JP7265257B2 - 走行車両の自動走行システム - Google Patents
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また、運転者によって、運転にクセがあるため、同じ走行プログラムに従って走行車両を走行させたとしても、運転者によって走行テストの結果にバラツキが生ずることも有り、走行テストの精度の点でも課題があった。
外部運転制御部が、好ましくは、記憶部を含み、外部運転制御部が記憶部に前もって設定された複数個のテスト走行パターンの組合せから成る走行プログラムをネットワークを介して無人運転車両に伝送し、走行プログラムを受信した無人運転車両の自動運転制御部が、前もって設定された走行プログラムに従って、無人運転車両の走行部及びを操舵部を駆動制御する。
自動運転制御部は、好ましくは、位置センサ、車速センサ、三軸加速度センサ、周囲センサ及び標識センサからの検出信号の何れかが受信できなくなったとき、エラー信号を生成して、無人運転車両の車両制御部及び外部運転制御部に伝送し、その際、車両制御部は、エラー信号に基づいて、走行部及び操舵部を駆動制御して無人運転車両を緊急停止させる。
自動運転制御部は、好ましくは、標識センサと前方を監視する周囲センサからの検出信号とにより障害物及び他の車両等の物体の認識を行なうと共に、物体までの距離を算出して物体の位置を推定し、推定した物体の位置及び障害物検出信号をマージ処理し、バンク付き曲線路内の物体を検出した場合又は障害物検出部から障害物検出信号を受信した場合に、走行プログラムにかかわらず、無人運転車両をバンク付き曲線路の手前の停止位置で停止させる。
図1は、本発明による走行車両の自動走行システム(以下、自動走行システムという)の一実施形態の全体構成を示している。図1において、自動走行システム10は、周回コース11と、周回コース11を周回して走行する無人運転車両20と、無人運転車両20を外部から駆動制御する外部運転制御部30と、ネットワーク40と、から構成されており、例えば無人運転車両20を周回コース11に沿って走行させることにより、無人運転車両20のテスト走行を実施することができる。
なお、このバンク付き曲線路11cには、障害物検出部60が備えられている。障害物検出部60は、図4及び図5に示すように、障害物センサ61と、障害物センサ61で撮像した撮像信号を画像処理して、障害物を検出する処理部62と、処理部62の出力信号を送信する送信部63と、表示部64と、から構成されており、これらは台座60a上に設けられている。
なお、処理部62は、図6(B)に示すように、処理部62b~62dとして、各個別障害物センサ61a~61cに対してそれぞれ一つづつ設けられていてもよい。この場合、各処理部62b~62dは、例えば有線LAN,無線LANあるいは直接にケーブルを介して相互に接続されていると共に、何れかの処理部、図示の場合62dが送信部63を介してネットワーク40に接続される。
これに対して、自動運転制御部25は、障害物検出部60から障害物検出信号62aを受信した場合には、バンク付き曲線路11c上に障害物や他の車両が存在することから、走行プログラム50にかかわらず、車両制御部24を制御して、無人運転車両20をバンク付き曲線路11cの手前の停止位置11jで緊急停止させる。
まず図10(A)は、走行開始パターンP1を示しており、周回コース11の駐車スペース11hから発車して周回コース11の外側の走行レーン12bに進入し、曲線路11cを通過して直進路11bに沿って切替位置11iまで進む走行パターンである。この走行開始パターンP1により、無人運転車両20は、駐車スペース11hから出発して、周回コース11内に進入することができる。
このようにして、走行プログラム50の構成例としては、走行開始パターンP1,コース周回パターンP2(周回数4)及び走行終了パターンP4から成る走行プログラム、又は走行開始パターンP1,測定パターンP3(周回数1)及び走行終了パターンP4から成る走行プログラム、あるいは走行開始パターンP1,コース周回パターンP2(周回数2),測定パターンP3(周回数1)及び走行終了パターンP4から成る走行プログラム等がある。
障害物検出部60から障害物検出信号62aを受け取った場合も同様に、自動運転制御部25は、走行プログラム50のうち、そのとき進行している走行パターンP1~P4を、当該無人運転車両20が障害物や他の車両と接触しないように、減速や停止又は走行レーン12a又は12bの車線変更を行なうように修正し、車両制御部24に送出する。これにより、車両制御部24は、修正された走行パターンP1~P4に基づいて走行部22及び操舵部23を駆動制御する。従って、無人走行車両20は、障害物や他の車両との接触を回避するように、減速、停止又は走行レーン12a又は12bの車線変更を行ない、その後、テスト走行を続けることができる。
