づき、前記操
    舵制御手段に代わって操舵制御を行う異常時操舵制御手
    段とを設け、 左右何れか一方の誘導線センサに異常が検出され場合に
    は、 正常な他の２つの誘導線センサの出力に基づいて前
    記異常時操舵制御手段による操舵制御を行い、誘導線セ
    ンサの異常発生前の操舵偏差量が左側にずれている場合
    には右側に操舵を切る指令を出力し、同操舵偏差量が右
    側にずれている場合には左側に操舵を切る指令を出力
    し、その後は正常な２つの誘導線センサの各電圧変化率
    が所定のしきい値を超えた場合に操舵切替えしの指令を
    出力し、 中央の誘導線センサのみに異常が検出された場合には、
    異常検出直前における中央の誘導線センサの出力を固定
    値と見なし、この固定値と正常な左右の誘導線センサの
    出力とに基づいて前記操舵制御手段による正常時と同様
    の操舵制御を行う、 ようにした ことを特徴とする自動走行車の操舵制御装
    置。
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