JPH02270005A - 自律走行車両 - Google Patents

自律走行車両

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JPH02270005A
JPH02270005A JP1090572A JP9057289A JPH02270005A JP H02270005 A JPH02270005 A JP H02270005A JP 1090572 A JP1090572 A JP 1090572A JP 9057289 A JP9057289 A JP 9057289A JP H02270005 A JPH02270005 A JP H02270005A
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彰 服部
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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） 本発明は自律走行車両に関する。
（従来の技術） 近年、車両にカメラを設置し、走行路の白線や路肩など
案内線を撮像することにより、車両を案内線に沿って走
行させる自律走行車両が提案されている。
この−例を示すと、車両より一定距離だけ前方側の左右
の案内線を観察し、両案内線の中央部分を通過するよう
ステアリングを駆動する例がある。
又、観察すべき距離りを車速Ｖに応じてＬ＝Ｌｏ　（１
＋ａ　・Ｖ）　　　（ＬＯ、ａは定数）の如く変化させ
るようにした例がある。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の如く提案された自律走行車両にあ
っては、車速によって観察すべき視点を変更することは
できるものの、この視点より手前部分が無視されるため
、８字路のような曲線路では中央位置を走行できず、又
相当速度を低下させなければならず、走行安定性が悪い
という問題点があった。
そこで、本発明は、８字路のような曲線路でも所望の位
置を走行でき、かつ不必要に減速させる必要がなく、走
行安定性が良好な自律走行車両を提供することを目的と
する。
［発明の構成コ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本発明の自律走行車両は、その概要
を第１図に示すように、走行路の白線など案内線を撮像
しつつこの案内線に沿って車両を自律走行させる自律走
行車両において、前記案内線を撮像する撮像手段１と、
該手段１の撮像信号を人力し複数視点でのずれ量を算出
するずれ量算出手段２と、車速に対する各視点の重要度
のメンバシップ関数を記憶するメンバシップ関数記憶手
段３と、前記ずれ量算出手段２で求めた各視点毎のずれ
量に前記メンバシップ関数で定まる各視点の重要度を乗
じその総和を求める総和算出手段４と、該手段で算出さ
れた総和に基いて操舵制御を行う操舵制御手段５を備え
たことを特徴とする。
（作用） 本発明の自律走行車両では、複数視点でのずれｆｉｄｘ
ｉ（ｉは視点番号）を求め、次式で示すように各ずれ量
ｄｘｉに車速Ｖに対する視点重要度を定めるメンバシッ
プ関数により求めた重要度μｉを乗じた総和Ｄｘで操舵
制御を行う。
Ｄｘ＝Σ（ｄｘｉ・μ１）（ｉ＝０．１．２・・・）し
たがって、多視点に対するずれ量ｄｘｉにその重要度μ
ｉを乗じた総和Ｄｘで操舵制御を行うので、８字路など
曲線路であってもその曲線状態を反映させることができ
る。
又、各視点の重要度を示すメンバシップ関数を各ずれ量
の時間変化量に応じて変形する場合には、操舵制御にず
れ量の時間変化量、すなわち曲線路の変化状態を反映さ
せることができる。
（実施例） 以下、本発明の詳細な説明する。
第２図を参照するに、本例の自律走行車両は、車両本体
６に走行路７上の路肩や白線など案内線８を撮像するカ
メラ９を備えて成る。
第３図に示すように、制御装置は、前記カメラ９を含め
