JPS63314617A - 自律走行車両制御装置 - Google Patents

自律走行車両制御装置

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Publication number
JPS63314617A
JPS63314617A JP62150454A JP15045487A JPS63314617A JP S63314617 A JPS63314617 A JP S63314617A JP 62150454 A JP62150454 A JP 62150454A JP 15045487 A JP15045487 A JP 15045487A JP S63314617 A JPS63314617 A JP S63314617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vehicle
abnormal state
control
unit
failure
Prior art date
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Pending
Application number
JP62150454A
Other languages
English (en)
Inventor
Norimasa Kishi
則政 岸
Kazunori Noso
千典 農宗
Kunihiko Kurami
倉見 邦彦
Akira Hattori
彰 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP62150454A priority Critical patent/JPS63314617A/ja
Publication of JPS63314617A publication Critical patent/JPS63314617A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

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1 (産業上の利用分野) 本発明は、車両を無人操縦により走行制御する自(1走
行車両制m+装置に関する。 (従来の技術) ・ 無人操縦により目的地まで車両を自律的に走行制御する
自律走行車両l、II H装置においては、走行途中の
道路におけるセンターライン、路側帯等を検出し、これ
らと車両との位置的関係やこれらが存在して連続的に延
びている方向または軌跡の方向の変化等から例えば道路
の湾曲状態等を判断し、これにより車両がカーブする方
向、程度、すなわち曲率等を篩出し、この口出結果に基
づいて車両のハンドル、ブレーキ、アクセル等を自動的
に制御している。 (発明が解決しようとする問題点) 車両の走行動作を無人で自律的にv制御する自律走行車
両制御装置においては、例えばハンドル、ブレーキ、ア
クセル等が故障することを考えて、これらが故障しても
安全性も最大限に確保することが絶対必要条件であるが
、このような自律走行車両制御装置はまだ開発中の状態
にあり、決定的なものがなく、更にベストなものが要望
されている。 本発明は、上記に鑑みてなされた・bので、その目的と
するところは、更に高い安全性および信頼性をもって自
律走行it、41 fluを適確に行ない得る自律走行
車両制御装;6を提供することにある。 し発明の構成] (問題点を解決するための1段) 、1−記問題点を解決するため、本発明の自律走行車両
1−制御装置は、第1図に承りように、T両の走行系に
おりる異常状態を検出する異常状態検出手段1と、該異
常状態検出手段が異常状態を検出したとき、この検出し
た異常状態に応じた走11制御を行なう走行制御手段3
とを右することを要旨とする。 (作用) 本発明の自t1!走(1Φ両11す御S4買では、車両
の走行系におt)る異常状態を検出したとき、この異常
状態に応゛じた走fj制御を行なう。 〈実施例) 以下、回向を用い−C本発明の詳細な説明覆る。 第2図は本発明の一実施例に係る自律走行車両制御装置
の全体構成を示すブロック図である。同図に示す自律走
行車両制御装置は、カメラやセン量す等で検知した進(
j方向の道路状況を適宜判断しながら例えば設定された
目的地に向かった車両を無人で自ip的に走行させるた
めの制御を行なう装置であって、車両の進行方向の画像
を搬像して画像処理する画像情報処理部100と、超音
波センサ、レーザレーダ等により車両の進1j方向や側
方等の物体、例えば先行車、ガードレール、障害物等を
検知するとともに、車輪速等も検知し処理する検知処理
部200と、車両を無人で走行さUるために車両のステ
アリング、アクセル、プレー1:、ウィンカ等を作動さ
けるアクチュエータを右し、これらを制御するアクチュ
エータ制御部300と、目的地までの地図情報を記憶し
ている地図情報記憶部400と、各部からの情報により
車両を目的地に向けて障害物等に衝突しないように走(
jさせるべく前記アクチュエータ制御部300Wをゐす
御する走行III 1611部500と、該走行制御部
500に対して目的地に関する情報を入力するとともに
、前記画像情報処理部100からの画像やその他の情報
を表示するマンマシンインタフェース部600と、非常
ブレーキをかけたり、Ri1速度をtill限する等の
機能を右ケる付帯fJJ御部700と、例えば飛行機の
