JPS63314614A - 自律走行車両制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、所定の経路における指定された区１出の速
度制御を行うことができる自律走行車両制ｉｌｌ￥ｉ装
置に閏する。

（従来の技術） 従来、車両を所定の経路に沿って与えられた出発点から
目的地まで自？Ｊ’的に走行させるような自律走行車両
制御ｌ装置がある。

この自律走行車両制御装置は、予め設定された所定の経
路における経路情報、例えば経路におけるカーブ等の位
置にしたがって、自車両の経路における位置を検出しな
がら車両を経路全体にわたって最適な一定の速度で出゛
発点から目的地まで安全に走行させるようにしたもので
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 以−ト説明したように、従来の自↑、Ｉ走４−ｒ巾両制
御装置にあっては、出発点から目的地までの所定の経路
全体にわたって、この所定の経路に最適な一定の速度ぐ
車両を走行さけるように゛していた。

この走（１時の一定の速鴎は、経路情報及び車両の性能
等にＬと；じて、車両が出光点から目的地まででさうる
かぎり速くまた安全に￥１１達できるように−へ的に設
定されていた。

しかしながら、このような自律走行車両制御表５・７に
あ−）（は、経路の一部［ズ間に例えば危険区域がある
場合、あるいは一部区間の周辺状況例えば（）１色等を
ゆっくり見たい場合には、このような−δ１１区間だけ
車両の速度を減）＊させたり、一方、これとは逆に、児
通しの良い肖線路の区間Ｉ、″け加速させたりすること
がＣき／Ｃかった。したがって、所定の経路に４月プる
一部区間に特有の車速に係る要因に応じて、車両の走行
速度を一部区間毎に任はに設定覆ることができないとい
う問題があった。

そこで、この発明は、上記に鑑みてなされたものであり
、その［１的とするところは、車両を走行させようとす
る所定の経路における指定された一部［区間に対して車
速を設定して、所定の経路における一部区間の速１哀制
御を行うことがでさる自（Ｐ走行車両制御２１Ｉ装置を
提供することにある。

［発明の横Ｊ戎Ｊ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成づ−るために、この発明は、走行しよう
とする所定の経路における少なくとも１つ以上の一部区
間を指定情報にしたがっＣ指定覆る指定手段と、前記所
定の経路にδ５ける自車両の位置を予め与えられた経路
悄ｆｌｕにしたがって検出する自車位置検出手段と、自
車両の車速を検出りる車速検出手段と、指定された一部
区間の車速を予め前記一部区間の最＾ｆｆｉ速以下の任
悠の設定車速に設定し、自？ｉ両が４ｒｉ記一部区間に
到達したことが前記自車位置検出手段によって検出され
ると、前記設定車速を出力する設定手段と、自車両が前
記一部区間に到達すると、その時点の自車両の車速を前
記一部区間に対応して設定された設定車速に近づけるべ
く自車両の車速をｉ、ＩＩ　１ｉｆｔする車速制御手段
とから構成される。

（作用） Ｆ記構戎にδ３いて、自車両が所定の経路を走行する前
に、所定の経路における指定された一部区間の車速を予
めこの一部区間の最高速度以下の任愈の設定車速に設定
して、自車両が一部区間に至り達した際に現在の車速を
設定車速に近づけるべく自車両の中途制９１Ｉを行うよ
うにしている。

（実１１鉤閏） 以下、図面を用いてこの発明の一実施例を説明する。

第１図はこの発明の一実施例に係る自律走行車両ｌｌ１
１制御装置の構成を示タブロック図、第２図は第１図に
示１ｊ自律走行車両制御装♂７の全体構成を示づブロッ
ク図であり、第１図に示ず自律走行車両制御装置Ｉ′″
ノは、所定の経路を経路情報にしたがって複数の一部区
間に分割して、分割された一部区間の中から指定された
一部区間に対！ｒる車両の走行ｉ：Ｊ！　、＋良を予め
設定し、この設定された車速で車両を指定されＩζ一部
区間を走行させるようにしたしである。

