JP6738377B2 - Curvature information calculation device and autonomous vehicle including the same - Google Patents

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Description

この発明は曲率情報算出装置およびそれを備える自動走行車両に関し、より特定的には既定経路を自動走行する場合に用いられる曲率情報算出装置およびそれを備える自動走行車両に関する。 The present invention relates to a curvature information calculation device and an autonomous vehicle including the curvature information calculation device, and more particularly to a curvature information calculation device used when automatically traveling on a predetermined route and an automatic travel vehicle including the curvature information calculation device.

この種の従来技術の一例として、特許文献1において道路曲率検出装置が開示されている。この装置では、道路上の車両前方両側に描かれた案内線を撮像し、撮像された画像中、車両から所定距離前方に離間した点における案内線の接線を、両側の案内線につきそれぞれ算出するとともに、車両の進行角である車両ヨー角を検出する。そして、算出された両側の案内線についての接線データおよび検出された車両ヨー角データに基づいて、走行中の道路の曲率を算出する。 As an example of this type of conventional technology, Patent Document 1 discloses a road curvature detection device. In this device, the guide lines drawn on both sides of the vehicle on the road are imaged, and the tangents of the guide lines at points separated by a predetermined distance from the vehicle in the captured image are calculated for each of the guide lines on both sides. At the same time, the vehicle yaw angle, which is the traveling angle of the vehicle, is detected. Then, the curvature of the road on which the vehicle is traveling is calculated based on the calculated tangential data for the guide lines on both sides and the detected vehicle yaw angle data.

特開平7―19893号公報JP-A-7-19893

特許文献1の道路曲率検出装置では、道路の曲率を算出するためには、道路上の車両前方両側に描かれた案内線を撮像し、その案内線の接線を算出する必要があるので、案内線がない道路については、曲率を算出することはできない。 In order to calculate the curvature of the road with the road curvature detection device of Patent Document 1, it is necessary to capture an image of the guide lines drawn on both sides of the front of the vehicle on the road and calculate the tangents of the guide lines. The curvature cannot be calculated for roads without lines.

それゆえにこの発明の主たる目的は、道路上に描かれた案内線の有無に拘わらず既定経路の曲率情報を算出することができる、曲率情報算出装置およびそれを備える自動走行車両を提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a curvature information calculation device capable of calculating curvature information of a predetermined route regardless of the presence/absence of a guide line drawn on a road, and an autonomous vehicle including the curvature information calculation device. is there.

上述の目的を達成するために、既定経路における起点から複数の計測点の位置情報を記憶する記憶部と、複数の計測点の中から、第1所定間隔で3つの計測点からなる計測点群を抽出し、抽出された計測点群に含まれる3つの計測点の位置情報に基づいて、3つの計測点を通る円弧の曲率半径に関する曲率情報を算出する曲率情報算出部とを備える、曲率情報算出装置が提供される。 In order to achieve the above object, a storage unit that stores position information of a plurality of measurement points from a starting point in a predetermined route, and a measurement point group including three measurement points at a first predetermined interval from the plurality of measurement points. And a curvature information calculation unit that calculates curvature information regarding a curvature radius of an arc passing through the three measurement points based on position information of the three measurement points included in the extracted measurement point group. A calculation device is provided.

この発明では、記憶部に記憶された複数の計測点の中から、第1所定間隔で3つの計測点からなる計測点群が抽出される。そして、抽出された計測点群に含まれる3つの計測点の位置情報に基づいて、3つの計測点を通る円弧の曲率半径に関する曲率情報が算出される。したがって、道路上に描かれた案内線の有無に拘わらず既定経路の曲率情報を算出することができる。 According to the present invention, the measurement point group including the three measurement points at the first predetermined interval is extracted from the plurality of measurement points stored in the storage unit. Then, based on the position information of the three measurement points included in the extracted measurement point group, the curvature information regarding the radius of curvature of the arc passing through the three measurement points is calculated. Therefore, the curvature information of the predetermined route can be calculated regardless of the presence or absence of the guide line drawn on the road.

好ましくは、曲率情報算出部は、複数の計測点の中から異なる複数の計測点群を抽出し、抽出された複数の計測点群のそれぞれについて曲率情報を算出する。この場合、既定経路の曲率情報を連続的に得ることができ、既定経路の形状の把握が容易になる。 Preferably, the curvature information calculation unit extracts a plurality of different measurement point groups from the plurality of measurement points and calculates curvature information for each of the extracted plurality of measurement point groups. In this case, the curvature information of the default route can be continuously obtained, and the shape of the default route can be easily grasped.

また好ましくは、曲率情報算出部は、既定経路を起点から第2所定間隔で区切り、同一区間に属する計測点に関する曲率半径を平均して同一区間の曲率情報を算出する。この場合、区間毎に曲率半径を平均することによって、区間毎に信頼性の高い曲率情報を得ることができる。 Further preferably, the curvature information calculation unit divides the predetermined route from the starting point at a second predetermined interval and averages the curvature radii of the measurement points belonging to the same section to calculate the curvature information of the same section. In this case, by averaging the curvature radii for each section, it is possible to obtain highly reliable curvature information for each section.

さらに好ましくは、既定経路を自動走行可能に構成された自動走行車両であって、曲率情報算出装置を備える、自動走行車両が提供される。この場合、曲率情報算出装置で得られた曲率情報を自動走行車両の制御に利用できる。 More preferably, there is provided an automatic traveling vehicle configured to be capable of automatically traveling on a predetermined route, the automatic traveling vehicle including a curvature information calculation device. In this case, the curvature information obtained by the curvature information calculation device can be used for controlling the autonomous vehicle.

好ましくは、記憶部は、各計測点における起点からの距離に関する距離情報を、各計測点の位置情報に関連づけて記憶し、自動走行車両はさらに、起点から現在地点までの走行距離に関する走行距離情報を取得する走行距離取得部と、走行距離取得部によって取得された走行距離情報と記憶部から読み出された距離情報とを照合して現在地点の位置情報を検出する位置検出部とをさらに含み、曲率情報算出部は、現在地点から先の位置情報に基づいて、現在地点から先の走行領域について曲率情報を算出する。この場合、現在地点から先の走行領域についての曲率情報を走行時に算出できる。したがって、既定経路全域についての曲率情報を予め算出して記憶部に記憶しておく必要はないので、記憶すべき曲率情報のデータ量を少なくできる。 Preferably, the storage unit stores the distance information regarding the distance from the starting point at each measurement point in association with the position information of each measuring point, and the automatic traveling vehicle further includes the traveling distance information regarding the traveling distance from the starting point to the current point. And a position detection unit that detects the position information of the current location by collating the travel distance information acquired by the travel distance acquisition unit with the distance information read from the storage unit. The curvature information calculation unit calculates the curvature information for the traveling area from the current point to the future, based on the position information from the current point to the future. In this case, the curvature information about the traveling area beyond the current point can be calculated during traveling. Therefore, it is not necessary to calculate the curvature information for the entire predetermined route in advance and store it in the storage unit, so that the amount of curvature information to be stored can be reduced.

また好ましくは、位置情報および距離情報は、事前に既定経路を走行することによって得られる。この場合、自動走行車両が事前に既定経路を走行することによって位置情報および距離情報を得ることができる。また、位置情報および距離情報は、自動走行車両と同種の他の車両を走行させることによって得ることもできる。 Further, preferably, the position information and the distance information are obtained by traveling on a predetermined route in advance. In this case, the autonomous vehicle can obtain the position information and the distance information by traveling on the predetermined route in advance. The position information and the distance information can also be obtained by driving another vehicle of the same type as the autonomous vehicle.

さらに好ましくは、既定経路を走行中に各計測点で、自動走行車両から見て所定の方向を撮像する撮像部と、撮像部で撮像された複数の撮像データに基づいてビジュアルオドメトリの手法によって各計測点の位置情報を得る位置取得部とをさらに含む。この場合、各計測点の位置情報を容易かつ精度よく得ることができる。 More preferably, at each measurement point while traveling on the predetermined route, an image capturing unit that captures a predetermined direction as viewed from the autonomous vehicle, and a visual odometry method based on a plurality of image data captured by the image capturing unit. It further includes a position acquisition unit that acquires position information of the measurement point. In this case, it is possible to easily and accurately obtain the position information of each measurement point.

好ましくは、自動走行車両が移動するための車輪と、車輪の回転角度を検出するための角度検出部と、角度検出部の検出結果に基づいて各計測点の距離情報を得る距離取得部とをさらに備える。この場合、各計測点の距離情報を容易かつ精度よく得ることができる。 Preferably, a wheel for moving the autonomous vehicle, an angle detection unit for detecting the rotation angle of the wheel, and a distance acquisition unit for obtaining distance information of each measurement point based on the detection result of the angle detection unit. Further prepare. In this case, the distance information of each measurement point can be obtained easily and accurately.

また好ましくは、現在地点から先の走行領域について算出された曲率情報に基づいて、現在地点から先の走行領域について車速を制御する車速制御部をさらに含む。この場合、現在地点から先の走行領域について曲率情報に基づいて自動走行車両の車速を制御できる。したがって、前方にカーブがあれば、自動走行車両はカーブの曲がり具合に応じて減速してカーブを走行できるので、自動走行車両にかかる横Gを抑制でき、乗員にとって良好な乗り心地が得られる。 Further preferably, the vehicle control device further includes a vehicle speed control unit that controls the vehicle speed of the traveling area from the current point on the basis of the curvature information calculated for the traveling area of the current point. In this case, the vehicle speed of the autonomous vehicle can be controlled based on the curvature information regarding the traveling area from the current location. Therefore, if there is a curve ahead, the automated vehicle can decelerate and travel along the curve according to the degree of bend of the curve, so that the lateral G applied to the automated vehicle can be suppressed and a comfortable ride for the occupant can be obtained.

さらに好ましくは、車速制御部は、自動走行車両への指示車速に基づいて自動走行車両の前方の第1範囲を決定する第1決定部と、第1範囲内の曲率情報の最小値に基づいて第1目標車速を決定する第2決定部と、指示車速および第1目標車速のうち小さい方を指示車速として選択する選択部とを含む。この場合、自動走行車両への指示車速に基づいて自動走行車両の前方の第1範囲が決定される。たとえば指示車速が大きくなれば第1範囲も大きくなり、曲率情報の最小値の検索範囲を適切に設定できる。そして、第1範囲内の曲率情報の最小値に基づいて第1目標車速が決定され、指示車速および第1目標車速のうち小さい方が目標となる車速として選択される。これにより、自動走行車両の車速が制御され、自動走行車両にかかる横Gを抑制できる。 More preferably, the vehicle speed control unit is based on a first determination unit that determines a first range in front of the autonomous vehicle based on an instruction vehicle speed to the autonomous vehicle, and a minimum value of curvature information within the first range. A second determining unit that determines the first target vehicle speed and a selecting unit that selects the smaller one of the instruction vehicle speed and the first target vehicle speed as the instruction vehicle speed are included. In this case, the first range in front of the autonomous vehicle is determined based on the instruction vehicle speed to the autonomous vehicle. For example, if the instructed vehicle speed increases, the first range also increases, and the search range for the minimum value of curvature information can be set appropriately. Then, the first target vehicle speed is determined based on the minimum value of the curvature information within the first range, and the smaller one of the instruction vehicle speed and the first target vehicle speed is selected as the target vehicle speed. As a result, the vehicle speed of the autonomous vehicle is controlled, and the lateral G applied to the autonomous vehicle can be suppressed.

好ましくは、車速制御部は、第1範囲より前方の第2範囲内の曲率情報の最小値に基づいて第2目標車速を決定する第3決定部をさらに含み、選択部は、指示車速と第1目標車速と第2目標車速との中で最小値を指示車速として選択する。この場合、第1範囲より前方の第2範囲内の曲率情報の最小値に基づいて第2目標車速が決定され、指示車速と第1目標車速と第2目標車速との中で最小値が目標となる車速として選択される。このように、第1範囲の前方の第2範囲も考慮して目標となる車速を決定することによって、自動走行車両の車速が制御され、乗員にとってより快適な走行が可能となる。 Preferably, the vehicle speed control unit further includes a third determination unit that determines the second target vehicle speed based on the minimum value of the curvature information in the second range ahead of the first range, and the selection unit includes the instruction vehicle speed and the first vehicle speed. The minimum value of the first target vehicle speed and the second target vehicle speed is selected as the instruction vehicle speed. In this case, the second target vehicle speed is determined based on the minimum value of the curvature information in the second range ahead of the first range, and the minimum value among the commanded vehicle speed, the first target vehicle speed, and the second target vehicle speed is the target value. Is selected as the vehicle speed. In this way, by determining the target vehicle speed in consideration of the second range ahead of the first range, the vehicle speed of the autonomous vehicle is controlled, and the occupant can travel more comfortably.

また好ましくは、第2決定部は、第1範囲内の前記曲率情報の最小値を今回値と前回値とで重み付けし、重み付けされた最小値に基づいて前記第1目標車速を決定し、第3決定部は、第2範囲内の曲率情報の最小値を今回値と前回値とで重み付けし、重み付けされた最小値に基づいて第2目標車速を決定する。この場合、曲率情報の最小値のノイズを抑制でき、不所望な減速を防止できる。 Further preferably, the second determination unit weights the minimum value of the curvature information within the first range with the current value and the previous value, and determines the first target vehicle speed based on the weighted minimum value, The 3 determination unit weights the minimum value of the curvature information within the second range with the current value and the previous value, and determines the second target vehicle speed based on the weighted minimum value. In this case, noise of the minimum value of curvature information can be suppressed, and undesired deceleration can be prevented.

さらに好ましくは、既定経路に設けられた誘導線からの磁界を検出する磁界検出部と、車速を検出する車速検出部と、曲率情報と車速検出部によって検出された現在の車速とに基づいて走行継続時間を算出する時間算出部と、磁界検出部が検出する誘導線からの磁界が閾値未満のとき、走行継続時間が経過したか否かに基づいて、自動走行車両の走行を継続するか否かを判断する判断部とをさらに含む。この場合、曲率情報と現在の車速とに基づいて走行継続時間が算出される。そして、磁界検出部が検出する既定経路に設けられた誘導線からの磁界が閾値未満のとき、走行継続時間が経過するまで自動走行車両の走行が継続され、その後停止される。これにより、一時的な停電、誘導線の瞬間的な断線、誘導線の部分的な断線が発生した場合であっても、算出された走行継続時間の間は継続して走行でき、即時に走行を停止しなくてもよい。 More preferably, the vehicle travels based on a magnetic field detection unit that detects a magnetic field from a guide wire provided on a predetermined route, a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed, and curvature information and the current vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit. Whether or not to continue traveling of the autonomous vehicle based on whether or not the traveling duration has elapsed when the magnetic field from the guide line detected by the time calculating section and the magnetic field detecting section for calculating the duration is less than the threshold value. And a determination unit for determining whether or not. In this case, the running duration is calculated based on the curvature information and the current vehicle speed. Then, when the magnetic field from the guide wire provided on the predetermined route detected by the magnetic field detection unit is less than the threshold value, the traveling of the autonomous vehicle is continued until the traveling duration time elapses, and then stopped. As a result, even if there is a temporary power outage, a momentary disconnection of the guide wire, or a partial disconnection of the guide wire, it is possible to continue driving for the calculated travel duration and to drive immediately. You don't have to stop.