フライトレコーダ等のように衝突時や非常ブレーキ等の
場合の車両の各部の状況を記録するデータ収録部800
と、画像情報処理部100のll?i害を検出する画像
処理部障害検出部150と、検知処理部200の障害を
検出する検知部障害検出部250と、アクチュエータ制
御部300の障害を検出するアクチュエータ障害検出部
350と、前記画像処理部障害検出FJS 150、検
知部障害検出部250およびアクチュエータ障害検出r
A350から障害検出情報を受は取り、この障害情報、
すなわち各部の異常状態に応じて制+13動作等の安全
な走行υ制御を行なうべく走行II tit FA 5
00を制御する障害時走行制御部900とから構成され
ている。 第3図は、第2図に示す自律走行車両1−制御装置の中
の細線で示す基本的部分の構成を示す詳細プ[Jツク図
である。次に、この第3図を1照して、自律走行車両制
御装置の基本的部分の構成について説明する。 前記画像情報処理部100は、2台からなる1組のカメ
ラ101.103を有する。このカメラ101.103
は車両の前部の例えば左右に設番)られ、これにより車
両の進行方向のスデレオ画像、すなわちステレオ斜視画
像を搬像する。このカメラ101.103で搬像された
斜視画像は画像処理用コンピュータ105に供給されて
画像処理を施され、これにより視差を求めて障害物の有
無を判断したり、障害物までの距離および方向を計測す
るために使用されたり、また斜視画像はこ、の画像処理
用コンピュータ105により平面画像に変換され、すな
わち逆斜視変換される。画像処理用コンピュータ105
はこの平面画像から例えば道路上に描かれている一対の
車両案内線である白線または路側帯、センタライン等を
検出して、その位置を計測する。 また、更に詳しくは、道路上の白lQ@を検出すること
により、道路と車両との相対関係、□ずなわち車両から
左側の白線までの距離Xし、右側の白線までの距MXR
,71両の進行方向と道路のなす角度θ等を算出し、こ
れらの値により道路のカーブの方向や曲率等を求める。 また、交差点の手前においては白線の切れ方等を計測す
ることにより交差点までの距離Yを求める。 このように画像処理用コンピュータ105で求められた
距11X+−、XI? 、角度θ、距11 Y W ハ
、ローカル自重位置推定部107に供給され、これによ
り道路と車両との位置関係、フなわらローカ゛ル自車位
置を推定できるのである。なお、ローカル自重位置とは
、このように画像処理用コンピュータ105における画
像処理によつ(局部的にillく求めた自lt1位置を
称するbのとする。また、このローカル自iJ位置に対
して後述するようにおおまかに求めた自重位置をグロー
バル自重位置と称する。 なお、カメラは、画角を広く取るために、3組程麿設置
し、切り替えて使用することにより右前方、左前方、前
方の画像から上記パラメータを得ることができる。 検知処理部200は、超合波廿ンリ、レープレーダ等を
使用し、車両の進行方向や側方等の物体、例えば先行車
、ガードレール、障害物等を検知するとともに、車輪速
等も検知するものであるが、これは例えば前記画像情報
処理部100による画像情報がない場合にもある程度の
走行を可能にし、これによりフェイル瞼−)的役割も果
そうとするものである。− 検知処理部200は車両の側方、前411/il’右の
4ケ所にそれぞれ設けている4つの超音波センサ°20
1.203.205.207を有し、これらの超n波セ
ンサ201の出力はフェイルセーフローカル白州位置検
出部215に供給され、これらのセンサによって車両と
道路のガードレールとの間隔距離を測定し、これにより
前記画像情m l J!部100で求めたと同様なパラ
メータ、すなわち距1111XL 、 XR、角度θ等
を計測することができる。 また、ガードレールの切れ目の判断を行なうことにより
例えば交差点の手前Yメートルの位置にガードレールの
切れ目を作っておくと、交差点までの距離も知ることが
できる。すなわら、これらの情報により前記画像情報処
理21S100で求めたと同じローカル自車位置情報を
得ることができるのである。 また、検知処理部200は車両前部に設けられ、東西の
前方等に存在する障害物等を検出するレーザレーダ20
9および前方超音波センサ210を右°し、これらの出
力はフェイルセーフP5古物判断rJs 217に供給
され°
【いる。これらのレーザレーダ209および前方
超音波センサ210は障害物までの距離ら9出し、前記
画像情報処理部100のカメラ101.103が確認で
きない場合にも、このレーザレーダ209が障害物を検
出した場合には車両の走行を一時的に停止または減速す
るようになっている。 更に、検知処理部200は後輪の左右に設けられている
一対の車輪速センサ211.213を有し、これらのセ
ンサの出力は車輪速データ処理部218に供給され、更
にこの車輪速データ処理部218からグローバル車両位
置推定部219に供給されている。この車輪速センサ2
11.213は車輪の回転を検出し、この回転に同IW
1シて車輪の1回転ftiに数予測(具体的には100
0〜4000)のパルスを左右の車輪毎に発生する。従
って、この左右の車輪毎に発生する両パルスの数の差を
取れば、走11距離の差となり、この差から車両がカー
ブして走行しているか否かを判lfiすることができる
。また、左右の車輪の走行距離はそのまま車両の走行距
離となる。従って、これらの情報を時々刻々計算するこ
とにより車両の変位くΔX1ΔY、Δθ)を求めること