１ず（まじめに、第２図を用いて、自律走行車両制御装
置の全体構成を説明する。

第２図において、自律走行車両制御装置は、走行路上の
画像情報を１７で、この画像情報から自車両の位置を検
出する画像情報部１１と、各種のセンサを備え、自車両
の車速、位置、走行路上の障害物を検出するセンサ処理
部１３と、走行経路の地図情報を記＠する情報記ｔａ部
１５と、自車両の走行をδ１１蔀する走行制御部１７と
、車両を無人で走行させるために、ステアリング、ス〔
１ツトル、ブレーキ等を制御するアクチュエータ制御部
１９とを有している。

画像情報部１１は、車両の走行路前方及び側方の画像が
１９られるように設けられたＦＶカメラを備えており、
このＴＶカメラは例えばステレオ画像が得られるように
２台を１組とし、走行路前方の画角を広くとるために数
組設けられている。

このようなＴＶカメラから１７られる走行路の画像は、
画像情報部１１で処理されて自車両のローカルな位置が
検出される。

セントナ処理部１３は、車輪；虫センサ、超音波亡ン号
、レーザレーダ等のセンサを備えており、検出された情
報は走行制御部１７に与えられる。

車輪速センサは侵輪左ちに設けられており、車輪１回転
当り数千のパルス信号を発生ずる。この左右のパルス信
号にしたがって車速及び走行距離が検出されて、相対的
なΦ両姿勢が算出され、走行前の１１１両のｔ１７置が
既知であれば、走行中の自車両のグローバルな（Ｑ置が
検出される。

超γ）波セン４ノー、レーザレーダは、走行路の経路情
報を認識づるものである。超音波センサは、例えば自車
両の側方前後んちに設けられており、自車両と走行路の
左右に設けられたガードレールとの距離を計測する。ま
た、ガードレールの切れ目を交差点の手前に設定づるよ
うにすると、ガードレールの切れ１１を判断することに
より、交差点までの距離を検出される。これらにより、
自車両の（１−カルな位置が得られる。

レーザレーダは、自車両の前方に設けられ、走行路の障
害物の有無を判断して、障害物までの距離を検出する。

したがって、画像情報部１１にて走行路上の障害物が検
出されない場合にも、レーザレーダからの情報にしたが
って車両の一〇、１停止ヒあるいは減速が行われる。こ
のように、超音波はンサ及びレーデレーダは自車両のＩ
コーｈル＜２位置を検出して、画像情報部１１に対して
フェールセーフ的に機能するものである。

情報記憶部１５は、走行路の経路情報号なわら目的地、
交差点の位置、交差点間の距離等の地図情報を格納する
ものであり、これらの情報は走行υ制御部１７が自ｚｈ
両の１」的地が決まった後に経路探索を行う際に用いら
れる。

走行ｉｔ、ＩＩ　０１１部１７は、走？ｊ指令部２１ど
操舵制御部２３とを備えている。走行指令部２１は、自
車両の目的地が決定されると、情報記憶部１５に格納さ
れた地図情報にしたがって経路探索を行い、出発地から
目的地までのＲ適経路を探索する。経路が決定されると
、この経路の経路情報と画像情報部１１から与えられる
ローカル自車位ｎとセンサ処理部１３から与えられるグ
ローバル自車位置とを比較しながら、自車両の走行方向
及び加減速の指令を操舵制御部２３に与える。

操舵制御部２３は、走行指令部２１からの指令、画像情
報部１１及びセンサ処理部１３から与えられるローカル
自車位置及び障害物の情報にしたがって、自ｉｔ両の走
行に必要な例えば目標車速及び目標操舵角等の制（財）
信号をアクチュエータ制御部１９に与える。