好ましくは、時間算出部は、前後の曲率情報に基づいて、磁界検出部が誘導線からの磁界を検出可能な範囲から逸脱するまでの走行可能距離を算出する第1算出部と、現在の車速に基づいて停止に必要な距離である停止距離を算出する第2算出部と、走行可能距離と停止距離とに基づいて走行継続距離を算出する第3算出部と、走行継続距離と現在の車速とに基づいて走行継続時間を算出する第4算出部とを含む。この場合、磁界検出部が検出する誘導線からの磁界が閾値未満となっても、走行を走行継続時間の間は継続し、その後、磁界検出部が誘導線からの磁界を検出可能な範囲から逸脱しないように走行を停止できる。したがって、その後の走行再開時に、磁界検出部が誘導線からの磁界を検出できるので、円滑に走行を再開できる。 Preferably, the time calculation unit calculates the travelable distance until the magnetic field detection unit deviates from the range in which the magnetic field from the guide line can be detected based on the front and rear curvature information, and the current vehicle speed. A second calculation unit that calculates a stop distance that is a distance required for stopping based on the travel distance, a third calculation unit that calculates a travel continued distance based on the travelable distance and the stop distance, a travel continued distance and a current vehicle speed. And a fourth calculator that calculates the travel duration based on In this case, even if the magnetic field from the guide line detected by the magnetic field detection unit is less than the threshold value, the traveling is continued for the traveling duration time, and then the magnetic field detection unit detects the magnetic field from the guide line from the range in which the magnetic field can be detected. Driving can be stopped so as not to deviate. Therefore, when the traveling is resumed thereafter, the magnetic field detection unit can detect the magnetic field from the guide wire, so that the traveling can be resumed smoothly.

また好ましくは、走行継続時間は上限値を有する。この場合、磁界検出部が検出する誘導線からの磁界が閾値未満となっている状態で、自動走行車両が長時間走行することを抑制できる。直線路を走行している場合に効果的である。 Also preferably, the running duration has an upper limit value. In this case, it is possible to suppress the automatic traveling vehicle from traveling for a long time in a state where the magnetic field from the guide wire detected by the magnetic field detection unit is less than the threshold value. It is effective when traveling on a straight road.

さらに好ましくは、他の車両からの電波を受信することによって他の車両の存在を検出する電波型の検出部と、撮像部の検出範囲を設定する範囲設定部と、曲率情報に基づいて検出部の感度を設定する感度設定部とをさらに含む。たとえば曲がりの小さなカーブや直線路などの見通しの良い経路では、撮像部の検出範囲を検出部の検出範囲より大きくでき、撮像部の方が他の車両を検出し易い。その一方、たとえば見通しの悪い曲がりの大きなカーブでは、経路上の他の車両が撮像部の有効視野に入りきらず、検出部の方が他の車両を検出し易い場合がある。したがって、曲率情報が曲がり具合が小さいことを示す場合には、撮像部の検出範囲を大きくすることによって、主として撮像部が他の車両の検出機能を担い、その一方、曲率情報が曲がり具合が大きいことを示す場合には、検出部の感度を適切に設定することによって、主として検出部が他の車両の検出機能を担う。これにより、曲率情報に拘わらず他の車両を良好に検出でき、良好な追突防止機能が得られる。 More preferably, a radio wave type detection unit that detects the presence of another vehicle by receiving a radio wave from another vehicle, a range setting unit that sets the detection range of the imaging unit, and a detection unit based on curvature information. And a sensitivity setting unit that sets the sensitivity of. For example, on a route with good visibility such as a curve with a small bend or a straight road, the detection range of the imaging unit can be made larger than the detection range of the detection unit, and the imaging unit can detect other vehicles more easily. On the other hand, for example, in the case of a curve with a bad turn and a large curve, other vehicles on the route may not be within the effective field of view of the imaging unit, and the detection unit may be easier to detect the other vehicle. Therefore, when the curvature information indicates that the degree of bend is small, the image pickup unit mainly performs the detection function of other vehicles by increasing the detection range of the image pickup unit, while the curvature information shows a large degree of bend. In that case, the detection unit mainly has a function of detecting another vehicle by appropriately setting the sensitivity of the detection unit. As a result, another vehicle can be satisfactorily detected regardless of the curvature information, and a good rear-end collision prevention function can be obtained.

好ましくは、感度設定部は、さらに自動走行車両への指示車速に基づいて検出部の感度を設定する。この場合、指示速度に応じて検出部の感度すなわち検出範囲を調整できる。 Preferably, the sensitivity setting unit further sets the sensitivity of the detection unit based on the vehicle speed commanded to the autonomous vehicle. In this case, the sensitivity of the detection unit, that is, the detection range can be adjusted according to the instructed speed.

また好ましくは、感度設定部は、さらに感度切替指示に基づいて検出部の感度を設定する。この場合、既定経路やその周辺環境の状況に応じて検出部の感度すなわち検出範囲を調整できる。 Further preferably, the sensitivity setting unit further sets the sensitivity of the detection unit based on the sensitivity switching instruction. In this case, the sensitivity of the detection unit, that is, the detection range can be adjusted according to the conditions of the predetermined route and the surrounding environment.

さらに好ましくは、既定経路に設けられた発信部材が発信する感度切替指示を受信する受信部をさらに含む。この場合、感度切替指示を容易かつ確実に受信できる。 More preferably, it further includes a receiving unit that receives a sensitivity switching instruction transmitted by a transmitting member provided on the predetermined route. In this case, the sensitivity switching instruction can be easily and surely received.

この発明は、ゴルフカートに好適に用いることができる。 The present invention can be suitably used for a golf cart.

この発明によれば、道路上に描かれた案内線の有無に拘わらず既定経路の曲率情報を算出することができる。 According to the present invention, it is possible to calculate the curvature information of the predetermined route regardless of the presence or absence of the guide line drawn on the road.

この発明の一実施形態に係る自動走行車両を側方から見た図解図である。It is an illustration figure which looked at the self-driving vehicle concerning one embodiment of this invention from the side. この発明の一実施形態に係る自動走行車両を前方から見た図解図である。It is an illustration figure which looked at the automatic vehicle which concerns on one Embodiment of this invention from the front. 自動走行車両の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric constitution of an automatic vehicle. 既定経路、誘導線および計測点の一部ならびに起点を示す図解図である。It is an illustration figure which shows a predetermined route, a part of guide line and a measurement point, and a starting point. (a)および(b)は曲率半径の算出を説明するための図解図であり、(c)は平均曲率半径の算出を説明するための図解図であり、(d)は平均曲率半径とCAN送信用曲率情報との関係を示すテーブルである。(A) And (b) is an illustration figure for demonstrating calculation of a curvature radius, (c) is an illustration figure for demonstrating calculation of an average curvature radius, (d) is an average curvature radius and CAN. It is a table which shows the relationship with the curvature information for transmission. 曲率情報に基づいて車速を制御する動作の一例を示すフロー図である。It is a flow figure showing an example of operation which controls vehicle speed based on curvature information. 指示車速と第1範囲との関係を示すグラフである。5 is a graph showing the relationship between the instructed vehicle speed and the first range. IIRフィルタを示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an IIR filter. (a)は第1範囲における曲率情報と第1目標速度との関係を示すテーブルであり、(b)は第2範囲における曲率情報と第2目標速度との関係を示すテーブルある。(A) is a table showing the relationship between the curvature information in the first range and the first target speed, and (b) is a table showing the relationship between the curvature information in the second range and the second target speed. 曲率半径と横Gとの関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a curvature radius and lateral G. 誘導センサと誘導線との位置関係を示す図解図である。It is an illustration figure which shows the positional relationship of a guidance sensor and a guidance wire. (a)は走行可能距離の算出方法を説明するための図解図であり、(b)は現在車速と停止距離との関係を示すテーブルである。(A) is an illustrative view for explaining a method of calculating a travelable distance, and (b) is a table showing a relationship between a current vehicle speed and a stop distance. 瞬断発生時の停止動作の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of the stop operation at the time of a momentary interruption. (a)は直線路で瞬断した場合を示す図解図であり、(b)はカーブ突入前に瞬断した場合を示す図解図であり、(c)は変化のないカーブ途中で瞬断した場合を示す図解図であり、(d)は変化のあるカーブ途中で瞬断した場合を示す図解図である。(A) is an illustration showing a case of a momentary break on a straight road, (b) is an illustration showing a case of a momentary break before entering a curve, and (c) is a momentary break in the middle of a unchanged curve. It is an illustration figure which shows a case, and (d) is an illustration figure which shows the case where there is a momentary break in the middle of a curve with a change. 追突防止センサの検出範囲を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the detection range of a rear-end collision prevention sensor. 低感度切替指示を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating a low sensitivity switching instruction. 撮像部の検出範囲を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the detection range of an imaging part. 追突防止センサの検出範囲を設定するためのテーブルであり、(a)は撮像部機能オンの場合を示し、(b)は撮像部機能オフの場合を示す。It is a table for setting the detection range of the rear-end collision prevention sensor, (a) shows the case where the imaging unit function is on, and (b) shows the case where the imaging unit function is off. 撮像部の検出範囲を設定するためのテーブルである。It is a table for setting the detection range of the imaging unit. 追突防止協調機能の動作の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of operation|movement of a rear-end collision prevention cooperation function. 定点センサ検出処理の動作の一例を示すフロー図である。It is a flow figure showing an example of operation of fixed-point sensor detection processing. 図21の動作の続きを示すフロー図である。FIG. 22 is a flowchart showing a continuation of the operation of FIG. 21. 追突防止センサ受信感度設定処理の動作の一例を示すフロー図である。It is a flowchart which shows an example of operation|movement of a rear-end collision prevention sensor reception sensitivity setting process. 図23の動作の続きを示すフロー図である。FIG. 24 is a flowchart showing a continuation of the operation in FIG. 23. 撮像部および追突防止センサの追突防止機能を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the rear-end collision prevention function of an imaging part and a rear-end collision prevention sensor.

以下、図面を参照してこの発明の実施形態について説明する。ここでは、この発明の一実施形態に係る自動走行車両10をゴルフカートに適用した場合について説明する。なお、以下の説明において前後、左右、上下とは、自動走行車両10の前シート部18に乗員がステアリングホイール22に向かって着座した状態を基準とした前後、左右、上下を意味する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Here, a case where the automatic vehicle 10 according to the embodiment of the present invention is applied to a golf cart will be described. In the following description, front-rear, left-right, and top-bottom refer to front-rear, left-right, and top-bottom with respect to a state in which an occupant is seated on the front seat portion 18 of the autonomous vehicle 10 toward the steering wheel 22.

図1および図2を参照して、自動走行車両10は、フレーム部12、一対の前輪14、一対の後輪16、前シート部18、後シート部20、ステアリングホイール22、フロントピラー24a,24b、リアピラー26a,26b、および屋根部28を含む。 1 and 2, the automatic vehicle 10 includes a frame portion 12, a pair of front wheels 14, a pair of rear wheels 16, a front seat portion 18, a rear seat portion 20, a steering wheel 22, and front pillars 24a, 24b. , Rear pillars 26a and 26b, and a roof portion 28.

一対の前輪14はフレーム部12の前部に回転可能に支持され、一対の後輪16はフレーム部12の後部に回転可能に支持される。前シート部18および後シート部20は、図示しない連結部材等を介してフレーム部12に支持される。前シート部18の前方にステアリングホイール22が設けられる。ステアリングホイール22よりも前方にフロントピラー24a,24bが設けられ、後シート部20よりも後方にリアピラー26a,26bが設けられる。フロントピラー24a,24bの下端部およびリアピラー26a,26bの下端部は、フレーム部12に支持される。屋根部28は、前シート部18、後シート部20およびステアリングホイール22の上方を覆うようにフロントピラー24a,24bおよびリアピラー26a,26bによって支持される。 The pair of front wheels 14 are rotatably supported by the front portion of the frame portion 12, and the pair of rear wheels 16 are rotatably supported by the rear portion of the frame portion 12. The front seat portion 18 and the rear seat portion 20 are supported by the frame portion 12 via a connecting member (not shown) or the like. A steering wheel 22 is provided in front of the front seat portion 18. Front pillars 24a and 24b are provided in front of the steering wheel 22, and rear pillars 26a and 26b are provided behind the rear seat portion 20. The lower ends of the front pillars 24a and 24b and the lower ends of the rear pillars 26a and 26b are supported by the frame unit 12. The roof portion 28 is supported by the front pillars 24a, 24b and the rear pillars 26a, 26b so as to cover the front seat portion 18, the rear seat portion 20, and the steering wheel 22 from above.

さらに図3を参照して、自動走行車両10は、誘導センサ30、定点センサ32、撮像部34、曲率情報算出装置36、回転角センサ38、受信アンテナ40、送信アンテナ42、追突防止センサ44、操舵ユニット46、駆動ユニット48、ブレーキユニット50、バッテリ52、制御部54および記憶部56を含む。 Further, referring to FIG. 3, the autonomous vehicle 10 includes a guidance sensor 30, a fixed point sensor 32, an imaging unit 34, a curvature information calculation device 36, a rotation angle sensor 38, a reception antenna 40, a transmission antenna 42, a rear-end collision prevention sensor 44, The steering unit 46, the drive unit 48, the brake unit 50, the battery 52, the control unit 54, and the storage unit 56 are included.

誘導センサ30は、前輪14よりも前方に位置し、取付バー58を介してフレーム部12の前端部に取り付けられ、既定経路Pに設けられた誘導線L(後述)が発する磁界を検出可能に地面に対向するように車体の下部に設けられる。誘導センサ30は、センサ部30a,30bおよび30cを含む。センサ部30a,30bおよび30cはそれぞれ、取付バー58の下面において左右方向の中央、左側および右側に設けられる。 The induction sensor 30 is located in front of the front wheel 14, is attached to the front end of the frame portion 12 via the attachment bar 58, and can detect the magnetic field generated by the induction wire L (described later) provided on the predetermined path P. It is provided at the bottom of the vehicle body so as to face the ground. The inductive sensor 30 includes sensor units 30a, 30b and 30c. The sensor units 30a, 30b, and 30c are provided on the lower surface of the mounting bar 58 at the center, left side, and right side in the left-right direction, respectively.

定点センサ32は、前輪14よりもやや後方に位置し、フレーム部12に取り付けられ、既定経路Pに設けられた定点部材60(後述)からの信号を読取可能に地面に対向するように車体の下部に設けられる。定点センサ32は、左右に並ぶメインセンサ部32aとサブセンサ部32bとを含み、メインセンサ部32aが内側に、サブセンサ部32bが外側に設けられる。 The fixed point sensor 32 is located slightly behind the front wheel 14, is attached to the frame portion 12, and is fixed to the vehicle body so as to face the ground so that a signal from a fixed point member 60 (described later) provided on the predetermined path P can be read. It is provided at the bottom. The fixed point sensor 32 includes a main sensor part 32a and a sub sensor part 32b arranged side by side, and the main sensor part 32a is provided inside and the sub sensor part 32b is provided outside.

撮像部34は、たとえば左右の画像センサ34a,34bを含むステレオカメラであり、屋根部28の上面の前端部かつ左右方向中央部に設けられる。画像センサ34a,34bは、CCD(Charge-Coupled Device)やCMOS(Complementary MOS)等の一般的な可視光センサで構成される。撮像部34からの撮像データは曲率情報算出装置36に入力される。 The imaging unit 34 is, for example, a stereo camera including left and right image sensors 34a and 34b, and is provided at the front end of the upper surface of the roof 28 and at the center in the left-right direction. The image sensors 34a and 34b are composed of general visible light sensors such as CCD (Charge-Coupled Device) and CMOS (Complementary MOS). The imaging data from the imaging unit 34 is input to the curvature information calculation device 36.