ができる。具体的には、ある時点の車両の姿勢、すなわ
ち位置を基準とした相対的な車両の位置情報、すなわち
相対的なX、Y座標における位置およびθ等の情報を求
めることができ、これにより走行前の11両の位置が既
知であるならば、車輪速処理を逐次行なうことにより走
行中の車輪の現在位置を常に検出することができる。但
し、誤差は累積されるので、走行距離が長くなると、計
測誤差が大きくなる。 このように求められるおおよその車両の位置がグローパ
ル車両位置(X、Y)である。 アクチュエーターり部品300は、車両を無人で走行さ
Uるために必要な種々のアクチュエータ、すなわちステ
アリングを操舵づる操舵アクチュエータ301、アクセ
ルに対応するスロットルアクブユエータご303、ブレ
ーキアクチュエータ305、ウィンカ駆動部307を有
し、これらの各アクブユーし一タをアクヂ」エータ制御
部309が走行制御部500からのaIIj御情報に)
jづいて11す陣づるようになっている。なJ3.31
両がΔ−F車で前准走1′J′のみである場合には、上
述したアクチュエータのみでよいが、M4車や後進の制
御を行なう場合には、クシッヂやシフトレバ−等の操作
用アクチュエータ等も必要となる。アクチュ1−タυI
ti1部309は走行操舵制御部505からの加減速指
令または目標車速指令を受け、アクセルやブレーキ等を
制御lする。操舵制御は同様に右または左への回転指令
または「1標操舵角指令を受けて作動する。 地図情報記憶部400は、目的地に関する地図情報、目
的地までの地図情報、例えば[1的地までの道路に存在
する交差点位置、交差点間距離等の地図情報を記憶して
いる地図データ記憶部401および該地図データ記憶部
401に対して走行ai制御部500からのアクセスを
aill Illする地図情報アクセス制御部403か
ら構成されている。 走行制tlIIPIS500は、前記画像情報処理81
5100および検知処理部200で検出した進行方向の
道路情報を適11判断するとと乙に地図情報記憶部40
0からの地図情報を参照しながら、マンマシンインタフ
ェース部600から入力される目的地に向けて車両を走
行させるべく前記アクチュエータaill a m 3
00を駆動制御するしのであり、前記画像情報処理部1
00の画像処理用コンピュータ105から障害物データ
を供給され、この障害物データに基づいて障害物の回避
方向を決定する障害物回避方向決定部501と、地図情
報記憶部400からの地図情報、検知処理部200のグ
ローバル自重位置推定部219からのグローバル自車位
置情報(X、Y) 、画像情報処理部100のローカル
自車位置推定部107からの補正データ、マンマシンイ
ンタフェース部600からの目的地情報等の情報を供給
され1、これらの情報により目的地までの経路等を含む
大局的な走1jllIIi略情報を立案し、この情報に
従って直進、右左折、減速、加速、停、Il:等の走行
動作に関する情報、交差点までの距離情報等のυ111
1情報を出力するプランナである走行指令部503と、
該走行指令111503からの制御情報、画像情報処理
部100のローカル自重位置1「定PIS107からの
道路端からの距離、角度等を含むローカル自重位置情報
、障害物回避方向決定部501からの障害物回避方向情
報、検知処理部200の車輪速データ処理部218から
の車両の変位(△X1ΔY1△θ)を含む車両姿勢(位
置)情報、検知処理部200の7エールセーフ0−カル
自車位置検出部215からの道路端からの距離、角度等
を含むローカル自重位置情報、フェイルセーフlIO害
物判断部217からの障害物までの距離情報、付帯制御
部700からの情報等を供給され、これらの情報に基づ
いてアクチュエータi、lJ部品300の制御に必要な
6秤it、II I211信号、例えば目標車速、目標
操舵角情報等をアクチュエータ制御部300に供給し、
これにより操舵fill III等を行なう走行操舵制
御部505とを有する。 更に具体的には、走行指令部503はマンマシンインタ
フェース部600から目的地情報が入力されると、地図
情報記憶部400をアクセスしながら、目的地までの経
路を検索し、最短経路を決定する。そして、この決定し
た最短経路の情報と車輪速センサ211,213で検出
された情報に基づいてn出されたグローバル自重(Q 
f’Y情報とを比較しながら走行制御情報を作成する。 例えば、交差点に近付いたときには、およその減速指令
を出力したり、「あと何メートルで左折する」というよ
うな情報を走行操舵J−制御rJ5 b 05に出力す
る。 また、走行操舵制御部505におけるアクチュエータに
対する制御はFuzzy制御専の知能制御により行なわ
れる。なりわら、「1f・・・・・・then・・・・
・・]の形式で記述されたプロダクションルールに従っ
てa11御される。また、障害物の回避は画性情報処理
部100による障害物までの距離と方向とに基づいてど
の方向に進めばよいかを決定する。 マンマシンインタフェース部600は、目的地情報等を
入力する゛1−ボート601と、[1的地までの地図を
表示したり、その他種々の情報、例えば交差点までの情
報等を表示するC RTディスプレイ603とを有する
。なお、キーボード601は代りとしてディジタイ+y
等でもよい。また、マンマシンインタフ1−ス部600
はマンマシンインタフェースとして高声確認や合成装置
等を有してもよい。 付帯制御部700は、非常ブレーキアクチュエータ70