た撮像部１０と、撮像信号を画像処理する画像処理部１
１と、地図情報部１２と接続される大局的走行制御部１
３と、メンバシップ関数記憶部１４と接続される操舵制
御部１５と、ステアリング駆動部１６を備えて成る。操
舵制御部１５は、第１図に示すずれ量算出手段２及び総
和算出手段４並びに操舵制御手段５に相当する部材であ
る。
前記地図情報記憶部１２には、走行すべき経路について
の地図データその他の地図に関する情報か記憶されてい
る。
前記大局的走行制御部１３は、前記地図情報記憶部によ
り得られる地図情報を参照し、予め設定された複数通過
点での目標姿勢、路肩や白線などの案内線に対する走行
条件などの経路データに基いて操舵に関する基本的な制
御量を設定する。
すなわち、大局的走行制御部１３は、例えば直線路や単
純な円形の曲線路のように比較的単純な経路において区
間の始点及び終点を定め、この区間における舵角の変位
指令△ＳＴ　（距離の関数）を基本的な操舵制御量とし
て設定する。
前記操舵制御部１５はメンバシップ関数記憶部１４に記
憶される各種メンバシップ関数を用い、前記大局的走行
制御部１３で設定された舵角の変位指令ΔＳＴとは別に
ファジィ−制御の舵角の変位指令△Ｓ、を求め、両変位
指令△Ｓ　Ｔ　ｒ　△Ｓ。
の和△ＳＴ＋△Ｓ１をステアリング駆動部１６へ出力す
るものである。
前記メンバシップ関数記憶部１４には、重視点で、のフ
ァジィ−制御のためのメンバシップ関数と、本例で特に
設けた多視点でのファジィ−制御のためのメンバシップ
関数とが記憶されている。
単視点でのファジィ−制御は、例えばしい先での横方向
の位置ずれ△Ｘと角度ずれ△θとを次式、１ｆ△Ｘ１ｓ
Ｘａｎｄ△θＩＳθｔｈｅｎ△Ｓ＝Ａ　（ｘ、　　θ）
で示すところの全ずれ量△Ｘ、△θに対する複数の制御
ルールに適用し、実際ずれ量△Ｘ、△θの大きさに対す
る各ルールの重要度を各ずれ量毎に設定したメンバシッ
プ関数のメンバシップ値で求め、全ルールの加重平均を
取ることにより舵角の変位指令△Ｓ２を算出するもであ
る。これら単視点でのファジィ−制御についてはこの能
様々に設計できるのでより詳細な説明は割愛する。
前記操舵制御部１５は、画像処理部１１より得られた走
行路７の路面状況より、又は前記大局的走行制御部１３
よりの指令により、−船釣には、直線路では単視点で、
曲線路では多視点で制御するよう制御方式を切換える。
前記ステアリング駆動部１６は操舵制御部１５より出力
された舵角の変位指令ΔＳに応じステアリングを指令の
量△Ｓだけ駆動するものである。
第４図は多視点での操舵制御方式を示すフローチャトで
ある。
ステップ４０１では、第５図に示すように左右の案内線
８Ｌ、８Ｒの画像データを入力する。
本例は、車両６の現在位置を基準と、して前方側にｙｉ
　（ｉ＝０．　１．２．３）　ｍ離れて４個の視点を設
けている。
次に、ステップ４０２では、車両進行方向を示す基準線
ＳＴＤと各視点における走行路中心点Ｐｉ　（ｉ＝０．
１，２．３）との間のずれ量（位置偏差）ｄｘｉ　　（
ｉ＝ｏ、１，２．３）を求め、次いで各偏差ｄｘｉを前
回の制御周期でのそれと比較し、その時間変化量ｄ交ｉ
　　（ｉ＝ｏ、１，２゜３）を求める。この時間変化量
は、今回の偏差と前の制御周期の偏差との差であるので
、曲線路の曲率変化の状態を示すものとなる。
そこで、ステップ４０３では、各偏差ｄｘｉの時間変化
量ｃｌｔｉに応じて第６図に示すメンバシップ関数を第
７図に示す要領で変形する。
すなわち、第６図に示すメンバシップ関数は直線路など
に対する一般的なメンバシップ関数と区別されて前記メ
ンバシップ関数記憶部１４に記憶されたものであり、車
速Ｖに対して各視点ｙｉの重要度をメンバシップ値μｉ
　　（ｉ＝０．１，２゜３）で示している。
又、第７図では、各メンバシップ関数ＤＸｉの幅１ｒｊ
ｌに対応する時間変化量ｄｘｉを乗じた量１ｒｉ−ｄ；
ｃ１１だけその幅１ｒｊｌを変化させている。
したがって、ステップ４０３では、時間変化量ｄ灸ｉに