曲率情報算出装置36は、制御部36aおよび記憶部36bを含む。制御部36aは、たとえばCPUを含み、画像処理や前方の曲率情報の算出等を行う。記憶部36bは、たとえばメモリやハードディスク等によって構成される。記憶部36bには、後述する位置情報、距離情報および図5(d)に示すテーブル等が記憶される。 The curvature information calculation device 36 includes a control unit 36a and a storage unit 36b. The control unit 36a includes, for example, a CPU and performs image processing, calculation of front curvature information, and the like. The storage unit 36b is composed of, for example, a memory or a hard disk. The storage unit 36b stores position information, distance information, a table shown in FIG.

回転角センサ38は、車輪の回転角を検出するものであり、たとえばロータリーエンコーダからなり右の前輪14に設けられる。 The rotation angle sensor 38 detects the rotation angle of the wheel, and is formed of, for example, a rotary encoder, and is provided on the right front wheel 14.

受信アンテナ40は、前方車両からの電波を受信できるように、フレーム部12ひいては車体の前端部に設けられる。送信アンテナ42は、後方車両に電波を送信できるように、フレーム部12ひいては車体の後端部に設けられる。追突防止センサ44は、電波型のセンサであり、受信アンテナ40からの電波に基づいて、前方に車両があるか否かを判断する。 The receiving antenna 40 is provided at the frame portion 12 and thus at the front end portion of the vehicle body so as to be able to receive radio waves from the vehicle in front. The transmitting antenna 42 is provided on the frame portion 12 and thus on the rear end portion of the vehicle body so that radio waves can be transmitted to the rear vehicle. The rear-end collision prevention sensor 44 is a radio wave type sensor, and determines whether or not there is a vehicle ahead based on the radio wave from the reception antenna 40.

操舵ユニット46は、ステアリングホイール22を含み、一対の前輪14に接続され、一対の前輪14を操舵する。駆動ユニット48は、たとえばエンジンからなり、一対の前輪14および/または一対の後輪16を駆動する。ブレーキユニット50は、一対の前輪14および/または一対の後輪16を制動する。バッテリ52は、たとえば12Vバッテリであり、曲率情報算出装置36および制御部54に電力を供給する。 The steering unit 46 includes the steering wheel 22, is connected to the pair of front wheels 14, and steers the pair of front wheels 14 . The drive unit 48 includes, for example, an engine and drives the pair of front wheels 14 and/or the pair of rear wheels 16. The brake unit 50 brakes the pair of front wheels 14 and/or the pair of rear wheels 16. The battery 52 is, for example, a 12V battery, and supplies power to the curvature information calculation device 36 and the control unit 54.

制御部54は、たとえばCPUを含み、記憶部56は、たとえばメモリやハードディスク等によって構成される。記憶部56には、図7に示すグラフや、図9、図18および図19に示すテーブルのデータや、図6、図13、図20〜図24に示す動作を行なうためのプログラム等が記憶される。制御部54には、誘導センサ30、定点センサ32、曲率情報算出装置36、回転角センサ38および追突防止センサ44からの信号や情報が入力される。制御部54は、これらの信号や情報に基づいて、操舵ユニット46、駆動ユニット48およびブレーキユニット50に指示し、自動走行車両10の操舵、車速、駆動、制動および停止等を制御し、撮像部34や追突防止センサ44の検出範囲を指示する。 The control unit 54 includes, for example, a CPU, and the storage unit 56 includes, for example, a memory and a hard disk. The storage unit 56 stores the graph shown in FIG. 7, the data of the tables shown in FIGS. 9, 18, and 19, the programs for performing the operations shown in FIGS. 6, 13, and 20 to 24. To be done. Signals and information from the guidance sensor 30, the fixed point sensor 32, the curvature information calculation device 36, the rotation angle sensor 38, and the rear-end collision prevention sensor 44 are input to the control unit 54. Based on these signals and information, the control unit 54 instructs the steering unit 46, the drive unit 48, and the brake unit 50 to control the steering, vehicle speed, drive, braking, stop, etc. of the autonomous vehicle 10, and the image capturing unit. 34, and the detection range of the rear-end collision prevention sensor 44.

図4を参照して、このような自動走行車両10は、既定経路Pの中央に設けられた誘導線Lに沿って自動走行する。誘導線Lは既定経路Pの地中に埋め込まれており、誘導センサ30は、誘導線Lが発する磁界を受信して、制御部54に検出信号を出力する。制御部54は、誘導線Lがセンサ部30aの中央から左右方向の15cm以内に収まるように、操舵ユニット46を制御する。また、左のセンサ部30bおよび右のセンサ部30cによって、自動走行車両10が左右のいずれに偏っているかが検出され、制御部54は、その検出結果に基づいて、自動走行車両10のセンサ部30aが誘導線Lに近づくように、操舵ユニット46を制御する。これにより、自動走行車両10は既定経路P上を自動走行する。 With reference to FIG. 4, such an automatic vehicle 10 automatically travels along a guide line L provided at the center of a predetermined route P. The guide wire L is embedded in the ground of the predetermined route P, and the guide sensor 30 receives the magnetic field generated by the guide wire L and outputs a detection signal to the control unit 54. The control unit 54 controls the steering unit 46 so that the guide wire L is within 15 cm in the left-right direction from the center of the sensor unit 30a. Further, the left sensor unit 30b and the right sensor unit 30c detect whether the autonomous vehicle 10 is biased leftward or rightward, and the control unit 54 determines the sensor unit of the autonomous vehicle 10 based on the detection result. The steering unit 46 is controlled so that 30a approaches the guide line L. As a result, the autonomous vehicle 10 automatically travels on the predetermined route P.

図4および図16を参照して、誘導線Lに沿って、起点C0を含む予め定められた複数の位置に、定点部材60が埋設される。定点部材60は、たとえば複数の磁石の組み合わせで構成され、この実施形態では磁石60a〜60eのように5つの磁石からなる。定点センサ32は、定点部材60からの磁極情報を読取可能に構成され、たとえば磁極センサからなる。定点部材60は、たとえば、自動走行車両10への指示車速を指示する指示信号や、追突防止センサ44の感度切替を指示する指示信号を発信する。自動走行車両10が定点部材60上を通過すると、定点センサ32は、当該通過した定点部材60からの指示信号を受信し、当該指示信号を制御部54に対して出力する。制御部54は、指示信号に応じて、自動走行車両10の走行、停止、減速等や、追突防止センサ44の感度切替を制御する。 Referring to FIGS. 4 and 16, fixed point members 60 are embedded along guide line L at a plurality of predetermined positions including starting point C0. The fixed point member 60 is composed of, for example, a combination of a plurality of magnets, and is composed of five magnets like the magnets 60a to 60e in this embodiment. The fixed point sensor 32 is configured to be able to read magnetic pole information from the fixed point member 60, and is composed of, for example, a magnetic pole sensor. The fixed point member 60 transmits, for example, an instruction signal for instructing the instruction vehicle speed to the automatic traveling vehicle 10 and an instruction signal for instructing the sensitivity switching of the rear-end collision prevention sensor 44. When the autonomous vehicle 10 passes over the fixed point member 60, the fixed point sensor 32 receives the instruction signal from the passed fixed point member 60 and outputs the instruction signal to the control unit 54. The control unit 54 controls the traveling, stop, deceleration, etc. of the autonomous vehicle 10 and the sensitivity switching of the rear-end collision prevention sensor 44 according to the instruction signal.

また、定点センサ32は、自動走行車両10が定点部材60を通過した時点で、その旨の情報を制御部54に出力する。制御部54は、定点部材60を通過した時点を基準に、回転角センサ38から出力される車輪の回転角に関する情報に基づき、定点部材60を通過してから走行した距離を計測する。制御部54は、右の前輪14の径に関する情報を記憶部56に予め記憶しておけば、所定の時点からの当該前輪14の回転角(回転数)と径とに基づいて、所定の時点からの自動走行車両10の走行距離を算出することができる。したがって、起点C0を通過した時点を基準とすることで、制御部54は、起点C0から現在地点までの走行距離を計測することができる。 Further, the fixed point sensor 32 outputs information to that effect to the control unit 54 when the autonomous vehicle 10 passes through the fixed point member 60. The control unit 54 measures the distance traveled after passing through the fixed point member 60 based on the information about the rotation angle of the wheel output from the rotation angle sensor 38 with reference to the time point when the fixed point member 60 is passed. If the control unit 54 stores information about the diameter of the right front wheel 14 in the storage unit 56 in advance, the control unit 54 determines a predetermined time point based on the rotation angle (rotation speed) and the diameter of the front wheel 14 from the predetermined time point. It is possible to calculate the mileage of the autonomous vehicle 10 from. Therefore, the control unit 54 can measure the traveling distance from the starting point C0 to the current point by using the time point when the starting point C0 has passed as a reference.

記憶部36bに記憶される位置情報および距離情報は、事前に自動走行車両10が既定経路P上を走行することによって、曲率情報算出装置36の制御部36aで生成される。 The position information and the distance information stored in the storage unit 36b are generated by the control unit 36a of the curvature information calculation device 36 when the autonomous vehicle 10 travels on the predetermined route P in advance.

位置情報を作成するに際しては、まず自動走行車両10が既定経路P上を走行しながら、撮像部34が所定のフレームレートで連続的に自動走行車両10の前方を撮像する。これによって、複数の計測点毎に、撮像部34によって撮像データを得ることができる。 When creating the position information, first, while the automatic traveling vehicle 10 travels on the predetermined route P, the imaging unit 34 continuously captures images of the front of the automatic traveling vehicle 10 at a predetermined frame rate. Thereby, the imaging data can be obtained by the imaging unit 34 for each of the plurality of measurement points.

次に、制御部36aは、撮像部34によって得られた複数の撮像データに基づいて、自動走行車両10の位置と車体の向きを算定する。この算定方法として、たとえばビジュアルオドメトリの手法を用いることができる。具体例としては、制御部36aが撮像データ上の複数の特徴点を抽出すると共に、各特徴点の、連続した2枚の撮像データ上における変位を検出することで行われる。これにより、2枚の撮像データ間での自動走行車両10の位置の変化量と向きの変化量が算出される。 Next, the control unit 36a calculates the position of the autonomous vehicle 10 and the orientation of the vehicle body based on the plurality of imaged data obtained by the imager 34. As this calculation method, for example, a method of visual odometry can be used. As a specific example, it is performed by the control unit 36a extracting a plurality of feature points on the imaged data and detecting the displacement of each feature point on two consecutive imaged data. As a result, the amount of change in the position and the amount of change in the direction of the autonomous vehicle 10 between the two pieces of image data are calculated.

そして、起点C0を原点として、算出した変化量を起点C0から逐次加算することにより、自動走行車両10の位置と向きの計6成分(x座標、y座標、z座標、ロール角、ピッチ角、ヨー角)からなる計測点における位置情報が取得される。制御部36aは、このようにして、既定経路Pの全般にわたって自動走行車両10の位置情報を作成し、記憶部36bに記憶させる。 Then, with the starting point C0 as the origin, the calculated change amount is sequentially added from the starting point C0, whereby a total of six components (x coordinate, y coordinate, z coordinate, roll angle, pitch angle, The position information at the measurement point composed of the yaw angle) is acquired. In this way, the control unit 36a creates the position information of the autonomous vehicle 10 over the entire predetermined route P and stores it in the storage unit 36b.

また、制御部36aは、撮像部34によって自動走行車両10の前方が撮像された各地点すなわち各計測点における自動走行車両10の位置情報と、制御部54から送られた起点C0から当該各計測点までの自動走行車両10の走行距離に関する距離情報とを紐付けし、記憶部36bに記憶する。 In addition, the control unit 36a measures the position information of the automatic traveling vehicle 10 at each point where each image of the front of the automatic traveling vehicle 10 is captured by the image capturing unit 34, that is, each measurement point, and each measurement from the starting point C0 sent from the control unit 54. The distance information regarding the distance traveled by the autonomous vehicle 10 up to the point is associated and stored in the storage unit 36b.

たとえば、自動走行車両10が既定経路P上を走行し、撮像部34が既定経路Pの起点C0から先の走行領域において1秒間に30回のフレームレートで自動走行車両10の前方を撮像する。この場合、隣り合う計測点間の距離は、自動走行車両10の車速によって異なり、既定経路Pに沿って計測点毎に、撮像データひいては位置情報が得られるとともに、走行距離に関する距離情報が得られる。そして、計測点毎の位置情報と距離情報とが紐付けされ、記憶部36bに記憶される。このようにして、記憶部36bには、既定経路Pにおける起点C0から複数の計測点の位置情報と距離情報とが記憶される。 For example, the automatic traveling vehicle 10 travels on the predetermined route P, and the imaging unit 34 images the front of the automatic traveling vehicle 10 at a frame rate of 30 times per second in the traveling area beyond the starting point C0 of the predetermined route P. In this case, the distance between the adjacent measurement points varies depending on the vehicle speed of the autonomous vehicle 10, and the imaging data and thus the position information is obtained for each measurement point along the predetermined route P, and the distance information regarding the travel distance is obtained. .. Then, the position information and the distance information for each measurement point are linked and stored in the storage unit 36b. In this way, the storage unit 36b stores position information and distance information of a plurality of measurement points from the starting point C0 on the predetermined route P.

上述のような事前処理が行なわれたのち、実際の走行時には、次のようにして自動走行車両10の前方の既定経路Pの曲率情報が曲率情報算出装置10によって得られる。 After the pre-processing as described above is performed, during the actual traveling, the curvature information calculation device 10 obtains the curvature information of the predetermined route P in front of the autonomous vehicle 10 as follows.

まず、制御部54は、自動走行車両10が既定経路P上を走行中、回転角センサ38からの出力に基づいて、起点C0から現在地点までの走行距離に関する走行距離情報を算出し、曲率情報算出装置36の制御部36aへ出力する。 First, the control unit 54 calculates the travel distance information regarding the travel distance from the starting point C0 to the current point based on the output from the rotation angle sensor 38 while the automatic traveling vehicle 10 is traveling on the predetermined route P, and the curvature information. It is output to the control unit 36a of the calculation device 36.

制御部36aは、この走行距離情報と、記憶部36bから読み出された距離情報とを照合し、距離情報に紐付けされている自動走行車両10の現在地点の位置情報を検出する。このとき、走行距離情報が最も近い距離情報の計測点を自動走行車両10の現在地点として、その位置情報が検出される。 The control unit 36a collates the traveling distance information with the distance information read from the storage unit 36b, and detects the position information of the current position of the automatic vehicle 10 associated with the distance information. At this time, the position information is detected with the measurement point of the distance information having the closest traveling distance information as the current point of the autonomous vehicle 10.

制御部36aは、現在地点から先の位置情報に基づいて、現在地点から先の走行領域について曲率情報を算出する。このとき、制御部36aは、複数の計測点の中から、第1所定間隔で3つの計測点からなる計測点群を抽出する。たとえば、2.5m間隔で3つの計測点からなる計測点群が抽出される。この場合、第1所定間隔は、2.5m間隔となる。 The control unit 36a calculates the curvature information about the traveling area from the current point onward based on the position information on the current point ahead. At this time, the control unit 36a extracts a measurement point group including three measurement points at a first predetermined interval from the plurality of measurement points. For example, a measurement point group consisting of three measurement points is extracted at 2.5 m intervals. In this case, the first predetermined interval is 2.5 m.