1を有し、この非常ブレーキアクチュエータ701は通
常走行用のブレーキアクチュエータ305とパラレルに
作動し、安全性を向上している。この非常ブレーキアク
チュエータ701はアンテナ705で受信した外部非常
ブレーキ信号を受信機707および制御部703を介し
て供給されたり、または車両内部に設けられている非常
ブレーキスイッチ709からの作動信号を制御部703
を介して供給されると走行制御部500の制御に関係な
く作動し、車両を停止させる。また、付帯制御部700
は最高車速リミッタ711、この最高中速リミッタ71
1に対して最高車速を設定Jるための速度設定部713
および最高車速リミッタ711に重両の実際の車速情報
を供給する車速センサ714をイiし、車速設定部71
3で設定された最高車速で走行しくqるようになってい
る。 この最高車速リミッタ711は車両の乗0がゆっくりと
走りたい場合に、そのhi高車速を設定するための−b
のであり、この設定された最高車速情報は走行操舵υt
il1部505に供給され、走行操舵制御部505でこ
の速度を越えないようにi、II 011される。なお
、最高中速は走行制御部500によって道路毎に設定す
ることも可能である。また、万一、設定された最高車速
を越える車速か出た場合には、車速センサ714が感知
し、これにより走行f11制御部5QOの異常を判断し
、非常ブレーキアクチュエータ701を&111ill
シて非常ブレーキを作動させるようになっている。 データ収録部800は、フライトレコーダ等のように衝
突時、非常ブレーキ作動時等に車両の各部の状況を記録
するためのメモリ等からなるデータ収録部801および
Gセンサ803を有する。 このデータ収録部801に記憶されたデータに基づいて
侵で原因等を解明するために使用するものである。 第4図は、画像情報処理部100の障害を検出する画像
処理部障害検出8Is150の作用を示す70−ヂ1?
−トである。 この処理)[1−では、画像処理部Illl横書部15
0で撮像した同じ画像が一定時間TG以上継続したどき
画像処理部障害検出als150の異常と111断して
いる。寸なわら、通常画像処理?J5障害検出部150
でfjl像する画像は常に変化していて、同じ画像が継
続することがないということに基づいて画像処理の異常
を判断しているのである。 まず、画像処理部障害検出部150がある画像を検出す
ると、この検出した画像信号により第4−〇 図(a )の処理フローに割込みがかけられ、フラグS
が1にセットされる(ステップ8210)。 このフラグSは、ある画像が検出され、これにより第4
図(a )の処理フローに割込みがかけられて1にセッ
トされるようになっているものであるが、第4図(a 
)の処理フ0−はフラグSを1にセットするのみで終了
する。 これに対して、第4図(b )の処理フローは一定周期
、例えば1m秒毎にタイマ割込みがかけられ、これによ
って実行される。 第4図(b)の処理フローでは、まず、フラグSが1で
あるか否かがチェックされる(ステップ8220)。フ
ラグSが1の場合には、ある画像が検出された始めであ
るので、まずフラグSを0にリセットするとともに、タ
イマーToもOにリセットする(ステップS 230 
)。それから、タイマーTGを+1インクレメントし、
タイマーTGの値が所定時間゛[以上になったか否かを
チェックするステップ8240.250>。タイマーT
Oの値が所定時間−「未満の場合には、最初に戻つζ− て1”m秒毎にタイマー−I aのカウントを継続する
。 この結果、タイマーT Oの値が所定時間T以、J二と
なると、同じ画像が所定時間1以上継続したことである
ので、画像処理部障害検出部150の異常と判断する(
ステップ8260)。このように検出された画像処理の
貸常1ユ両像処理部障害検出部150から障害1,1走
行i、lI陣部900に供給され、これにより後述づる
ように異常状態に応じた制動動作等の走行υ制御が(j
なわれる。 第5図tよ、アンチ」1−夕刊部品300における各ア
クブ」エータの障害を検出するアクチュエータ障害検出
部350の要部を承り図である。同図において、アンチ
ュエータa、lI制御J5300からのアクセル踏込イ
を号Qaは機関吸気管t1圧を作動力とするアクチュエ
ータ′313およびメカニカルリンケージ315を介し
てアクセルペダルこ311を作動するとともに、ス【コ
ツドル開度弁317を調整するように構成されている。 また、図示しないが、スロットル開度弁317には開度
角に応じた信号を出力する開度センサが設けられている
。 ごのよ゛)な構成で、アクチュエータ障害検出部350
は、前記アクセル踏込信号Qaと開JQ I?ンサから
のスロットル開度角信号Qthとに基づいてアクヂュ1
−タ制御部300に障害があるか否かを検出している。 第(3図は、アクチュエータ制W部300の障害を検出
するアクチュエータ障害検出部350の作用を示す)ロ
ーチャートであるが、次にこのフ【1−ブ]シートを参
照してアクチュエータ障害検出部350におけるr4害
検出動作について説明する。 第6図においては、まず、スロットル間度角イア、@Q
thが読み込まれ、このスロットル開度角イ5号Qth
(7)前+7)[Qth(old ) ト171¥5)
ΔQthカn出される(ステップ8110.120>。 次に、アクセル踏込みI RQ a /)’読み込まれ
、このアクセル踏込信号Qaの前の値Qa  (old
 )との差分ΔQaが算出される(ステップ8130.