アクチュエータ制御部１９は、操舵制御部２３からの制
御信号を受けて１．ステアリング、スロットル、ブレー
キ、トランスミッション等を制御するものである。

このような構成においで、第１図に示す自律走行車両両
制御装置は、自車両を無人で出発地から目的地までの所
定の経路を走行させるようにしている。

次に第１図に戻って、この発Ｉｌｌの一実施例に係る自
律走行車両制ｍ＋装置の構成を第１図を用いて説明する
。

第１図において、この発明の一実施例に係る自律走行車
両も１１１１１装置は、走行指令部２１に含まれる指定
部３１．設定部３３１画像情報部１１及びセンサ処理部
１３に含まれる自車位置検出部３５゜操舵制御部２３に
含まれる￥速制御部３９及び車輪速センサ３７とから構
成されている。

指定部３１は、車両が走行しようと１６所定の経路を経
路情報にしたがって分割された？ｊ７ｆｔの一部区間の
中から、外部から与えられる指定情報にしたがって車速
を設定しようとする一部区間を走行前に予め指定するも
のである。所定の経路は、例えば第３図に示すように、
出発員（Ｓ）から目的地（Ｅ）までの所定の経路を直線
区間（■、■。

■、■）とカーブ区間（■、■、■）とに分割凸れてい
る。これらの分割された一部区間にあっては、各々の一
部区問毎に一部区間の回転半径（Ｒ）、距離（し）、カ
ーブ角度（θ）が設定されている。

設定部３３は、指定情報にしたがって指定された所定の
経路における一部区間に対応する車速を設定するもので
ある。指定された区間′Ｃ設定される設定車速Ｖ（ｉ）
（ｉ−■、■・・・■、■）は、所定の経路における指
定された一部区間に特有な要因にもとづいて、指定され
た一部区間の最高車速以下の範囲内で、外部から設定部
３３に与えられる。このような、指定された一部区間の
車速の設定ｔよ、重両走行１）うに予め行われ、指定さ
れた一部区［１１に対しｊ、して設定された設定車速は
、車両が１ｉ定されｌζ一部区間に到達した時に、自車
位置検出Ｍｌ；　３５から勺えられる信号にしたがって
車速制御２１１部＄９に与えられる。

自車位置検出部３５は、所定の経路を走行している際の
山中の位置を検出するものであり、少なくどし所定の経
路にａ３ける分割された一部す間のＩｑ界を検出するも
のである。この自車位置検出部３５によって自車両が分
１．１１された一部区間の境界に到達したことが検出さ
れると、自車両がこれから走行しようとする一部区間を
示す信号が設定部３３に与えられる。

車輪速センサ３７は、自車両が所定の経路を走行してい
る際の現在の＠速υを計測するものである。この車輪速
センサ３７によって計測された車速υは、車速制御部３
９に与えられる。

車速ｆｆ１ｌＪ御部３９は、設定部３３から与えられる
指定された一部区間の設定車速Ｖ（ｉ）とｚ９輪速セン
サ３７から与えられる自車両の現在の車速υを受けて、
自車両の走行；！ｒ＊を設定車速Ｖ（ｉ）に近づ（）る
べく自車両の走行速度を制御づるもの’Ｃ”　（１／）
る。

寸なわち、設定車速ｖ（１）及び現在の車速υが車速制
御部３９に与えられると、車速ｉｉ’Ｊ　１１１部３９
は、設定車速Ｖ（：）と現在の車速υとの差（υ−Ｖ（
ｉ））を求めて、第４図に承りように、この（υ−Ｖ（
ｉ））の評価を行う。評価の結果において、加減速値Δ
υの（１１１が所定の圃α、βの範囲内にある場合は、
現在の車速υは設定ｊ７ｊ速Ｖ（ｉ　）であるとみなし
て加減速を行わず、△υがαより小さい場合には加速１
べくΔυ（Δυ〉０）を決定し、一方、△υがβより大
きい場合には、減速すべくΔυ（△υく０）を決定する
。このようにして、決定されたΔυにしたがって、車速
制′ｎ部３９は自車両の走行速度を指定された一部区間
の設定速！ｕＶ（ｉ）に近づけるべく制御を行う。

以１説明したように、この発明の実施例は構成きれてｄ
ｉす、次にこの実施例の作用を説明する。

まず、はじめに、所定の経路を車両が４走行する前に、
分割された所定の経路−における設定車速を設定しよう
とする一部区間が指定情報にもとづいて指定され、指定
された一部区間及びその経路情報が指定部３１から設定
部３３に与えられる。一部区間が指定されると、指定さ
れた一部区間に対して外部から与えられる設定車速が対
応して設定されろ。