そして、制御部36aは、抽出された計測点群に含まれる3つの計測点の位置情報に基づいて、3つの計測点を通る円弧の曲率半径を算出する。図5(a)を参照して、隣り合う計測点を結ぶ線分A1,A2のそれぞれについて垂直二等分線B1,B2を引き、交点Oを求める。交点Oが3つの計測点を通る円の中心となり、交点Oと各計測点との距離rが円の半径すなわち曲率半径となる。曲率半径は、計測点の位置情報のうち2次元の平面座標(x座標,y座標)を用いて算出できる。 Then, the control unit 36a calculates the radius of curvature of an arc passing through the three measurement points based on the position information of the three measurement points included in the extracted measurement point group. With reference to FIG. 5A, perpendicular bisectors B1 and B2 are drawn for line segments A1 and A2 that connect adjacent measurement points, and an intersection O is obtained. The intersection O becomes the center of a circle passing through the three measurement points, and the distance r between the intersection O and each measurement point becomes the radius of the circle, that is, the radius of curvature. The radius of curvature can be calculated using the two-dimensional plane coordinates (x coordinate, y coordinate) of the position information of the measurement point.

図5(a)を参照して、このような曲率半径の計算は、まず、自動走行車両10の現在地点の計測点を1フレーム目の計測点とし、当該1フレーム目の計測点と、2.5m先の計測点と、5m先の計測点とからなる計測点群について行なわれる。そして、図5(b)を参照して、計測点を1フレームずつずらしていき、5m先の計測点が1024フレーム目に達するまで、合計1022個の各計測点群について行なわれる。 With reference to FIG. 5A, such calculation of the radius of curvature is performed by first setting the measurement point at the current position of the autonomous vehicle 10 as the measurement point of the first frame, and the measurement point of the first frame and the measurement point of the second frame. It is performed for a measurement point group consisting of a measurement point 5 m ahead and a measurement point 5 m ahead. Then, with reference to FIG. 5B, the measurement points are shifted frame by frame until the measurement point 5 m ahead reaches the 1024th frame, for a total of 1022 measurement point groups.

そして、図5(c)を参照して、既定経路Pを1フレーム目の計測点から20m先まで2m間隔で区切り、各区間に属する曲率半径を平均して、2m間隔で平均曲率半径を得る。なお、3つの計測点のうち起点C0に最も近い計測点が属する区分を、当該3つの計測点から得られた曲率半径が属する区分とする。制御部36aは、得られた平均曲率半径を図5(d)に示すテーブルに基づいて、16段階のCAN送信用曲率情報に変換して、記憶部36bに記憶する。この例では、2m間隔が第2所定間隔に相当する。自動走行車両10は、既定経路Pを走行しながら上述の処理を繰り返し、曲率情報を得る。 Then, with reference to FIG. 5C, the predetermined route P is divided at intervals of 2 m from the measurement point of the first frame to 20 m ahead, the radii of curvature belonging to each section are averaged, and the average radius of curvature is obtained at intervals of 2 m. .. The section to which the measurement point closest to the starting point C0 among the three measurement points belongs is defined as the section to which the radius of curvature obtained from the three measurement points belongs. The control unit 36a converts the obtained average radius of curvature into 16-step CAN transmission curvature information based on the table shown in FIG. 5D, and stores it in the storage unit 36b. In this example, the 2m interval corresponds to the second predetermined interval. The autonomous vehicle 10 repeats the above-described processing while traveling on the predetermined route P to obtain curvature information.

このようにして、制御部36aは、複数の計測点の中から異なる複数の計測点群を抽出し、抽出された複数の計測点群のそれぞれについて曲率情報としての曲率半径を算出する。そして、制御部36aは、既定経路Pを第2所定間隔で区切り、同一区間に属する計測点に関する曲率半径を平均して同一区間の曲率情報としての平均曲率半径を算出する。 In this way, the control unit 36a extracts a plurality of different measurement point groups from the plurality of measurement points, and calculates the curvature radius as the curvature information for each of the extracted plurality of measurement point groups. Then, the control unit 36a divides the predetermined route P at the second predetermined interval, averages the radii of curvature of the measurement points belonging to the same section, and calculates the average radius of curvature as the curvature information of the same section.

このような曲率情報算出装置36を含む自動走行車両10によれば、記憶部36bに記憶された複数の計測点の中から、第1所定間隔で3つの計測点からなる計測点群が抽出される。そして、抽出された計測点群に含まれる3つの計測点の位置情報に基づいて、3つの計測点を通る円弧の曲率半径に関する曲率情報が算出される。したがって、道路上に描かれた案内線の有無に拘わらず既定経路Pの曲率情報を算出することができる。 According to the autonomous vehicle 10 including such a curvature information calculation device 36, the measurement point group including three measurement points at the first predetermined interval is extracted from the plurality of measurement points stored in the storage unit 36b. It Then, based on the position information of the three measurement points included in the extracted measurement point group, the curvature information regarding the radius of curvature of the arc passing through the three measurement points is calculated. Therefore, the curvature information of the predetermined route P can be calculated regardless of the presence or absence of the guide line drawn on the road.

抽出された複数の計測点群のそれぞれについて曲率情報が算出される。したがって、既定経路Pの曲率情報を連続的に得ることができ、既定経路Pの形状の把握が容易になる。 The curvature information is calculated for each of the plurality of extracted measurement point groups. Therefore, the curvature information of the predetermined route P can be continuously obtained, and the shape of the predetermined route P can be easily grasped.

区間毎に曲率半径を平均することによって、区間毎に信頼性の高い曲率情報を得ることができる。 By averaging the curvature radii for each section, highly reliable curvature information can be obtained for each section.

現在地点から先の走行領域についての曲率情報を走行時に算出できる。したがって、既定経路P全域についての曲率情報を予め算出して記憶部36bに記憶しておく必要はないので、記憶すべき曲率情報のデータ量を少なくできる。 It is possible to calculate the curvature information about the traveling area from the current position when traveling. Therefore, since it is not necessary to previously calculate the curvature information for the entire area of the predetermined route P and store it in the storage unit 36b, the amount of curvature information to be stored can be reduced.

自動走行車両10が事前に既定経路Pを走行することによって位置情報および距離情報を得ることができる。また、位置情報および距離情報は、自動走行車両10と同種の他の車両を走行させることによって得ることもできる。 Position information and distance information can be obtained by the automatic traveling vehicle 10 traveling on the predetermined route P in advance. The position information and the distance information can also be obtained by driving another vehicle of the same type as the autonomous vehicle 10.

撮像部34で撮像された複数の撮像データに基づいてビジュアルオドメトリの手法によって各計測点の位置情報を得る。したがって、各計測点の位置情報を容易かつ精度よく得ることができる。 The position information of each measurement point is obtained by the method of visual odometry based on the plurality of imaged data captured by the imager 34. Therefore, the position information of each measurement point can be obtained easily and accurately.

回転角センサ38の検出結果に基づいて各計測点の距離情報を得る。したがって、各計測点の距離情報を容易かつ精度よく得ることができる。 Distance information of each measurement point is obtained based on the detection result of the rotation angle sensor 38. Therefore, the distance information of each measurement point can be obtained easily and accurately.

このようにして得られた曲率情報は、自動走行車両10の車速、瞬断発生時の停止動作、および追突防止協調機能の動作など、自動走行車両10の制御に利用できる。 The curvature information obtained in this manner can be used for control of the automatic traveling vehicle 10, such as the vehicle speed of the automatic traveling vehicle 10, the stopping operation when a momentary interruption occurs, and the operation of the rear-end collision prevention cooperation function.

この実施形態では、制御部36aが、曲率情報算出部、位置検出部および位置取得部に相当する。回転角センサ38が、角度検出部に相当する。制御部54が、距離取得部、車速制御部、第1決定部、第2決定部、第3決定部、選択部、時間算出部、判断部、第1算出部と、第2算出部、第3算出部、第4算出部、範囲設定部および感度設定部に相当する。誘導センサ30が、磁界検出部に相当する。追突防止センサ44が、検出部に相当する。定点部材60が、発信部材に相当する。定点センサ32が、受信部に相当する。走行距離取得部は、回転角センサ38および制御部54を含む。車速検出部は、回転角センサ38および制御部54を含む。 In this embodiment, the control unit 36a corresponds to the curvature information calculation unit, the position detection unit, and the position acquisition unit. The rotation angle sensor 38 corresponds to the angle detection unit. The control unit 54 includes a distance acquisition unit, a vehicle speed control unit, a first determination unit, a second determination unit, a third determination unit, a selection unit, a time calculation unit, a determination unit, a first calculation unit, a second calculation unit, and a second calculation unit. It corresponds to the third calculation unit, the fourth calculation unit, the range setting unit, and the sensitivity setting unit. The induction sensor 30 corresponds to the magnetic field detection unit. The rear-end collision prevention sensor 44 corresponds to the detection unit. The fixed point member 60 corresponds to the transmitting member. The fixed point sensor 32 corresponds to the receiving unit. The travel distance acquisition unit includes the rotation angle sensor 38 and the control unit 54. The vehicle speed detection unit includes a rotation angle sensor 38 and a control unit 54.

図6を参照して、曲率情報に基づいて、自動走行車両10の車速を制御する動作について説明する。なお、図6に示す動作は、20msecのサイクルで繰り返し行なわれる。 An operation of controlling the vehicle speed of the autonomous vehicle 10 based on the curvature information will be described with reference to FIG. The operation shown in FIG. 6 is repeated in a cycle of 20 msec.

まず、制御部54は、指示車速に基づいて自動走行車両10の前方の第1範囲を取得する(ステップS1)。第1範囲は、図7に示す指示車速と第1範囲との関係を示すデータに基づいて決定される。 First, the control unit 54 acquires the first range in front of the autonomous vehicle 10 based on the instruction vehicle speed (step S1). The first range is determined based on the data showing the relationship between the instructed vehicle speed and the first range shown in FIG. 7.

制御部54は、制御部36aからCAN通信によって送信された20m先までの曲率情報の中から、第1範囲内の曲率情報の最小値(平均曲率半径も最小値となる)を検索し、選択する(ステップS3〜S7)。ここでは、図5(d)に示すテーブルに基づいて16段階の曲率情報に変換されたデータのうち、第1範囲内に含まれる最小値が選択される。 The control unit 54 searches for and selects the minimum value of the curvature information within the first range (the average radius of curvature also becomes the minimum value) from the curvature information up to 20 m ahead transmitted from the control unit 36 a by CAN communication. (Steps S3 to S7). Here, the minimum value included in the first range is selected from the data converted into the 16-step curvature information based on the table shown in FIG.

制御部54は、選択された曲率情報の最小値を前回値によって重み付けする(ステップS9)。この実施形態では、図8に示すIIRフィルタの処理が制御部54によって行なわれる。すなわち、今回選択された曲率情報の最小値が5%、前回の重み付けによって得られた(IIRフィルタ処理後)の値が95%の割合で加算され、重み付け後の曲率情報の最小値が得られる。 The control unit 54 weights the minimum value of the selected curvature information by the previous value (step S9). In this embodiment, the processing of the IIR filter shown in FIG. 8 is performed by the control unit 54. That is, the minimum value of the curvature information selected this time is 5%, and the value of (after IIR filter processing) obtained by the previous weighting is added at a rate of 95% to obtain the minimum value of the curvature information after weighting. ..

ついで、制御部54は、第2範囲内の曲率情報の最小値を検索し、選択する(ステップS11〜S15)。ここでは、第1範囲の前方かつ自動走行車両10の20m先までが、第2範囲となり、図5(d)に示すテーブルに基づいて16段階の曲率情報に変換されたデータのうち、第2範囲内に含まれる最小値が選択される。 Then, the control unit 54 searches for and selects the minimum value of the curvature information within the second range (steps S11 to S15). Here, the area ahead of the first range and up to 20 m ahead of the autonomous vehicle 10 is the second range, and is the second of the data converted into 16 levels of curvature information based on the table shown in FIG. The smallest value included in the range is selected.

制御部54は、選択された曲率情報の最小値を前回値によって重み付けする(ステップS17)。この実施形態では、ステップS9と同様に、図8に示すIIRフィルタの処理が制御部54によって行なわれる。すなわち、今回選択された曲率情報の最小値が5%、前回の重み付けによって得られた(IIRフィルタ処理後)の値が95%の割合で加算され、重み付け後の曲率情報の最小値が得られる。 The control unit 54 weights the minimum value of the selected curvature information by the previous value (step S17). In this embodiment, similarly to step S9, the processing of the IIR filter shown in FIG. 8 is performed by the control unit 54. That is, the minimum value of the curvature information selected this time is 5%, and the value of (after IIR filter processing) obtained by the previous weighting is added at a rate of 95% to obtain the minimum value of the curvature information after weighting. ..

そして、制御部54は、ステップS9で得られた曲率情報の最小値に基づいて、第1範囲の第1目標車速を算出し(ステップS19)、ステップS17で得られた曲率情報の最小値に基づいて、第2範囲の第2目標車速を算出する(ステップS21)。ここでは、図9(a)に示すテーブルに基づいて第1目標車速が得られ、図9(b)に示すテーブルに基づいて第2目標車速が得られる。 Then, the control unit 54 calculates the first target vehicle speed in the first range based on the minimum value of the curvature information obtained in step S9 (step S19), and sets it to the minimum value of the curvature information obtained in step S17. Based on this, the second target vehicle speed in the second range is calculated (step S21). Here, the first target vehicle speed is obtained based on the table shown in FIG. 9A, and the second target vehicle speed is obtained based on the table shown in FIG. 9B.

制御部54は、第1目標車速と第2目標車速とを比較し(ステップS23)、第2目標車速が小さければ第2目標車速を目標車速とし(ステップS25)、そうでなければ第1目標車速を目標車速とする(ステップS27)。さらに、制御部54は、指示車速と目標車速とを比較し(ステップS29)、目標車速が小さければ目標車速を指示車速とし(ステップS31)、そうでなければ指示車速を変更せず、終了する。制御部54は、ステップS29およびS31で得られた指示車速に基づいて自動走行車両10の車速を制御する。 The control unit 54 compares the first target vehicle speed and the second target vehicle speed (step S23), and if the second target vehicle speed is small, sets the second target vehicle speed as the target vehicle speed (step S25), otherwise, the first target vehicle speed. The vehicle speed is set as the target vehicle speed (step S27). Further, the control unit 54 compares the instructed vehicle speed with the target vehicle speed (step S29), and if the target vehicle speed is small, sets the target vehicle speed as the instructed vehicle speed (step S31). .. The control unit 54 controls the vehicle speed of the autonomous vehicle 10 based on the instruction vehicle speed obtained in steps S29 and S31.