140)。 それから、スロットル開度角信号Qthの差分△Qth
とアクセル踏込信号Qaの差分ΔQaの符号をチェック
する(ステップ3150)。そして両符号が等しいとき
には、異常状態を計数する変数EをOに設定しくステッ
プ8160)、スロットルn度角08:号Qthおよび
アクセル踏込み信号Qaを更新する(ステップ8170
)という動作を所定の時間間隔1riに実すjしている
。 また、両芹分の符号が等しくないときには、異常と考え
られるが、すでに異常処理をせずに異常状態が本当に発
生したのかを確認するために変数にを−11だけインク
レメントし、この変数Eが所定回数εになるまで継続し
ているか否かをチェックしている(ステップ8180.
190)。そし−(、異常状態が所定回数ε継続した場
合に異常処理を行なっている(ステップS 200 )
。なお、このように検出された異常状態はアクチュエー
タ障害検出部350から陣古時走行!1IIII1部9
00に伝達され、障害時走行!、+1 Ia11部90
0から走行制御部500を制御して、後述するように異
常状態に応じた適切な処理が行なわれるのである。 上記説明では、7クチユエータ制御、fSIS 300
におけるアクセルの異常および画像情報処理部100に
おける異常の検出について説明し、アクチュエータ11
1制御rA300におけるブレーキおよびステアリング
の異常検出および検知処理部200における異常検出等
については説明していないが、種々の方法により同様に
検出できるものである。 そして、異常検出についての上述した説明を含んで、検
知部障害検出部250、アクチュエータR1害検出部3
50等によって検出0れるS?常状態としては、画像情
報処理部100の障害である画像処Fl!陣古、アクチ
:lエータ詞O11部300にお番ノるブレーキg1害
、アクセル障害、ステアリング障害等が考えられるとと
もに、これらの障害に加えて本自律走行車両tjjil
l装置で処1g!するものとして異常スイッチがオンと
なったときも考慮し、これらを整理すると、次表1に示
すように5つの障害パターンA、B、C,D、−Eが発
生する。表1において、0は正常状態を示し、×は異常
状態を示す。すなわち、表1において、障害パターン八
はブレーキが異常になった場合であり、障害パターンB
はアクセルが異常状態になった場合でり、障害パターン
Cはステアリングが異常状態になった場合であり、障害
パターンDは画像情報処理部100が障害となった画像
処理障害であり、障害パターンEは異常スイッチがオン
となった場合である。 表    1 表1で承りように、障害個所に応じて5つの障害パター
ンが一例として発生ずるが、本発明においてはこれらの
各障害パターンの異常状態に応じて乗員および道路上の
安全性を最も考慮してv1動動作等の走行1,1111
1を行なうようにしている。 第7図は表1に示す障害パターンに対する走行υ制御動
作を全体的に示Jフ1コーチヤードである。 このフローでは、各y4常状態に対して極力乗客に4担
がかからない安全な停止がでさるような走?11.11
動動作が行なわれている。 寸なわら、各障害検出部で異常状態を検出した場合には
、何が異常状態であるかが′f−ニックされ(ステップ
8300.310)、この異常状態に応じて5つのルー
ト、づなわらステップ5320゜330.340.35
0のいずれかに進む5つの動作が行なわれるようになっ
ている。 まず、障害パターンへおよびCの場合、すなわちブレー
キまたはステアリングが異常となった場合には、ステラ
ブ5330に准み、まず警報が発せられる。この状態で
は、曲がったり、または止まることができないので、周
囲の状況から安全であると判断されたときにはゆっくり
と減速しながら停止する(ステップ3332.334)
。しかしながら、その他の場合、すなわち周囲の状況か
ら安全であると判断されないときには、急ブレーキをか
りて停止する(ステップ5336)。 障害パターンBの場合、すなわちアクセルが異常となっ
た場合には、ステップS 320に進み、警報を発生す
る。この場合には、曲ることも、止ることも、また見る
こと、すなわら画像処理も可能であるので、そのままの
状態でできるだけ目的地に向かって進む(ステップ83
22.324)。 障害パターンDの場合、すなわち画像処理に障害がある
場合には、ス°jツブ5350に進み、警報を発生する
。この場合には、見ることができないので、りなわち画
像処理ができないので、すぐに急ブレーキをかけて停止
する(ステップ8352.336)。 障害パターン[の場合、1なわち異常スイッチがオンと
なった場合には、ステップ5340に進み、警報を発生
し、周囲の状況から安全であると判断されたときにはゆ
っくりと減速しながら停止する(ステップ8343.3