このＪ、うにして、指定情報にしたがって指定された一
部区間の設定車速が設定された後、自車両が所定の経路
の出発点（Ｓ）から目的地（Ｅ）に向けて走行を開始４
る。

走行が開始されて、自車両が指定された一部区間に至す
達したことが自車位置検出部３５によって検出されると
、この到達した一部区間が所定の経路のどの一部区間℃
・あるかを示す信号が自車位置検出部３５から設定部３
３に与えられる。設定部３５はこの信号を受け、自車両
が到達した一部区間に対応して設定された設定車速Ｖ（
１）が設定部３５から車速制御部３９に与えられる。

自車両が指定された一部区間に到達して、この一部区間
の設定車速Ｖ（ｉ）が車速ゐり一部３９に与えられると
、設定車速Ｖ（ｉ＞と現在の自車両の走行速度υとの差
（υ〜Ｖ（ｉ））が求められて、この着が第４図に示す
ように評価され、現在の走行速度に応じて加減速値△υ
が決定される。

加減速値△υの値にしたがって、自車両を加速あるいは
減速させることにより、自車両の走ｔ１速１ｑを設定車
速に近づけるべく車速制御が行われる。

このように、所定の経路にｊＪ３　Ｇノる指定された一
部区間の車速を走行前に予め設定して、自車両が指定さ
れた一部区間に到達した際に、自車両が設定された車速
となるように自車両を加速ある（月よ減速するようにし
たので、所定の経路における指定された区間の速度制御
を行うことができるようになる。

なＪ３、この実施例にあっては、現在の車速υ及び設定
車速ｖ（ｉ）により加減速値へ〇を決定するようにして
いるが、例えば第５図に示すように経路」ニの障害物ま
での距離ｒ、走行時の操舵角Ｐ１現在走行中の経路の残
距１ｌｉｌｌｙ、現在の車速υから車速制御を行うため
に決定される加減速値△υ２と、現在の車速υと設定車
速Ｖ（ｉ＞とから決定される加減３４！　ｆｆｆ△υ２
との最小ｆｉｉ’ｉをとって現在の中途に対する加減速
値△υを決定してもよい。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明によれば、自車両が所定
の経路を走行覆る萌に、所定の経路におい゛Ｃ車速を制
御しようとする一部区間を指定して、この指定された一
部区間に対応したｌｌｉ速を一部区間の最高車速以下の
任意の値に設定するようにしたので、所定の経路におけ
る一部区間の速麿１ＩＩＩ御を設定された車速にもとづ
いて行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る自律走行中肉制御２
０装置の構成を示すブロック図、第２図は第１図に示し
た白？１１走行中両制御装置の全体構成を示すブロック
図、第３図は中肉が走行しようとの決定の一例を示す図
である− （図の主要な部分を表ねり符号の説明）３１・・・指定
部　３３・・・設定部 ３５・・・自車位置検出部 ３７・・・車速セン１ノ ３９・・・車速υ１卯部 代理人　弁理士　三　好　保　男 第１図 Δｖ＝ｏ’ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 走行しようとする所定の経路における少なくとも１つ以
   上の一部区間を指定情報にしたがって指定する指定手段
   と、 前記所定の経路における自車両の位置を予め与えられた
   経路情報にしたがつて検出する自車位置検出手段と、 自車両の車速を検出する車速検出手段と、 指定された一部区間の車速を予め前記一部区間の最高車
   速以下の任意の設定車速に設定し、自車両が前記一部区
   間に到達したことが前記自車位置検出手段によつて検出
   されると、前記設定車速を出力する設定手段と、 自車両が前記一部区間に到達すると、その時点の自車両
   の車速を前記一部区間に対応して設定された設定車速に
   近づけるべく自車両の車速を制御する車速制御手段と、 を有することを特徴とする自律走行車両制御装置。