このような動作によれば、現在地点から先の走行領域について曲率情報に基づいて自動走行車両10の車速を制御できる。したがって、前方にカーブがあれば、自動走行車両10はカーブの曲がり具合に応じて減速してカーブを走行できるので、自動走行車両10にかかる横Gを抑制でき、乗員にとって良好な乗り心地が得られる。 According to such an operation, the vehicle speed of the autonomous vehicle 10 can be controlled based on the curvature information in the traveling area beyond the current location. Therefore, if there is a curve ahead, the automatic vehicle 10 can decelerate and travel along the curve according to the degree of bending of the curve, so that the lateral G applied to the automatic vehicle 10 can be suppressed and a comfortable ride for the occupant can be obtained. To be

自動走行車両10への指示車速に基づいて自動走行車両10の前方の第1範囲が決定される。たとえば指示車速が大きくなれば第1範囲も大きくなり、曲率情報の最小値の検索範囲を適切に設定できる。そして、第1範囲内の曲率情報の最小値に基づいて第1目標車速が決定され、第1範囲より前方の第2範囲内の曲率情報の最小値に基づいて第2目標車速が決定される。指示車速と第1目標車速と第2目標車速との中で最小値が目標となる車速として選択される。これにより、自動走行車両10にかかる横Gを抑制できる。図10に示すように、既定経路Pの曲率半径が変化しても自動走行車両10にかかる横Gは安定する。また、第1範囲の前方の第2範囲も考慮して目標となる車速を決定することによって、自動走行車両10の車速が制御され、乗員にとってより快適な走行が可能となる。 The first range in front of the autonomous vehicle 10 is determined based on the vehicle speed commanded to the autonomous vehicle 10. For example, if the instructed vehicle speed increases, the first range also increases, and the search range for the minimum value of curvature information can be set appropriately. Then, the first target vehicle speed is determined based on the minimum value of the curvature information within the first range, and the second target vehicle speed is determined based on the minimum value of the curvature information within the second range ahead of the first range. .. The minimum value among the instructed vehicle speed, the first target vehicle speed, and the second target vehicle speed is selected as the target vehicle speed. Thereby, the lateral G applied to the autonomous vehicle 10 can be suppressed. As shown in FIG. 10, even if the radius of curvature of the predetermined route P changes, the lateral G applied to the autonomous vehicle 10 is stable. In addition, by determining the target vehicle speed in consideration of the second range ahead of the first range, the vehicle speed of the autonomous vehicle 10 is controlled, and the occupant can travel more comfortably.

第1範囲内の重み付けされた曲率情報の最小値に基づいて前記第1目標車速を決定し、第2範囲内の重み付けされた曲率情報の最小値に基づいて第2目標車速を決定する。したがって、曲率情報の最小値のノイズを抑制でき、不所望な減速を防止できる。 The first target vehicle speed is determined based on the minimum value of the weighted curvature information within the first range, and the second target vehicle speed is determined based on the minimum value of the weighted curvature information within the second range. Therefore, noise of the minimum value of the curvature information can be suppressed, and undesired deceleration can be prevented.

ついで、自動走行車両10の瞬断発生時の停止動作について説明する。 Next, the stop operation of the automatic vehicle 10 when a momentary interruption occurs will be described.

誘導線が発する磁界を誘導センサで検出することで誘導線に沿って走行するよう操舵を制御する自動走行車両では、従来、瞬断によって誘導線からの磁界がなくなると、操舵を制御できなくなるため、操舵をオフにして(操舵角を維持して)停止モードに即時移行していた。 In an automatic vehicle that controls the steering so that it travels along the guide line by detecting the magnetic field generated by the guide line, conventionally, if the magnetic field from the guide line disappears due to a momentary interruption, the steering cannot be controlled. , The steering was turned off (while maintaining the steering angle), and the vehicle immediately entered the stop mode.

図11を参照して、自動走行車両10では、誘導線Lからの磁界が検出できなくなった場合でも、誘導センサ30の中央のセンサ部30aと誘導線Lとの左右方向の距離が設定距離d(±15cm)になるまで走行を継続できる。 Referring to FIG. 11, in the automatic vehicle 10, even when the magnetic field from the guide line L cannot be detected, the distance between the central sensor unit 30a of the guide sensor 30 and the guide line L in the left-right direction is the set distance d. You can continue running until it reaches (±15 cm).

ここで、走行継続距離および走行継続時間は、以下のようにして算出される。 Here, the traveling continuation distance and the traveling continuation time are calculated as follows.

図12(a)を参照して、瞬断発生前の曲率半径と自動走行車両10の先0−2m区間の平均曲率半径とに基づいて、センサ部30aと誘導線Lとの左右方向の距離が設定距離dになるまでに走行できる走行可能距離Aが算出される。 With reference to FIG. 12A, the distance between the sensor unit 30 a and the guide line L in the left-right direction is based on the radius of curvature before the occurrence of the instantaneous interruption and the average radius of curvature of the section 0-2 m ahead of the autonomous vehicle 10. The travelable distance A at which the vehicle can travel until the set distance d is calculated.

図12(a)において、Aは走行可能距離、dは設定距離、Rは瞬断発生前の曲率半径(車両が走行しようとしている経路)(破線)、R’は先0−2m区間の平均曲率半径(実線)、aはR−R’、θはR−dとなる角度を示す。 In FIG. 12(a), A is the travelable distance, d is the set distance, R is the radius of curvature before the occurrence of the instantaneous interruption (the route the vehicle is going to travel) (dashed line), and R'is the average of the 0-2m section. The radius of curvature (solid line), a indicates the angle R-R', and θ indicates the angle R-d.

余弦定理よりcosθは以下の式で算出され、したがって、走行可能距離Aは以下の式で算出される。 According to the cosine theorem, cos θ is calculated by the following formula, and therefore the travelable distance A is calculated by the following formula.

cosθ=|(2aR−2dR+d)/2a(R−d)| cos θ=|(2aR-2dR+d 2 )/2a(R−d)|

θ=ArcCos{|(2aR−2dR+d)/2a(R−d)|} θ=ArcCos{|(2aR-2dR+d 2 )/2a(R−d)|}

A=θR A=θR

停止に必要な距離である停止距離Bは、図12(b)に示すテーブルを参照して、現在の車速に基づいて算出される。 The stop distance B, which is the distance required for stopping, is calculated based on the current vehicle speed with reference to the table shown in FIG.

走行継続距離は、(走行継続距離=走行可能距離A−停止距離B)により算出される。 The travel continued distance is calculated by (travel continued distance=travelable distance A−stop distance B).

走行継続時間は、(走行継続時間=走行継続距離/現在の車速)により算出される。 The running duration is calculated by (running duration=running distance/current vehicle speed).

図13を参照して、自動走行車両10の瞬断発生時の停止動作について説明する。なお、図13に示す動作は、20msecのサイクルで繰り返し行なわれる。 With reference to FIG. 13, the stop operation of the automatic vehicle 10 at the time of a momentary interruption will be described. The operation shown in FIG. 13 is repeated in a cycle of 20 msec.

まず、制御部54は、誘導センサ30の検出電圧が0.5V未満か否かを判断する(ステップS101)。これにより、誘導センサ30が検出する誘導線Lからの磁界が閾値未満か否かが判断される。検出電圧が0.5V以上であれば、瞬断が発生しておらず、制御部54は、瞬断発生前の曲率半径と先0−2m区間の平均曲率半径とに基づいて、走行可能距離を算出する(ステップS103)。ここでは、瞬断発生前の曲率半径として、後述するステップS119において得られた曲率半径が用いられ、先0−2m区間の平均曲率半径として、曲率情報算出装置36から送信された先0−2m区間の平均曲率半径が用いられ、走行可能距離は上述の式によって算出される。これにより、前後の曲率情報に基づいて、誘導センサ30が誘導線Lからの磁界を検出可能な範囲から逸脱するまでの走行可能距離が算出される。ついで、制御部54は、図12(b)に示すテーブルを参照して、現在の車速に基づいて停止距離を算出し(ステップS105)、走行可能距離から停止距離を減算して、走行継続距離を得る(ステップS107)。なお、制御部54は、回転角センサ38からの出力と所要時間とに基づいて、車速を算出する。 First, the control unit 54 determines whether the detection voltage of the inductive sensor 30 is less than 0.5V (step S101). Thereby, it is determined whether the magnetic field from the guide line L detected by the guide sensor 30 is less than the threshold value. If the detected voltage is 0.5 V or more, no instantaneous interruption has occurred, and the control unit 54 determines the travelable distance based on the radius of curvature before the occurrence of the instantaneous interruption and the average radius of curvature of the section 0-2 m ahead. Is calculated (step S103). Here, the radius of curvature obtained in step S119 described below is used as the radius of curvature before the occurrence of the instantaneous interruption, and the radius of curvature 0-2 m transmitted from the curvature information calculation device 36 is used as the average radius of curvature of the region 0-2 m. The average radius of curvature of the section is used, and the travelable distance is calculated by the above formula. As a result, the travelable distance until the guidance sensor 30 deviates from the range in which the magnetic field from the guidance line L can be detected is calculated based on the front and rear curvature information. Next, the control unit 54 refers to the table shown in FIG. 12B, calculates the stop distance based on the current vehicle speed (step S105), subtracts the stop distance from the travelable distance, and calculates the travel continued distance. Is obtained (step S107). The control unit 54 calculates the vehicle speed based on the output from the rotation angle sensor 38 and the required time.

そして、制御部54は、走行継続距離が0以下か否かを判断し(ステップS109)、走行継続距離が0以下であれば、走行継続距離を0にして(ステップS111)、ステップS113へ進む。ステップS109において、走行継続距離が0より大きければ、ステップS113へ進む、ステップS113では、制御部54は、(走行継続距離/現在の車速)を算出して、走行継続時間を算出する。そして、制御部54は、走行継続時間が500msecより大きいか否かを判断する(ステップS115)。走行継続時間が500msecより大きければ、制御部54は、走行継続時間を上限値の500msecに設定し(ステップS117)、ステップS119へ進む。瞬断発生前は走行継続距離と現在の車速とに基づいて走行継続時間を算出し、タイマを設定するが、たとえば直線路の場合、算出された走行継続距離ひいては走行継続時間は大きくなり、長時間走行可能な場合があるため、走行継続時間の上限値を500msecとする。ステップS115において、走行継続時間が500msec以下であれば、ステップS119へ進む。ステップS119では、制御部54は、先0−2m区間の曲率半径を瞬断発生前の曲率半径として、終了する。 Then, the control unit 54 determines whether or not the traveling continuation distance is 0 or less (step S109), and if the traveling continuation distance is 0 or less, sets the traveling continuation distance to 0 (step S111) and proceeds to step S113. .. In step S109, if the travel continued distance is greater than 0, the process proceeds to step S113. In step S113, the control unit 54 calculates (travel continued distance/current vehicle speed) to calculate the travel continued time. Then, the control unit 54 determines whether or not the traveling duration is longer than 500 msec (step S115). If the traveling duration is longer than 500 msec, the control unit 54 sets the traveling duration to the upper limit value of 500 msec (step S117), and proceeds to step S119. Before the occurrence of a momentary interruption, the running duration is calculated based on the running distance and the current vehicle speed, and a timer is set.For example, in the case of a straight road, the calculated running duration, and thus the running duration, becomes longer and Since the vehicle may be able to travel for hours, the upper limit value of the traveling duration is set to 500 msec. If the traveling duration is 500 msec or less in step S115, the process proceeds to step S119. In step S119, the control unit 54 sets the radius of curvature in the section 0-2m to the radius of curvature before the occurrence of the instantaneous interruption, and ends the process.

一方、ステップS101において、検出電圧が0.5V未満であれば、瞬断が発生したと判断され、制御部54は、瞬断発生前の曲率半径と先0−2m区間の平均曲率半径とに基づいて、走行可能距離を算出する(ステップS121)。走行可能距離は上述の式によって算出される。そして、制御部54は、算出された走行可能距離が前回値よりも小さいか否かを判断し(ステップS123)、走行可能距離が前回値よりも小さければ、制御部54は、走行可能距離を更新し(ステップS125)、ステップS127へ進む。このように、瞬断発生後、走行可能距離は小さい値に更新されていく。ステップS123において、走行可能距離が前回値以上であれば、ステップS127へ進む。ステップS127では、制御部54は、図12(b)に示すテーブルを参照して、現在の車速に基づいて停止距離を算出する。そして、制御部54は、走行可能距離から停止距離を減算して、走行継続距離を得る(ステップS129)。 On the other hand, in step S101, if the detected voltage is less than 0.5 V, it is determined that the instantaneous interruption has occurred, and the control unit 54 sets the radius of curvature before the occurrence of the instantaneous interruption and the average radius of curvature in the section 0-2 m ahead. Based on this, the travelable distance is calculated (step S121). The travelable distance is calculated by the above formula. Then, the control unit 54 determines whether the calculated travelable distance is smaller than the previous value (step S123), and if the calculated travelable distance is smaller than the previous value, the control unit 54 determines the travelable distance. It is updated (step S125), and the process proceeds to step S127. In this way, the travelable distance is updated to a smaller value after the occurrence of the instantaneous interruption. If the travelable distance is equal to or greater than the previous value in step S123, the process proceeds to step S127. In step S127, the control unit 54 refers to the table shown in FIG. 12B to calculate the stop distance based on the current vehicle speed. Then, the control unit 54 subtracts the stop distance from the travelable distance to obtain the travel continuation distance (step S129).

そして、制御部54は、走行継続距離が0以下か否かを判断し(ステップS131)、走行継続距離が0以下であれば、制御部54は、走行継続距離を0にして(ステップS133)、ステップS135へ進む。ステップS131において、走行継続距離が0より大きければ、ステップS135へ進む、ステップS135では、制御部54は、走行継続時間が20msec以上か否かを判断する。走行継続時間が20msec以上であれば、制御部54は、走行継続時間を20sec減算し(ステップS137)、ステップS139へ進む。このように瞬断発生時には図13に示す動作の1サイクル毎に20msecずつ減算される。ステップS135において、走行継続時間が20msec未満であれば、ステップS139へ進む。ステップS139において、制御部54は、走行継続時間が0以下か否かを判断する。走行継続時間が0以下であれば、誘導線Lと誘導センサ30のセンサ部30aとが設定距離dよりも離れないように、制御部54は、停止と判断して停止モードへ移行する(ステップS141)。一方、走行継続距離が0より大きければ、制御部54は、走行継続と判断して走行継続モードのまま(ステップS143)、終了する。 Then, the control unit 54 determines whether the traveling continuation distance is 0 or less (step S131), and if the traveling continuation distance is 0 or less, the control unit 54 sets the traveling continuation distance to 0 (step S133). , And proceeds to step S135. In step S131, if the traveling continuation distance is greater than 0, the process proceeds to step S135. In step S135, the control unit 54 determines whether the traveling continuation time is 20 msec or more. If the traveling duration is 20 msec or more, the control unit 54 subtracts 20 seconds from the traveling duration (step S137), and proceeds to step S139. Thus, when a momentary interruption occurs, 20 msec is subtracted for each cycle of the operation shown in FIG. If the traveling duration is less than 20 msec in step S135, the process proceeds to step S139. In step S139, the control unit 54 determines whether the traveling duration is 0 or less. When the traveling duration is 0 or less, the control unit 54 determines that the vehicle is stopped and shifts to the stop mode so that the guide line L and the sensor unit 30a of the guide sensor 30 are not separated from each other by the set distance d (step S). S141). On the other hand, if the travel continued distance is greater than 0, the control unit 54 determines that the travel is continued and remains in the travel continued mode (step S143), and ends.

このような動作によれば、曲率情報と現在の車速とに基づいて走行継続時間が算出される。そして、誘導センサ30が検出する既定経路Pに設けられた誘導線Lからの磁界が閾値未満のとき、走行継続時間が経過するまで自動走行車両10の走行が継続され、その後停止される。これにより、一時的な停電、誘導線の瞬間的な断線、誘導線の部分的な断線が発生した場合であっても、算出された走行継続時間の間は継続して走行でき、即時に走行を停止しなくてもよい。 According to such an operation, the traveling duration is calculated based on the curvature information and the current vehicle speed. Then, when the magnetic field from the guide line L provided on the predetermined route P detected by the guide sensor 30 is less than the threshold value, the traveling of the autonomous vehicle 10 is continued until the traveling duration time elapses, and then stopped. As a result, even if there is a temporary power outage, a momentary disconnection of the guide wire, or a partial disconnection of the guide wire, it is possible to continue driving for the calculated travel duration and to drive immediately. You don't have to stop.