34)。しかしながら、その他の場合、すなわら周囲の
状況から安全であると判断されないときには、急ブレー
キをかけて停止する(ステップ8336)。 異常発生時の基本的考え方は以上のように乗員および周
囲の安全性を最大限に考え、かつ乗員に負担がかからな
いように安全な停止を行なう等の走行!、II御を行な
うことであるが、更に具体的な制御動作を各異常状態に
対応して説明する。 まず最初に、第8図を参照して、障害パターンAの場合
、すなわらブレーキに異常が発生した場合の走行1.I
I制御動作ついて説明する。 第8図(a)において、アクチ1エータ1lN11部3
00におけるブレーキの異常がアク11工−タPJ害検
出部350によって検出されると(ステップ5400)
、まず[ブレーキに異常あり」という警報が例えばマン
マシンインタフェース部600から発せられ、アクセル
の踏込みが解除される(ステップ8403.406>。 そして、この状態で、画像情報処理部!部100で賑像
した画像情報に基づいてステアリング制御が走行制御部
500から7クチユ工−タ制御部300を制御すること
で行なわれる(ステップ3409)。 それから、ステップ5412において、車速Vが安全車
速V 5afei満であるか否かがチェックされる。車
速Vが安全車速ysare以」−の場合には、フラグF
Wが1であるか否かがチェックされる。 このフラグFWは10達するように一石非常プレー1が
かけられると、1にヒツトされるものであるが、最初は
Oであるとすると、ステップ3440に進み、車速Vが
加速状態にあるか減速状態にあるかがチェックされる。 このため、まずステップ5440では、タイマー■がイ
ンクレメントされる。このタイマー「はブレーキ異常が
検出されlことさからのIt5間を計数りるためのタイ
マー〇あるが、本処理動作ではブレーキ異常が検出され
た時の初期車速Vintが検出され、この初期車速Vi
ntに対づる時tjlT (vint)が第8図(b)
に示すように決定公れている。そして、1−述したよう
に、アクセルを解除して減速動作をした場合に、このタ
イマー1で減速動作の時間を計数し、この計数値が初I
’lj記小速V10【に対応りる時間T (Vint)
に達したとき非常ブレーキをかけて停!トさせるように
している。寸なわら、ブレーキの1¥常を検出した場合
にすぐに非常ブレーキをかけると乗員に大きな衝撃がか
かるので時間−[(vint)の経過侵に非常ブレーキ
をかけているのである。このために、ステップ5440
ではタイマー1−で時間をい1敗している。 それから、車速Vから前の車速Voidを引いて、加速
度△Δをn出しくステップ5443)、この加速度△A
が0以下であるか占かをブー【ツクづる(ステップ84
46)。加速度ΔAがO以下の場合、すなわち車両が減
速されている場合には、後述する変数Eを0にリセット
しくステップ5455)、タイマー王が時間T(vin
t)以上になっているか否かをチェックする(ステップ
8457)。 タイマー1が時間T (vint)以上の場合には、[
非常ブレーキをかける」旨の警報を発生して非常ブレー
キをかけ、フラグIτWを1にセットし、更にタイマー
T Wを0にリセットする(ステップ5460.463
.466)。 また、ステップ5446のチェックで、加速度ΔAが0
以下でない場合、すなわち車両が加速されている場合、
これは例えば坂道等ぐ発生するものであるが、変数Eを
インクレメントし、この変数Eが指定値ε以」−になる
ことをbJ5(ステップ8449.452)、変数Eが
所定値ε以上になると、前述したようにに報を発し、非
常ブレーキをかけ、フラグF Wを1にセットし、タイ
マーTW@Oにリセットづる(ス゛jツブ5460.4
63.466)。また、ステップ5452で変数Eが所
定値ε以上でない場合には、初11車速Vintに対応
する時間T (vint)の経過をみて(ステップ54
57)、N報を発し、非常ブレーキをかけ、フラグFW
を1におよびタイマーTWを0にセットする(ステップ
8460.463.466>。 更に、ステップ5412のチェックの結果、車速■が安
全車速v 5are以下でないが、ステップ5430の
チェックの結果、フラグFWが1である場合には、すで
に非常ブレーキがかけられたものであるが、ステップ5
433でタイマー−「Wをインクレメントし、タイマー
TWが時間Twait以下であるか否かがチェックされ
る(ステップ8436)。タイマーTWが時間TWai
t以下の場合には、フラグFWtrOにリセットし、ブ
レーキを解除し、ステップ3409に戻る(ステップ8
438)。 この結果、前記処理が繰返される。また、タイマーTW
が時間■watt以下でない場合、づなわち時間TWa
itより大きい場合には、同様にステップ8409に戻
り、同じ処理が繰返される。 以上のような処理を繰返して車速■が安全車速V 5a