自動運転制御部25は、図11に示すように、ステップA1にて、車速センサ28cからの検出信号S3及び三軸加速度センサ28dからの検出信号S4から所謂自律走法(デッドレコニング(Dead Reckoning)とも呼ばれる)を行なって、第一の自己位置X1を推定し、ステップA2にて、モデルアップデート処理により、他の車両の予想追跡を行なう。
他方、自動運転制御部25は、ステップA3にて、周囲センサ28eの各ライダー28f又は28hからの検出信号S5を座標変換/統合すると共に、ステップA1で算出された第一の自己位置X1を考慮して、一つの統合データとし、ステップA4にて、この統合データから特徴量を抽出し、さらにステップA5にて、この特徴量と第一の自己位置X1とから、トラッキング処理を行ない、さらにステップA6にて、ステップA2で作成された他の車両の予想追跡を考慮してグループ化することにより、障害物や他の車両等の物体を認識し、ステップA2のモデルアップデート処理に入力する。
ここで、トラッキング処理とは、動きを追跡する処理である。例えば100msに1回スキャンできるセンサで、前のフレームと現在のフレームでわずかに異なる結果、例えば、特徴の位置や形が得られる。前のフレームと現在のフレームでどの特徴同士が同一の物体を表しているのかの対応を見つける処理である。対応付けが正しく実施できると、100msの間に同一の物体が動いたという情報が得られる共にその速度も得られる。
よって、ステップA2におけるモデルアップデート処理で、走行路12上の障害物や他の車両等の物体(オブジェクト)が認識される。
障害物検出部60の処理部62は、各個別障害物センサ61a,61b及び61cの検出信号に基づいて、それぞれステップB1a,B1b及びB1cにて、一つ前の撮像データと比較して差分抽出を行なって、ステップB2a,B2b及びB2cにて、グループ化すると共に、ステップB3a,B3b及びB3cにて、トラッキング処理を行なった後、ステップB4にて、互いにマージ処理を行なって、バンク付き曲線路11cにおける障害物や他の車両等の物体を認識し、ステップB5にて、バンク付き曲線路11c内における物体の有無を判断し、物体を検出した場合には、障害物検出信号62aを、ネットワーク40を介して外部運転制御部30に伝送する。
従って、自動運転制御部25は、ステップC4でバンク付き曲線路11c内の物体を検出した場合、又は障害物検出部60から障害物検出信号62aを受信した場合に、走行プログラム50にかかわらず、車両制御部24を制御して、無人運転車両20をバンク付き曲線路11cの手前の停止位置11jで停止させる。
他方、障害物検出信号25aを送出していない場合には、自動運転制御部25は、ステップD6にて、そのまま無人運転車両20の走行を続行して、バンク付き曲線路11cを通過させる。
まず、自動テスト走行の前に、無人運転車両20の自動運転制御部25又は外部運転制御部30にて、走行プログラム50が作成され、無人運転車両20の記憶部27に記憶される。
自動テスト走行開始時には、無人運転車両20の自動運転制御部25は、記憶部27から走行プログラム50を読み出して、この走行プログラム50に基づいて車両制御部24を制御する。これにより、車両制御部24は、走行プログラム50に従って走行部22及び操舵部23を駆動制御するので、無人運転車両20は、走行プログラム50に従って自動テスト走行を行なう。この場合、無人運転車両20の運転状態表示部29は、青色点灯表示を示している。
同一の走行プログラム50を実行することにより、毎回まったく同じ条件でテスト走行を行なうことが可能であり、従来のようにドライバー毎のテスト結果のバラツキが生ずるようなことがない。
例えば、上述した実施形態においては、無人運転車両20は、車輪22aにより地上を走行するように構成されているが、例えば無限軌道等の車輪以外の走行手段を備えるようにしてもよい。
また、上述した実施形態においては、見通しの悪い箇所として、バンク付き曲線路の場合について説明したが、これに限らず、無人運転車両20から路面上の障害物や他の走行車両等の物体を視認しにくい見通しの悪い場所として、例えば曲線路11c,11dの内側に視界を遮るような建築物等があったり、あるいは曲率半径の小さい曲線路(所謂急カーブ)等の場合にも、同様に地上側に障害物センサ61を設けることにより、無人運転車両20からは視認しにくい前方の走行路12上における障害物や他の車両を確実に検出することができる。
11 周回コース
11a,11b 直線路
11c,11d 曲線路
11e 白線
11f,11g ガードレール
11h 駐車スペース
11i 切替位置
12 走行路
12a,12b 走行レーン
20 無人運転車両
21 車両本体