誘導センサ30が検出する誘導線Lからの磁界が閾値未満となっても、走行を走行継続時間の間は継続し、その後、誘導センサ30が誘導線Lからの磁界を検出可能な範囲から逸脱しないように走行を停止できる。したがって、その後の走行再開時に、誘導センサ30が誘導線Lからの磁界を検出できるので、円滑に走行を再開できる。 Even if the magnetic field from the guide line L detected by the guide sensor 30 is less than the threshold value, the traveling is continued for the traveling duration time, and then the guide sensor 30 deviates from the range in which the magnetic field from the guide line L can be detected. You can stop running so as not to. Therefore, when the traveling is resumed thereafter, the guidance sensor 30 can detect the magnetic field from the guidance line L, so that the traveling can be resumed smoothly.

走行継続時間は上限値を有するので、誘導センサ30が検出する誘導線Lからの磁界が閾値未満となっている状態で、自動走行車両10が長時間走行することを抑制できる。直線路を走行している場合に効果的である。 Since the traveling duration has an upper limit value, it is possible to prevent the autonomous traveling vehicle 10 from traveling for a long time in a state where the magnetic field from the guide line L detected by the guidance sensor 30 is less than the threshold value. It is effective when traveling on a straight road.

たとえば、図14(a)に示すように既定経路Pの直線路で瞬断したときには、操舵がオフされる(操舵角が維持される)ため、そのまま既定経路P上を直進し、走行継続時間が500msec経過すると停止モードに入り、その後自動走行車両10は停止する。図14(b)に示すように既定経路Pの直線路でカーブ突入前に瞬断したときには、操舵がオフされるため、そのまま直進し、誘導線Lと誘導センサ30のセンサ部30aとが設定距離dよりも離れないように、自動走行車両10は停止する。図14(c)に示すように既定経路Pにおいて曲率半径に変化のないカーブの途中で瞬断したときには、操舵がオフされるため、そのまま既定経路Pに沿って旋回し、走行継続時間が500msec経過すると停止モードに入り、その後自動走行車両10は停止する。図14(d)に示すような既定経路Pにおいて曲率半径に変化のあるカーブ(瞬断発生前の曲率半径と先0−2m区間の平均曲率半径とが異なるカーブ)の途中で瞬断したときには、操舵がオフされるため、カーブとは異なる方向に旋回し、誘導線Lと誘導センサ30のセンサ部30aとが設定距離dよりも離れないように、自動走行車両10は停止する。 For example, as shown in FIG. 14(a), when there is a momentary disconnection on the straight line of the preset route P, the steering is turned off (the steering angle is maintained). When 500 msec has elapsed, the stop mode is entered, and then the autonomous vehicle 10 stops. As shown in FIG. 14( b ), when there is a momentary break before entering a curve on a straight road of a predetermined route P, the steering is turned off, so the vehicle continues straight ahead and the guide line L and the sensor unit 30 a of the guide sensor 30 are set. The autonomous vehicle 10 is stopped so as not to be separated from the distance d. As shown in FIG. 14C, when there is a momentary break in the curve on which the radius of curvature does not change in the predetermined route P, the steering is turned off, so the vehicle turns along the predetermined route P as it is, and the traveling duration is 500 msec. After a lapse of time, the stop mode is entered, and then the autonomous vehicle 10 is stopped. When there is a momentary interruption in the middle of a curve having a change in the radius of curvature in the predetermined route P as shown in FIG. 14D (a curve in which the radius of curvature before occurrence of the momentary interruption differs from the average radius of curvature in the 0-2 m section) Since the steering is turned off, the vehicle is turned in a direction different from the curve, and the autonomous vehicle 10 is stopped so that the guide line L and the sensor unit 30a of the guide sensor 30 are not separated from each other by the set distance d.

さらに、自動走行車両10の追突防止協調機能について説明する。 Further, the rear-end collision prevention cooperation function of the autonomous vehicle 10 will be described.

自動走行車両10は、追突防止センサ44を利用した追突防止機能を有する。図15(a)および(b)を参照して、自動走行車両10では、前方の車両の送信アンテナから発信された所定周波数の電波を受信アンテナ40が受信すると、追突防止センサ44に与えられる。追突防止センサ44は、入力された電波と電圧閾値とを比較し、当該電波が電圧閾値より大きければ、前方に車両があることを検知する。 The autonomous vehicle 10 has a rear-end collision prevention function using the rear-end collision prevention sensor 44. Referring to FIGS. 15(a) and 15(b), in automatic vehicle 10, when reception antenna 40 receives a radio wave of a predetermined frequency transmitted from the transmission antenna of the vehicle ahead, it is given to rear-end collision prevention sensor 44. The rear-end collision prevention sensor 44 compares the input radio wave with a voltage threshold value, and if the radio wave is larger than the voltage threshold value, detects that there is a vehicle ahead.

追突防止センサ44は、低感度、中感度および高感度の3つの感度を有する。たとえば、低感度の検出範囲は1.8±0.15mであり、中感度の検出範囲は3.8±0.15mであり、高感度の検出範囲は4.2±0.15mである。感度ひいては検出範囲は、追突防止センサ44の電圧閾値を切り替えることで調整でき、電圧閾値が小さくなるほど感度が高くなる。この実施形態では、検出範囲とは、追突防止センサ44が前方の車両を検知可能な状態での、受信アンテナ40から前方の車両の送信アンテナまでの最大距離をいう。 The rear-end collision prevention sensor 44 has three sensitivities: low sensitivity, medium sensitivity, and high sensitivity. For example, the low sensitivity detection range is 1.8±0.15 m, the medium sensitivity detection range is 3.8±0.15 m, and the high sensitivity detection range is 4.2±0.15 m. The sensitivity and thus the detection range can be adjusted by switching the voltage threshold of the rear-end collision prevention sensor 44, and the sensitivity increases as the voltage threshold decreases. In this embodiment, the detection range refers to the maximum distance from the reception antenna 40 to the transmission antenna of the vehicle ahead when the rear-end collision prevention sensor 44 can detect the vehicle ahead.

追突防止センサ44の低感度への切替え指示は、たとえば以下のように行なわれる。 The instruction to switch the rear-end collision prevention sensor 44 to the low sensitivity is performed as follows, for example.

図16を参照して、既定経路Pの誘導線Lに沿って、5つの磁石60a〜60eからなる定点部材60が地中に埋め込まれており、磁石60a〜60cはその表面がN極となるように設けられ、磁石60d,60eはその表面がS極となるように設けられる。磁石60a〜60dがメイン磁石となり、磁石60eがサブ磁石となる。そして、自動走行車両10が誘導線Lに沿って走行するときに、定点センサ32のメインセンサ部32aが磁石60a〜60dの磁極をこの順で検知し、サブセンサ部32bが磁石60eの磁極を検知することによって、自動走行車両10は低感度切替指示を受信し、追突防止センサ44の感度が低感度へ切り替えられる。 Referring to FIG. 16, fixed point member 60 including five magnets 60a to 60e is embedded in the ground along guide line L of predetermined path P, and the surfaces of magnets 60a to 60c are N poles. Thus, the magnets 60d and 60e are provided so that the surfaces thereof are S poles. The magnets 60a to 60d are main magnets, and the magnet 60e is a sub magnet. When the autonomous vehicle 10 travels along the guide line L, the main sensor portion 32a of the fixed-point sensor 32 detects the magnetic poles of the magnets 60a to 60d in this order, and the sub sensor portion 32b detects the magnetic pole of the magnet 60e. By doing so, the automated vehicle 10 receives the low sensitivity switching instruction, and the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 is switched to the low sensitivity.

また、図17(a)を参照して、自動走行車両10は、撮像部34を利用した追突防止機能を有する。自動走行車両10では、屋根部28の前端部に設けられた撮像部34が自動走行車両10の前方を撮像し、既定経路P上の障害物(前方の車両)を検出できる。撮像部34によって必要とされる検出範囲は、曲率情報に基づいて決定され、たとえば自動走行車両10の前方、最大10mに設定される。また、図17(b)に示すように、撮像部34によって既定経路Pの幅分を検出できる。 Further, with reference to FIG. 17A, the autonomous vehicle 10 has a rear-end collision prevention function using the image capturing unit 34. In the autonomous vehicle 10, the imaging unit 34 provided at the front end of the roof portion 28 images the front of the autonomous vehicle 10 and can detect an obstacle (vehicle in front) on the predetermined route P. The detection range required by the imaging unit 34 is determined based on the curvature information, and is set, for example, in front of the autonomous vehicle 10 at a maximum of 10 m. Further, as shown in FIG. 17B, the width of the predetermined route P can be detected by the imaging unit 34.

図18(a)および(b)は、追突防止センサ44の検出範囲を設定するためのテーブルである。図18(a)は撮像部機能オンの場合を示し、曲率情報と低感度切替フラグとに基づいて、追突防止センサ44の感度が低感度または中感度に設定され、検出範囲がそれに応じて設定される。撮像部機能オン時には、高感度は無効とされる。また、指示車速が3.6km/hのときには低感度となる。図18(b)は撮像部機能オフの場合を示し、指示車速に基づいて追突防止センサ44の感度が低感度、中感度または高感度に設定される。 18A and 18B are tables for setting the detection range of the rear-end collision prevention sensor 44. FIG. 18A shows a case where the imaging unit function is turned on, and the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 is set to low sensitivity or medium sensitivity based on the curvature information and the low sensitivity switching flag, and the detection range is set accordingly. To be done. When the function of the imaging unit is on, high sensitivity is invalid. Further, when the instructed vehicle speed is 3.6 km/h, the sensitivity becomes low. FIG. 18B shows the case where the function of the imaging unit is off, and the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 is set to low sensitivity, medium sensitivity or high sensitivity based on the instructed vehicle speed.

図19は、撮像部34の検出範囲を設定するためのテーブルである。図19には、曲率情報に対する指示車速、撮像部34の検出範囲および撮像部34の検出可能範囲が示される。ここで、検出範囲とは、撮像部34が検出する必要がある範囲をいい、検出可能範囲とは、撮像部34が検出することが可能な範囲をいう。曲率情報が2または3(曲率半径では6m超10m以下)では、撮像部34の検出可能範囲が検出範囲以下になるため、低感度切替フラグのオン/オフに拘わらず、追突防止センサ44を中感度に設定する(図18参照)。また、曲率情報が1以下(曲率半径では6m以下)では、指示車速が3.6km/hになり、追突防止センサ44は低感度で十分に停止可能である。したがって、このとき、撮像部34において、検出可能範囲が検出範囲を下回っても支障はない。 FIG. 19 is a table for setting the detection range of the imaging unit 34. FIG. 19 shows the instruction vehicle speed for the curvature information, the detection range of the image pickup unit 34, and the detectable range of the image pickup unit 34. Here, the detection range refers to a range that the imaging unit 34 needs to detect, and the detectable range refers to a range that the imaging unit 34 can detect. When the curvature information is 2 or 3 (the radius of curvature is more than 6 m and 10 m or less), the detectable range of the imaging unit 34 becomes the detection range or less, and therefore the rear-end collision prevention sensor 44 is set to the middle regardless of whether the low sensitivity switching flag is on or off. Set to sensitivity (see FIG. 18). When the curvature information is 1 or less (the curvature radius is 6 m or less), the instructed vehicle speed is 3.6 km/h, and the rear-end collision prevention sensor 44 can be sufficiently stopped with low sensitivity. Therefore, at this time, in the imaging unit 34, there is no problem even if the detectable range falls below the detectable range.

図20〜図24を参照して、自動走行車両10の追突防止協調機能について説明する。なお、図20〜図24に示す動作は、20msecのサイクルで繰り返し行なわれる。 With reference to FIGS. 20 to 24, the rear-end collision prevention cooperation function of the autonomous vehicle 10 will be described. The operation shown in FIGS. 20 to 24 is repeated in a cycle of 20 msec.

図20を参照して、追突防止協調機能の全体動作について説明する。 The overall operation of the rear-end collision prevention cooperation function will be described with reference to FIG.

まず、制御部54は、曲率情報算出装置36からCAN情報により曲率情報を取得する(ステップS201)。受信できた場合には撮像部34による追突防止機能がオンになる。 First, the control unit 54 acquires curvature information from the curvature information calculation device 36 based on CAN information (step S201). When the reception is successful, the rear-end collision prevention function of the image pickup unit 34 is turned on.

ついで、制御部54は、図19に示す検出範囲切替テーブルを参照して、指示車速に基づいて、撮像部34の検出範囲を設定する(ステップS203)。言い換えれば、曲率半径ひいては曲率情報に基づいて、撮像部34の検出範囲を設定できる。制御部54は、曲率情報算出装置36を通して撮像部34の検出範囲を指示する。 Next, the control unit 54 refers to the detection range switching table shown in FIG. 19 and sets the detection range of the imaging unit 34 based on the instructed vehicle speed (step S203). In other words, the detection range of the imaging unit 34 can be set based on the radius of curvature and thus the curvature information. The control unit 54 instructs the detection range of the imaging unit 34 through the curvature information calculation device 36.

つぎに、制御部54は、定点センサ検出処理を行なう(ステップS205)。このとき、定点部材60によって追突防止センサ44の受信感度が指示される。動作の詳細については後述する。 Next, the control unit 54 performs fixed point sensor detection processing (step S205). At this time, the reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 is instructed by the fixed point member 60. Details of the operation will be described later.

そして、制御部54は、図6を参照して上述した車速制御処理により、指示車速を変更し、現時点での曲率情報を決定する(ステップS207)。現時点での曲率情報は、図6に示す車速制御動作のステップS9によって得られる曲率情報である。 Then, the control unit 54 changes the instructed vehicle speed and determines the current curvature information by the vehicle speed control process described above with reference to FIG. 6 (step S207). The current curvature information is the curvature information obtained in step S9 of the vehicle speed control operation shown in FIG.

さらに、制御部54は、曲率情報、指示車速および受信感度指示に基づいて、追突防止センサ44の受信感度設定処理を行なう(ステップS209)。動作の詳細については後述する。 Further, the control unit 54 performs the reception sensitivity setting process of the rear-end collision prevention sensor 44 based on the curvature information, the instructed vehicle speed, and the reception sensitivity instruction (step S209). Details of the operation will be described later.

図21および図22を参照して、定点センサ検出処理について説明する。 The fixed point sensor detection processing will be described with reference to FIGS. 21 and 22.

まず、制御部54は、定点センサ32のメインセンサ部32aがメイン磁石を検出したか否かを判断し(ステップS301)、メイン磁石を検出すれば、制御部54は、メイン磁石の極性がS極か否かを判断する(ステップS303)。S極であれば、現定点情報をSとし(ステップS305)、一方、N極であれば、現定点情報をNとし(ステップS307)、ステップS309へ進む。ステップS301においてメイン磁石を検出していないときも、ステップS309へ進む。 First, the control unit 54 determines whether or not the main sensor unit 32a of the fixed-point sensor 32 detects the main magnet (step S301). If the main magnet is detected, the control unit 54 determines that the polarity of the main magnet is S. It is determined whether it is a pole (step S303). If it is the S pole, the current fixed point information is set to S (step S305), while if it is the N pole, the current fixed point information is set to N (step S307), and the process proceeds to step S309. Even when the main magnet is not detected in step S301, the process proceeds to step S309.