feより小さくなると(ステップ8412)、警報が発
せられ、非常ブレーキがかけられ、処理は完了する(ス
テップ8415.418)。 すなわち、上記処理フ0−では、車速Vが安全車速vs
are以上の場合、加速度Δ△が正となって加速してい
ないかをチェックし、加速している場合には、この加速
状態が所定の6回継続したとき、非常ブレーキをかけて
いる。また史に、初1ツ1車速V intに応じた時間
T (vint)経過したとぎも非常ブレーキを強i、
II的にか番プている。この強ill的にブレーキをか
ける時間は車速■によって決められるもので、時間Tw
aitの間エンジンストップにより減速される。また、
時間−「wait$¥過した後に別のブレーキアクヂュ
エータによりブレーキをかけることも可能である。、こ
のような二重系はブレーキにJ3いて非常に重要である
。そして、このように構成することで、乗員に対する急
ブレーキの種i撃をできる限り低減し、かつ乗0が予想
もしないit、II初切動作低減してif +1:さぼ
ることが(・きるのである。 なお、第8図(C)は上記処理フローによる車速Vの変
化を時間Tに対して示づ゛グラフである。 161図において、首弓△で示す変化は車速■が最初加
速状態にあったものを非常ブレーキを何回かかけて減速
する状態を示し、?l’1号Bで示す変化はzl速■が
アクセルの解除で徐々に低−トし、安全車速VSafe
以下になったとき、非常ブレーキがかけられて停止する
状態を示し、首号Cで示す変化各ま車速Vがアクヒルの
解除で徐々に低下覆るも、その低下の程度が符号Bの場
合よりも少ないため、時間丁(vint)に達すると、
非常ブレーキがかけられ(更に減速される状態が示され
ている。 次に第9図を参照して障害パターンBの場合、すなわち
アクセルが以Fとなった場合の走行制御について説明す
る。 第9図(a )において、アクヂlエータfil+部品
300におけるアクセルの異常がアクチュエータ障害検
出部350によって検出されるとくステップ5500)
、まず、「アクセルに異常あり」という警報が例えばマ
ンマシンインタフェース部600に発せられ、アクセル
の踏込みが解除されるとともに、この時の車速Vに応じ
た「1標車速■旧mが第9図(b)から求めて与えられ
る(ステップ5505,510)、この目標車速■ai
iは中速Vに対して該車速■よりも低い値に設定されて
いるものである。なJ3、人体に加わる加速度は(V−
Vain)で求められるが、第9図(b、)の目標車速
■ai−のパターンは乗客に対して危険でない減速をも
たらすようなパターンとして設定することができる。 この状態で、画像情報処理部100からの画像情報に基
づいた走行制御部500の走行制御動作により車両はス
テアリング制御が行なわれ、極力[J内地に近づくよう
に動作する(ステップ8515)。 しかしながら、このようなアクセルが異常となった場合
において、アクセルがフルスロットル側になった状態で
異常になる場合のことを考え、次のステップ5520で
は、車速■と目標車速Vailとの差αを停出し、この
差αと前の差αoldとの差へが正であるか否かをヂエ
ックし、この正の状態を変数1によって計数し、変数′
Fが所定数ε以上になると、すなわちこの正の状態が所
定時間以上継続すると、非常ブレーキをかけて非常停止
するようにしている(ステップ8520〜555)次に
、第10図を参照して障害パターンCの場合、すなわら
ステアリングが異常となった場合の走11制陣についで
説明する。 第10図(&)において、アクチュエータ制御部300
におけるステアリングの異常がアクチュエータ障害検出
部350によって検出されると(ステップ5600)、
まず「ステアリングに異常あり」という警報が例えばマ
ンマシンインタフェース部600から発せられ、アクセ
ルの踏込みが解除される(ステップ5603,606)
。 それから、両像情報処理部100により車両の走行方向
の障害物までの距離りがわ出され、この距離りと車速V
に応じた走行パターンが決定される(ステップ8609
)。この走行パターンは第10図(b)に示すように障
害物までの距離し、すなわち空走外Illおよび車速V
に応じてパターンA、8.C,・・・・・・2のような
決定されている。 そして、この各パターンA、B、・・・・・・に対して
、−例として第10図(c’)、(d)にパターンA。 B&:@合について示されているが、車速■に対する目
標車速Vailが決定されるようになっている。 この結果、この決定した走行パターンにおける目標車速
Vainが決定され、この目標重速Vainに応じたブ
レーキングが車速が0になるまで行なわれる(ステップ
8612.615)。 なお、ステップ5609においてパターンZが決定され