22 走行部
22a 車輪
22b 駆動源
23 操舵部
24 車両制御部
25 自動運転制御部
25a 障害物検出信号
25b エラー信号
26 送受信部
27 記憶部
28 検出部
28a 標識センサ
28b 位置検出部
28c 車速センサ
28d 三軸加速度センサ
28e 周囲センサ
29 運転状態表示部
30 外部運転制御部
31 送受信部
32 記憶部
33 制御部
34 表示部
35 入力部
40 ネットワーク
50 走行プログラム
60 障害物検出部
61 障害物センサ
61a,61b,61c 個別障害物センサ
62 処理部
62a 障害物検出信号
62b,62c,62d 処理部
63 送信部
64 表示部
S1~S5 検出信号
P1~P4 走行パターン
Claims (5)
- 閉鎖された走行路から成りバンク付き曲線路を含む周回コースに沿って、無人運転車両に搭載した自動運転制御部により前記無人運転車両を走行させて、当該無人運転車両の周回走行を行なう、走行車両の自動走行システムであって、
前記周回コースに沿って走行位置の目安となる標識が設けられており、
前記無人運転車両が、走行路を走行するための走行部及び操舵部と、前記走行路における走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,三軸加速度センサ、周囲センサ及び前記標識を検出する標識センサから成る検出部を備えており、
前記バンク付き曲線路に、障害物及び他の車両等の物体を検出するための障害物センサと該障害物センサからの信号を処理して前記物体を検出する処理部とを含む障害物検出部が備えられ、
前記障害物センサが、前記バンク付き曲線路に関して所定の角度範囲の検出エリアを備えた複数個の個別障害物センサから構成されており、
各個別障害物センサが、互いに検出エリアが重なり合って、前記バンク付き曲線路の全体を見込む広い角度範囲の検出エリアを構成するように配置されていて、
前記障害物検出部が、前記各個別障害物センサの検出信号をそれぞれ差分抽出し、相互に統合することにより前記バンク付き曲線路における障害物及び他の車両等の物体の位置を検出して、当該バンク付き曲線路への当該無人運転車両の進入可否を判断し、物体を検出した場合には障害物検出信号を前記自動運転制御部に伝送し、
前記自動運転制御部が、前記無人運転車両の検出部からの検出信号に基づいて、当該無人運転車両の位置,車速及び姿勢と、前記標識を検出して、また前記障害物検出信号に基づいて、前記バンク付き曲線路内の物体を認識して、走行中に当該物体と接触しないように前記走行部及び操舵部を駆動制御することにより、当該無人運転車両を前記周回コースの走行路に沿って周回走行させると共に、必要に応じて当該無人運転車両を運転停止させる、走行車両の自動走行システム。 - 前記無人運転車両を外部から駆動制御する外部運転制御部と、前記無人運転車両と前記外部運転制御部と前記障害物検出部とを接続するネットワークと、を備え、前記障害物検出部からの前記障害物検出信号が、前記ネットワークを介して前記外部運転制御部から前記自動運転制御部に伝送される、請求項1に記載の走行車両の自動走行システム。
- 前記外部運転制御部が記憶部を含み、前記外部運転制御部が、該記憶部に前もって設定された複数個の走行パターンの組合せから成る走行プログラムを、前記ネットワークを介して前記無人運転車両に伝送し、
前記走行プログラムを受信した前記無人運転車両の前記自動運転制御部が、前記前もって設定された走行プログラムに従って、前記無人運転車両の走行部及びを操舵部を駆動制御する、請求項2に記載の走行車両の自動走行システム。 - 前記自動運転制御部は、前記位置センサ、前記車速センサ、前記三軸加速度センサ、前記周囲センサ及び前記標識センサからの検出信号の何れかが受信できなくなったとき、エラー信号を生成して、前記無人運転車両の車両制御部及び前記外部運転制御部に伝送し、その際、前記車両制御部は、前記エラー信号に基づいて、前記走行部及び前記操舵部を駆動制御して前記無人運転車両を緊急停止させる、請求項2又は3に記載の走行車両の自動走行システム。
- 前記自動運転制御部は、前記標識センサと前方を監視する前記周囲センサからの検出信号とにより障害物及び他の車両等の物体の認識を行なうと共に、前記物体までの距離を算出して前記物体の位置を推定し、前記推定した物体の位置及び前記障害物検出信号をマージ処理し、前記バンク付き曲線路内の物体を検出した場合又は前記障害物検出部から前記障害物検出信号を受信した場合に、前記走行プログラムにかかわらず、前記無人運転車両を前記バンク付き曲線路の手前の停止位置で停止させる、請求項3に記載の走行車両の自動走行システム。
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