ステップS309では、制御部54は、定点センサ32のサブセンサ部32bがサブ磁石を検出したか否かを判断する。サブ磁石を検出すれば、制御部54は、サブ磁石の極性がS極か否かを判断する(ステップS311)。S極であれば、確定定点情報をSとし(ステップS313)、一方、N極であれば、確定定点情報をNとし(ステップS315)、ステップS317へ進む。ステップS309においてサブ磁石を検出していないときも、ステップS317へ進む。 In step S309, the control unit 54 determines whether the sub-sensor unit 32b of the fixed-point sensor 32 has detected the sub-magnet. When the sub magnet is detected, the control unit 54 determines whether the polarity of the sub magnet is the S pole (step S311). If it is the S pole, the fixed fixed point information is set to S (step S313), while if it is the N pole, the fixed fixed point information is set to N (step S315), and the process proceeds to step S317. Even when the sub magnet is not detected in step S309, the process proceeds to step S317.

ステップS317では、制御部54は、低感度切替定点か否かを判断する。ここでは、確定定点情報=S、現定点情報=S、第3定点情報=N、第2定点情報=N、第1定点情報=Nであれば、低感度切替定点と判断し、解除距離=200mとして低感度切替指示を行なう。低感度切替定点であれば、制御部54は、低感度切替フラグをオンし(ステップS319)、徐行3.6km/h指示フラグをオンし(ステップS321)、解除距離をクリアし(ステップS323)、ステップS325へ進む。ステップS317において、低感度切替定点でなければ、ステップS325へ進む。 In step S317, the control unit 54 determines whether or not it is a low sensitivity switching fixed point. Here, if the fixed fixed point information=S, the current fixed point information=S, the third fixed point information=N, the second fixed point information=N, and the first fixed point information=N, the low sensitivity switching fixed point is determined, and the release distance= The low-sensitivity switching instruction is given as 200 m. If it is the low sensitivity switching fixed point, the control unit 54 turns on the low sensitivity switching flag (step S319), turns on the slow speed 3.6 km/h instruction flag (step S321), and clears the release distance (step S323). , And proceeds to step S325. In step S317, if it is not the low sensitivity switching fixed point, the process proceeds to step S325.

ステップS325では、制御部54は、低感度切替フラグがオンか否かを判断する。低感度切替フラグがオンであれば、解除距離を200mに設定し(ステップS327)、ステップS329へ進む。一方、ステップS325において低感度切替フラグがオンでなければ、ステップS329へ進む。ステップS329において、制御部54は、走行距離が解除距離以上か否かを判断する。走行距離が解除距離以上であれば、制御部54は、低感度切替フラグをオフし(ステップS331)、徐行3.6km/h指示フラグをオフし(ステップS333)、ステップS335へ進む。ステップS329において、走行距離が解除距離以上でなければ、ステップS335へ進む。 In step S325, the control unit 54 determines whether the low sensitivity switching flag is on. If the low sensitivity switching flag is on, the release distance is set to 200 m (step S327), and the process proceeds to step S329. On the other hand, if the low sensitivity switching flag is not on in step S325, the process proceeds to step S329. In step S329, the control unit 54 determines whether the traveling distance is equal to or greater than the release distance. If the traveling distance is equal to or longer than the release distance, the control unit 54 turns off the low sensitivity switching flag (step S331), turns off the slow speed 3.6 km/h instruction flag (step S333), and proceeds to step S335. In step S329, if the traveling distance is not the release distance or more, the process proceeds to step S335.

ステップS335では、制御部54は、徐行3.6km/h指示フラグがオンであるか否かを判断する。徐行3.6km/h指示フラグがオンであれば、制御部54は、目標速度を3.6km/hに設定し(ステップS337)、指示車速が目標車速より大きくかつ撮像部34の機能が無効か否かを判断する(ステップS339)。指示車速が目標車速より大きくかつ撮像部34の機能が無効であれば、指示車速を目標車速にして(ステップS341)、ステップS343へ進む。ステップS335およびS339がNOのときは、ステップS343へ進む。 In step S335, the control unit 54 determines whether or not the slow drive 3.6 km/h instruction flag is on. If the slow-moving 3.6 km/h instruction flag is on, the control unit 54 sets the target speed to 3.6 km/h (step S337), the instruction vehicle speed is higher than the target vehicle speed, and the function of the imaging unit 34 is invalid. It is determined whether or not (step S339). If the instructed vehicle speed is higher than the target vehicle speed and the function of the imaging unit 34 is invalid, the instructed vehicle speed is set to the target vehicle speed (step S341), and the process proceeds to step S343. When steps S335 and S339 are NO, it progresses to step S343.

ステップS343では、第2定点情報を第1定点情報に移し、ステップS345では、第3定点情報を第2定点情報に移し、ステップS347では、現定点情報を第3定点情報に移し、終了する。 In step S343, the second fixed point information is moved to the first fixed point information, in step S345, the third fixed point information is moved to the second fixed point information, and in step S347, the current fixed point information is moved to the third fixed point information, and the processing is ended.

ついで、図23および図24を参照して、追突防止センサ44の受信感度設定処理動作について説明する。 Next, the reception sensitivity setting processing operation of the rear-end collision prevention sensor 44 will be described with reference to FIGS. 23 and 24.

まず、制御部54は、撮像部34の機能が有効か否かを判断する(ステップS401)。曲率情報算出装置36と制御部54とのCAN通信が成立している場合、撮像部34の機能が有効となる。撮像部34の機能が有効であれば、制御部54は、低感度切替フラグがオンか否かを判断する(ステップS403)。低感度切替フラグがオンであれば、制御部54は、指示車速が3.6km/h以下であるか、または現曲率情報が4以上(曲率半径が10mより大きい)か否かを判断する(ステップS405)。指示車速が3.6km/h以下であるか、または現曲率情報が4以上であれば、制御部54は、追突防止センサ44の受信感度を低感度に設定する(ステップS407)。一方、指示車速が3.6km/hより大きくかつ現曲率情報が4未満であれば、制御部54は、追突防止センサ44の受信感度を中感度に設定する(ステップS409)。 First, the control unit 54 determines whether or not the function of the imaging unit 34 is valid (step S401). When the CAN communication between the curvature information calculation device 36 and the control unit 54 is established, the function of the imaging unit 34 becomes effective. If the function of the imaging unit 34 is valid, the control unit 54 determines whether the low sensitivity switching flag is on (step S403). If the low-sensitivity switching flag is ON, the control unit 54 determines whether the instructed vehicle speed is 3.6 km/h or less, or the current curvature information is 4 or more (curvature radius is greater than 10 m) ( Step S405). If the instructed vehicle speed is 3.6 km/h or less or the current curvature information is 4 or more, the control unit 54 sets the reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 to low sensitivity (step S407). On the other hand, when the instructed vehicle speed is higher than 3.6 km/h and the current curvature information is less than 4, the control unit 54 sets the reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 to medium sensitivity (step S409).

ステップS403において低感度切替フラグがオンでなければ、制御部54は、指示車速が3.6km/h以下であるか否かを判断する(ステップS411)。指示車速が3.6km/h以下であれば、制御部54は、追突防止センサ44の受信感度を低感度に設定し(ステップS413)、一方、指示車速が3.6km/h以下でなければ、制御部54は、現曲率情報が2以上(曲率半径が6mより大きい)か否かを判断する(ステップS415)。現曲率情報が2以上であれば、制御部54は、追突防止センサ44の受信感度を中感度に設定し(ステップS417)、一方、現曲率情報が2未満であれば、制御部54は、追突防止センサ44の受信感度を低感度に設定する(ステップS419)。 If the low-sensitivity switching flag is not turned on in step S403, the control unit 54 determines whether the instructed vehicle speed is 3.6 km/h or less (step S411). If the instructed vehicle speed is 3.6 km/h or less, the control unit 54 sets the reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 to low sensitivity (step S413), while if the instructed vehicle speed is not less than 3.6 km/h. The control unit 54 determines whether the current curvature information is 2 or more (the curvature radius is larger than 6 m) (step S415). If the current curvature information is 2 or more, the control unit 54 sets the reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 to medium sensitivity (step S417). On the other hand, if the current curvature information is less than 2, the control unit 54 The reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 is set to low sensitivity (step S419).

ステップS401において、撮像部34の機能が無効であれば、制御部54は、指示車速が8km/h以下か否かを判断する(ステップS421)。指示車速が8km/h以下であれば、制御部54は、指示車速が3.6km/h以下か否かを判断する(ステップS423)。指示車速が3.6km/h以下であれば、制御部54は、追突防止センサ44の受信感度を低感度に設定し(ステップS425)、一方、指示車速が3.6km/hより大きくかつ8km/h以下であれば、制御部54は、追突防止センサ44の受信感度を中感度に設定する(ステップS427)。ステップS421において、指示車速が8km/hより大きければ、制御部54は、追突防止センサ44の受信感度を高感度に設定する(ステップS429)。 If the function of the imaging unit 34 is invalid in step S401, the control unit 54 determines whether the instructed vehicle speed is 8 km/h or less (step S421). If the instructed vehicle speed is 8 km/h or less, the control unit 54 determines whether the instructed vehicle speed is 3.6 km/h or less (step S423). If the instructed vehicle speed is 3.6 km/h or less, the control unit 54 sets the reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 to low sensitivity (step S425), while the instructed vehicle speed is higher than 3.6 km/h and 8 km. If /h or less, the control unit 54 sets the reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 to the medium sensitivity (step S427). If the instructed vehicle speed is higher than 8 km/h in step S421, the control unit 54 sets the reception sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 to high sensitivity (step S429).

このような動作によれば、たとえば曲がりの小さなカーブや直線路などの見通しの良い経路では、撮像部34の検出範囲を追突防止センサ44の検出範囲より大きくでき、撮像部34の方が既定経路P上の前の車両を検出し易い。その一方、たとえば見通しの悪い曲がりの大きなカーブでは、既定経路P上の前の車両が撮像部34の有効視野に入りきらず、追突防止センサ44の方が前の車両を検出し易い場合がある。したがって、曲率情報が曲がり具合が小さいことを示す場合には、撮像部34の検出範囲を大きくすることによって、主として撮像部34が前の車両の検出機能を担い、その一方、曲率情報が曲がり具合が大きいことを示す場合には、追突防止センサ44の感度を適切に設定することによって、主として追突防止センサ44が前の車両の検出機能を担う。これにより、曲率情報に拘わらず前の車両を良好に検出でき、良好な追突防止機能が得られる。 According to such an operation, the detection range of the image pickup unit 34 can be made larger than the detection range of the rear-end collision prevention sensor 44 in a route with good visibility such as a curve with a small bend or a straight road, and the image pickup unit 34 has a predetermined route. It is easy to detect the vehicle in front of P. On the other hand, for example, in the case of a curve with a bad turn and a large curve, the front vehicle on the predetermined route P may not be within the effective field of view of the imaging unit 34, and the rear-end collision prevention sensor 44 may be easier to detect the front vehicle. Therefore, when the curvature information indicates that the degree of bend is small, the image pickup unit 34 mainly performs the function of detecting the preceding vehicle by increasing the detection range of the image pickup unit 34, while the curvature information indicates the degree of bend. When it indicates that the rear-end collision prevention sensor 44 has a large sensitivity, the rear-end collision prevention sensor 44 mainly has a function of detecting the preceding vehicle by appropriately setting the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44. As a result, the preceding vehicle can be satisfactorily detected regardless of the curvature information, and a good rear-end collision prevention function can be obtained.

さらに自動走行車両10への指示車速に基づいて追突防止センサ44の感度を設定することによって、指示速度に応じて追突防止センサ44の感度すなわち検出範囲を調整できる。 Further, by setting the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 based on the instruction vehicle speed to the automatic traveling vehicle 10, the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44, that is, the detection range can be adjusted according to the instruction speed.

さらに感度切替指示に基づいて追突防止センサ44の感度を設定することによって、既定経路Pやその周辺環境の状況に応じて追突防止センサ44の感度すなわち検出範囲を調整できる。 Further, by setting the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 based on the sensitivity switching instruction, the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44, that is, the detection range can be adjusted according to the situation of the predetermined route P and its surrounding environment.

既定経路Pに設けられた定点部材60が発信する感度切替指示を定点センサ32が受信することによって、感度切替指示を容易かつ確実に受信できる。 When the fixed point sensor 32 receives the sensitivity switching instruction transmitted from the fixed point member 60 provided on the predetermined path P, the sensitivity switching instruction can be easily and surely received.

図25に示す例では、有効視野が大きい(曲率半径が24m超の)経路では、指示車速が14km/hと大きくなり、撮像部34の検出範囲が10.0mになり、追突防止センサ44は、低感度切替指示があれば低感度になる。一方、有効視野が小さい(曲率半径が6m超8m以下の)カーブでは、指示車速が6km/hと小さくなり、撮像部34の検出範囲が4.0m(検出可能範囲は3.7m)になり、追突防止センサ44は、中感度になる。 In the example shown in FIG. 25, in a route with a large effective field of view (curvature radius is more than 24 m), the instruction vehicle speed is as high as 14 km/h, the detection range of the imaging unit 34 is 10.0 m, and the rear-end collision prevention sensor 44 is If there is a low sensitivity switching instruction, the sensitivity will be low. On the other hand, in a curve with a small effective field of view (curvature radius is more than 6 m and 8 m or less), the indicated vehicle speed is as low as 6 km/h, and the detection range of the image pickup unit 34 is 4.0 m (detectable range is 3.7 m). The rear-end collision prevention sensor 44 has medium sensitivity.

このように遠方車両の検出が可能な撮像部34の機能を利用するとともに、曲率情報(曲率半径)に基づいて追突防止センサ44の感度を可変にすることによって、追突防止機能向上と走行速度アップとを両立できる。 In this way, by utilizing the function of the image pickup unit 34 capable of detecting a distant vehicle and changing the sensitivity of the rear-end collision prevention sensor 44 based on the curvature information (curvature radius), the rear-end collision prevention function is improved and the traveling speed is increased. Can be compatible with both.

なお、距離情報は、起点C0からの自動走行車両10の走行距離に限定されず、起点C0からの自動走行車両10の右の前輪14の回転角に関する情報であってもよい。 The distance information is not limited to the travel distance of the autonomous vehicle 10 from the starting point C0, and may be information about the rotation angle of the right front wheel 14 of the autonomous vehicle 10 from the starting point C0.

また、既定経路Pに設けられた定点部材60は、磁石に限定されず、RFID(Radio Frequency IDentification)タグであってもよい。 Further, the fixed point member 60 provided on the predetermined path P is not limited to a magnet and may be an RFID (Radio Frequency IDentification) tag.

この発明に係る自動走行車両は、ゴルフカートに好適に用いることができるが、これに限定されず、工場や果樹園などで使用される無人作業車両など、経路(走路)に沿って地中に埋設された誘導線上を自動走行する任意の無人車両に好適に用いられる。また、この発明に係る自動走行車両は、四輪車に限らず、三輪車でもよい。 The self-driving vehicle according to the present invention can be suitably used for a golf cart, but is not limited to this, and can be used for unmanned work vehicles used in factories, orchards, etc. along the route (runway) in the ground. It is suitable for use in any unmanned vehicle that automatically runs on a buried guide line. Further, the autonomous vehicle according to the present invention is not limited to a four-wheeled vehicle, but may be a three-wheeled vehicle.