たどさ、寸なわら衝突のi+J能性がありそうな走行パ
ターンであるときには、警報を発生して、最大ブレーキ
をかけて非常停止する(ステップ8618.621)。 以上のように走行υ制御することにより、障害物の有無
を判断し、障害物が遠くにある場合には東t】に対する
衝撃が少ないように減速しなから停止[することができ
るのである。 次に、第11図を参照して、1g5害パターン[)の場
合、すなわち画像情報が異常の場合の走行制御について
説明する。 第11図(a )においで、画像情報処理部100の異
常が画像処理PIS陣害検出部15oにより検出される
とくステップ5700)、まず警報が例えばマンマシン
インタフェースrJS600から発せられ、アクセルの
踏込みが解除される(ステップ3710.720>。そ
して、車速■に応じた最大ブレーキがかけられて停止す
る(ステップ5730)。この最大ブレーキは第11図
(b)に示ずように時間Tに従ってIレーキ力が強く<
16ように変化するパターンを有している。 次に第12図を参照して、障害パターンEの場合、すな
わち異常スイッチがオンの場合の走行制御についで説明
りる。。 第12図において、異常スイッチがオンとなると(ステ
ップ5800)、まず警報が例えばマンマシンインタフ
ェース部600から発せられ、アクセルの踏込みが解除
される(ステップ8810゜820)。それから、第1
1図に示した障害パターンEの場合とl1i1様に車速
Vに応じて東口が対する衝撃が少なく、かつ停止時間す
早くなるような目標中速■旧■がりえられるようなブレ
ーキがかけられ、更に走行制御部500が画像情報処理
部100からの画像情報に基づくステアリング制御を行
ないながら、安全に緊急停止する(ステップ5830,
840)。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、車両の走行系に
おける異常状態を検出したとき、この異常状態に応じた
走行t、II 11を行なうので、乗員および周囲の安
全を確保した走行制御が可能となり、無人走行制−郭の
信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のクレーム対応図、第2図番よ本発明の
一実施例に係る自律走行車両fIlIIIliA直の全
体構成を示すブロック図、第3図は第2図の自律走行車
8自制1111装訂の基本構成部のブロック図、第4図
は第2図の画像情報処理部100における異常状態を検
出する作用を示すフローチャート、第5図は第2図のア
クチユエータi、II 1部300におけるアクセルの
異常・を検出する部分の構成図、第6図は第5図におけ
るアクセルの異常を検出する作用を承りフローチャート
、第7図は第2図の自律走行車両1,11御装置の異常
発生時の全体的処理動作を示すノローチV−ト、第8図
は第2図の自律走行車両1jltll¥R置のブレーキ
異常時の作用を示す70−チ1!−トおよび説明図、第
9図は第2図の自律走行車両iJI m装置のアクセル
異常時の作用を示すフローチャートおよび説明図、第1
0図は第2図の自律走行車両制御@置のステアリング異
常時の作用を示すフローチャートおよび説明図、第11
図は第2図の自律走行車両制御装置の画像情報異常時の
作用を示すフローチャートおよび説明図、第12図は第
2図の自律走行車両υ制御装置の異常スイッチ12時の
作用を示すフローチャートである。 1・・・異常状態検出手段 3・・・走行制御手段 150・・・画像処理部障害検出部 250・・・検知部障害検出部 350・・・アクチュエータ障害検出部9000・・・
障害時走行制御部 代理人 弁理士  三 好 保 男 第1 図 箆2図 タイマ インタラブド <1m5ec) 第4図(bン 蕗11図(−a) 纂]2図 ブレーキパターン T 尾11図C))

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車両の走行系における異常状態を検出する異常状
    態検出手段と、該異常状態検出手段が異常状態を検出し
    たとき、この検出した異常状態に応じた走行制御を行な
    う走行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。
  2. (2)前記走行制御手段は、前記検出した異常状態に応
    じた制動動作を行なう制動制御手段を有することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の自律走行車両制御装
    置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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