10 自動走行車両
30 誘導センサ
32 定点センサ
34 撮像部
36 曲率情報算出装置
36a,54 制御部
36b,56 記憶部
38 回転角センサ
40 受信アンテナ
42 送信アンテナ
44 追突防止センサ
46 操舵ユニット
48 駆動ユニット
50 ブレーキユニット
60 定点部材
A 走行可能距離
B 停止距離
C0 起点
d 設定距離
L 誘導線
P 既定経路
R 瞬断発生前の曲率半径
R’ 先0−2m区間の平均曲率半径
10 Autonomous vehicle 30 Guidance sensor 32 Fixed point sensor 34 Imaging unit 36 Curvature information calculation device 36a, 54 Control unit 36b, 56 Storage unit 38 Rotation angle sensor 40 Reception antenna 42 Transmission antenna 44 Rear-end collision prevention sensor 46 Steering unit 48 Drive unit 50 Brake Unit 60 Fixed point member A Runnable distance B Stop distance C0 Starting point d Set distance L Guide line P Default route R Curvature radius before instantaneous interruption R'Average radius of curvature in the 0-2m section

Claims (16)

既定経路を自動走行可能に構成された自動走行車両であって、
前記既定経路における起点から複数の計測点の位置情報と、前記各計測点の前記位置情報に関連づけられた前記各計測点における前記起点からの距離に関する距離情報とを記憶する記憶部と、
前記起点から現在地点までの走行距離に関する走行距離情報を取得する走行距離取得部と、
前記走行距離取得部によって取得された前記走行距離情報と前記記憶部から読み出された前記距離情報とを照合して前記現在地点の前記位置情報を検出する位置検出部と、
前記複数の計測点の中から、第1所定間隔で3つの前記計測点からなる計測点群を抽出し、前記抽出された計測点群に含まれる前記3つの計測点の前記位置情報に基づいて、前記3つの計測点を通る円弧の曲率半径に関する曲率情報を算出し、前記現在地点から先の前記位置情報に基づいて、前記現在地点から先の走行領域について前記曲率情報を算出する曲率情報算出部と、
前記現在地点から先の走行領域について算出された前記曲率情報に基づいて、前記現在地点から先の走行領域について車速を制御する車速制御部とを備え、
前記車速制御部は、
当該自動走行車両への指示車速に基づいて当該自動走行車両の前方の第1範囲を決定する第1決定部と、
前記第1範囲内の前記曲率情報の最小値に基づいて第1目標車速を決定する第2決定部と、
前記指示車速および前記第1目標車速のうち小さい方を前記指示車速として選択する選択部とを含む、自動走行車両。
An autonomous vehicle configured to be able to automatically travel on a predetermined route,
A storage unit that stores position information of a plurality of measurement points from a start point in the predetermined route, and distance information regarding a distance from the start point at each measurement point associated with the position information of each measurement point,
A travel distance acquisition unit that acquires travel distance information regarding the travel distance from the starting point to the current point,
A position detection unit that detects the position information of the current position by collating the distance information acquired by the distance acquisition unit and the distance information read from the storage unit,
A measurement point group consisting of the three measurement points is extracted from the plurality of measurement points at a first predetermined interval, and based on the position information of the three measurement points included in the extracted measurement point group. , Curvature information calculation for calculating curvature information about a radius of curvature of an arc passing through the three measurement points, and calculating the curvature information for a traveling area ahead of the current point based on the position information ahead of the current point Department,
Based on the curvature information calculated for the traveling area ahead of the current location, a vehicle speed control unit for controlling the vehicle speed for the traveling area beyond the current location,
The vehicle speed control unit,
A first determination unit that determines a first range in front of the autonomous vehicle based on an instruction vehicle speed to the autonomous vehicle;
A second determining unit that determines a first target vehicle speed based on a minimum value of the curvature information within the first range;
And a selector for selecting smaller one of the instruction speed and the first target vehicle speed as the instruction speed, automatic traveling vehicle.
前記車速制御部は、前記第1範囲より前方の第2範囲内の前記曲率情報の最小値に基づいて第2目標車速を決定する第3決定部をさらに含み、
前記選択部は、前記指示車速と前記第1目標車速と前記第2目標車速との中で最小値を前記指示車速として選択する、請求項に記載の自動走行車両。
The vehicle speed control unit further includes a third determination unit that determines a second target vehicle speed based on a minimum value of the curvature information in a second range ahead of the first range,
The automatic vehicle according to claim 1 , wherein the selection unit selects a minimum value among the instruction vehicle speed, the first target vehicle speed, and the second target vehicle speed as the instruction vehicle speed.
前記第2決定部は、前記第1範囲内の前記曲率情報の最小値を今回値と前回値とで重み付けし、前記重み付けされた最小値に基づいて前記第1目標車速を決定し、
前記第3決定部は、前記第2範囲内の前記曲率情報の最小値を今回値と前回値とで重み付けし、前記重み付けされた最小値に基づいて前記第2目標車速を決定する、請求項に記載の自動走行車両。
The second determination unit weights a minimum value of the curvature information within the first range with a current value and a previous value, and determines the first target vehicle speed based on the weighted minimum value,
The third determination unit weights a minimum value of the curvature information in the second range with a current value and a previous value, and determines the second target vehicle speed based on the weighted minimum value. automatic traveling vehicle according to 2.
既定経路を自動走行可能に構成された自動走行車両であって、
前記既定経路における起点から複数の計測点の位置情報と、前記各計測点の前記位置情報に関連づけられた前記各計測点における前記起点からの距離に関する距離情報とを記憶する記憶部と、
前記起点から現在地点までの走行距離に関する走行距離情報を取得する走行距離取得部と、
前記走行距離取得部によって取得された前記走行距離情報と前記記憶部から読み出された前記距離情報とを照合して前記現在地点の前記位置情報を検出する位置検出部と、
前記複数の計測点の中から、第1所定間隔で3つの前記計測点からなる計測点群を抽出し、前記抽出された計測点群に含まれる前記3つの計測点の前記位置情報に基づいて、前記3つの計測点を通る円弧の曲率半径に関する曲率情報を算出し、前記現在地点から先の前記位置情報に基づいて、前記現在地点から先の走行領域について前記曲率情報を算出する曲率情報算出部と、
前記既定経路に設けられた誘導線からの磁界を検出する磁界検出部と、
車速を検出する車速検出部と、
前記曲率情報と前記車速検出部によって検出された現在の車速とに基づいて走行継続時間を算出する時間算出部と、
前記磁界検出部が検出する前記誘導線からの磁界が閾値未満のとき、前記走行継続時間が経過したか否かに基づいて、当該自動走行車両の走行を継続するか否かを判断する判断部とを備える、自動走行車両。
An autonomous vehicle configured to be able to automatically travel on a predetermined route,
A storage unit that stores position information of a plurality of measurement points from a start point in the predetermined route, and distance information regarding a distance from the start point at each measurement point associated with the position information of each measurement point,
A travel distance acquisition unit that acquires travel distance information regarding the travel distance from the starting point to the current point,
A position detection unit that detects the position information of the current position by collating the distance information acquired by the distance acquisition unit and the distance information read from the storage unit,
A measurement point group consisting of the three measurement points is extracted from the plurality of measurement points at a first predetermined interval, and based on the position information of the three measurement points included in the extracted measurement point group. , Curvature information calculation for calculating curvature information about a radius of curvature of an arc passing through the three measurement points, and calculating the curvature information for a traveling area ahead of the current point based on the position information ahead of the current point Department,
A magnetic field detection unit for detecting a magnetic field from the guide wire provided in the predetermined path,
A vehicle speed detector for detecting the vehicle speed,
A time calculation unit that calculates a travel duration based on the curvature information and the current vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit,
When the magnetic field from the guide wire detected by the magnetic field detection unit is less than a threshold value, a determination unit that determines whether or not to continue traveling of the autonomous vehicle based on whether or not the traveling duration time has elapsed. provided with a door, automatic running vehicle.
前記時間算出部は、
前後の前記曲率情報に基づいて、前記磁界検出部が前記誘導線からの磁界を検出可能な範囲から逸脱するまでの走行可能距離を算出する第1算出部と、
前記現在の車速に基づいて停止に必要な距離である停止距離を算出する第2算出部と、
前記走行可能距離と前記停止距離とに基づいて走行継続距離を算出する第3算出部と、
前記走行継続距離と前記現在の車速とに基づいて前記走行継続時間を算出する第4算出部とを含む、請求項に記載の自動走行車両。
The time calculation unit,
A first calculation unit that calculates a travelable distance until the magnetic field detection unit deviates from a detectable range of the magnetic field from the guide line based on the front and rear curvature information;
A second calculation unit that calculates a stop distance that is a distance required to stop based on the current vehicle speed;
A third calculation unit that calculates a travel continued distance based on the travelable distance and the stop distance;
The automatic traveling vehicle according to claim 4 , further comprising: a fourth calculator that calculates the traveling duration based on the traveling duration and the current vehicle speed.
前記走行継続時間は上限値を有する、請求項に記載の自動走行車両。 The autonomous vehicle according to claim 5 , wherein the traveling duration has an upper limit value. 既定経路を自動走行可能に構成された自動走行車両であって、
前記既定経路における起点から複数の計測点の位置情報と、前記各計測点の前記位置情報に関連づけられた前記各計測点における前記起点からの距離に関する距離情報とを記憶する記憶部と、
前記起点から現在地点までの走行距離に関する走行距離情報を取得する走行距離取得部と、
前記走行距離取得部によって取得された前記走行距離情報と前記記憶部から読み出された前記距離情報とを照合して前記現在地点の前記位置情報を検出する位置検出部と、
前記複数の計測点の中から、第1所定間隔で3つの前記計測点からなる計測点群を抽出し、前記抽出された計測点群に含まれる前記3つの計測点の前記位置情報に基づいて、前記3つの計測点を通る円弧の曲率半径に関する曲率情報を算出し、前記現在地点から先の前記位置情報に基づいて、前記現在地点から先の走行領域について前記曲率情報を算出する曲率情報算出部とを備え、
前記位置情報および前記距離情報は、事前に前記既定経路を走行することによって得られ、
当該自動走行車両はさらに、
前記既定経路を走行中に前記各計測点で、当該自動走行車両から見て所定の方向を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された複数の撮像データに基づいてビジュアルオドメトリの手法によって前記各計測点の前記位置情報を得る位置取得部と、
他の車両からの電波を受信することによって前記他の車両の存在を検出する電波型の検出部と、
前記撮像部の検出範囲を設定する範囲設定部と、
前記曲率情報に基づいて前記検出部の感度を設定する感度設定部とを含む、自動走行車両。
An autonomous vehicle configured to be able to automatically travel on a predetermined route,
A storage unit that stores position information of a plurality of measurement points from a start point in the predetermined route, and distance information regarding a distance from the start point at each of the measurement points associated with the position information of each of the measurement points,
A travel distance acquisition unit that acquires travel distance information regarding the travel distance from the starting point to the current point,
A position detection unit that detects the position information of the current position by collating the travel distance information acquired by the travel distance acquisition unit and the distance information read from the storage unit,
A measurement point group consisting of the three measurement points is extracted from the plurality of measurement points at a first predetermined interval, and based on the position information of the three measurement points included in the extracted measurement point group. , Curvature information calculation for calculating curvature information about a radius of curvature of an arc passing through the three measurement points, and calculating the curvature information for a traveling area ahead of the current point based on the position information ahead of the current point Section and
The position information and the distance information are obtained by traveling the predetermined route in advance,
The autonomous vehicle is further
At each of the measurement points while traveling on the predetermined route, an imaging unit that captures a predetermined direction when viewed from the automatic traveling vehicle,
A position acquisition unit that obtains the position information of each of the measurement points by a method of visual odometry based on a plurality of image data captured by the image capturing unit;
A radio-type detection unit that detects the presence of the other vehicle by receiving radio waves from the other vehicle,
A range setting unit for setting the detection range of the image pickup unit,
And a sensitivity setting unit that sets the sensitivity of the detector on the basis of the curvature information, automatic traveling vehicle.
前記感度設定部は、さらに当該自動走行車両への指示車速に基づいて前記検出部の感度を設定する、請求項7に記載の自動走行車両。 The automated vehicle according to claim 7, wherein the sensitivity setting unit further sets the sensitivity of the detection unit based on an instruction vehicle speed to the automated vehicle. 前記感度設定部は、さらに感度切替指示に基づいて前記検出部の感度を設定する、請求項7または8に記載の自動走行車両。 The automated vehicle according to claim 7 , wherein the sensitivity setting unit further sets the sensitivity of the detection unit based on a sensitivity switching instruction. 前記既定経路に設けられた発信部材が発信する前記感度切替指示を受信する受信部をさらに含む、請求項に記載に自動走行車両。 The automatic traveling vehicle according to claim 9 , further comprising a reception unit that receives the sensitivity switching instruction transmitted by a transmission member provided on the predetermined route. 前記位置情報および前記距離情報は、事前に前記既定経路を走行することによって得られる、請求項1または4に記載の自動走行車両。 The autonomous vehicle according to claim 1 or 4 , wherein the position information and the distance information are obtained by traveling on the predetermined route in advance. 前記既定経路を走行中に前記各計測点で、当該自動走行車両から見て所定の方向を撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された複数の撮像データに基づいてビジュアルオドメトリの手法によって前記各計測点の前記位置情報を得る位置取得部とをさらに含む、請求項11に記載の自動走行車両。
At each of the measurement points while traveling on the predetermined route, an imaging unit that captures a predetermined direction when viewed from the automatic traveling vehicle,
The automatic traveling vehicle according to claim 11 , further comprising: a position acquisition unit that obtains the position information of each of the measurement points by a visual odometry method based on a plurality of image data captured by the image capturing unit.
当該自動走行車両が移動するための車輪と、
前記車輪の回転角度を検出するための角度検出部と、
前記角度検出部の検出結果に基づいて前記各計測点の前記距離情報を得る距離取得部とをさらに備える、請求項7、11または12に記載の自動走行車両。
Wheels for moving the autonomous vehicle,
An angle detection unit for detecting the rotation angle of the wheel,
The automatic traveling vehicle according to claim 7, 11 or 12 , further comprising: a distance acquisition unit that obtains the distance information of each of the measurement points based on a detection result of the angle detection unit.
前記曲率情報算出部は、前記複数の計測点の中から異なる複数の前記計測点群を抽出し、前記抽出された複数の計測点群のそれぞれについて前記曲率情報を算出する、請求項1、4または7に記載の曲率情報算出装置。 The curvature information calculating unit, the plurality of extracting a plurality of the measurement point group different from measurement point to calculate the curvature information for each of a plurality of measurement point cloud which is the extraction, according to claim 1, 4 Or the curvature information calculation device described in 7 . 前記曲率情報算出部は、前記既定経路を前記起点から第2所定間隔で区切り、同一区間に属する前記計測点に関する前記曲率半径を平均して前記同一区間の前記曲率情報を算出する、請求項14に記載の曲率情報算出装置。 The curvature information calculation unit calculates the curvature information of the predefined path separated by a second predetermined distance from the origin, on average the radius of curvature about the measurement points belonging to the same section the same section, claim 14 The curvature information calculation device described in. ゴルフカートである、請求項1から15のいずれかに記載の自動走行車両。 The automated vehicle according to any one of claims 1 to 15 , which is a golf cart.
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