応じて第６図に示すメンバシップ関数ＤＸｉを曲線路の
曲半変化に応じた形に変形するので、現在車速Ｖ１に応
じて視点重要度をメンバシップ値μｉで与える準備が完
了する。例えば、第６図で現在車速がＶｌであれば視点
ｙ１の重要度を示すメンバシップ値μｍは０．２で、視
点ｙ２の重要度を示すメンバシップ値μ２は０．８であ
るが如くである。又、第７図に示すようにメンバシップ
関数ＤＸ１に変形が与えられた場合には視点ｙ１につい
ての重要度が０．３に変化するが如くである。
これらメンバシップＤＸｉの計算では、第８図に示すよ
うに分散データで表現しておけばよい。
すなわち、分散データの演算では、その最大値士ｒｍを
変化するだけで変形することができ、しがち各種演算を
容易に行うことができる。
次に、ステップ４０４では、各偏差ｄｘｉの総和Ｄｘを
次式で演算する。
Ｄｘ＝Σ（μｉ番ｄ　ｘ　ｔ）　　（ｔ　−〇＋　　１
１　２，３）次いで、ステップ４０５では、この総和Ｄ
ｘに定数Ｋを与え、ステップ４０６ではその積に−ＤＸ
を舵角の変位指令△Ｓ、とじて設定し、これをステップ
４０６で最終的な指令値△Ｓとしてステアリングを駆動
する。
△Ｓ＝△ＳＩ＋　△Ｓ□＝０ 以上により、本例の多視点ｙ１での操舵制御方式では、
第９図に示すような８字路であっても多視点で総和的に
求めた偏差Ｄｘで適正な操舵制御を行うことができ、曲
率の大きな曲線部分の視点重要度を高めるので８字に忠
実に沿うような自律走行が可能となる。
又、第６図に示すように速度に応じて視点重要度を変化
させるので、８字路であるからといって無闇に減速させ
る必要がない。
本実施例では、操舵制御量△Ｓをステップ４０５で示し
た偏差の総和Ｄｘに定数Ｋを乗じた値Ｋ・Ｄｘのみで設
定したが、前述のように大局的走行制御部１３より入力
される基本的な操舵指令△ＳＴを加えた量としてもよい
。
又、ファジィ−演算による舵角の変位指令△Ｓｇを偏差
の総和Ｄｘで求めたが、これに他の量、例えば位置偏差
の総和Ｄｘを求めたと同様にして多視点ｙ、上での舵角
の偏差ｄθの総和り、を求め、予め設定された ］ｆＤｘｌｓＸａｎｄ　Ｄｅ　ＩｓθｔｈｅｎＡ　（Ｘ
　、　　θ）なる形の制御ルールを適用し、階層的なフ
ァジィ−演算による変位指令△Ｓｇを求めてもよい。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、適宜の
設計的変更を行うことにより、適宜の態様で実施し得る
ものである。
「発明の効果」 以上の通り、本発明は特許請求の範囲に記載の通りの自
律走行車両であるので、曲線路において曲率に応じた操
舵制御を為し得、無闇な減速を強いられることもなく、
走行安定性が良好である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の概要を示すブロック図、第２図以下は
実施例を示し、第２図は自律走行車両の外観を示す説明
図、第３図は制御装置のブロック図、第４図は多視点で
の操舵制御方式のフローチャート、第５図は画像データ
の説明図、第６図は多視点制御に用いるメンバシップ関
数の説明図、第７図はメンバシップ関数の変形アルゴリ
ズムを示す説明図、第８図は分散データで表現したメン
バシップ関数の説明図、第９図は８字路の画像データの
説明図である。 １・・・撮像手段 ２・・・ずれ量算出手段 ３・・・メンバシップ関数記憶手段 ４・・・総和算出手段 ５・・・操舵制御手段 代理人　弁理士　　三　好　秀　和 第１図 第２図 第３図 第　４　図 Ｙ　　　　　　　ＳＴＤ 第５図 第６図 ｓ８Ｊ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）走行路の白線など案内線を撮像しつつこの案内線
    に沿って車両を自律走行させる自律走行車両において、
    前記案内線を撮像する撮像手段と、該手段の撮像信号を
    入力し複数視点でのずれ量を算出するずれ量算出手段と
    、車速に対する各視点の重要度のメンバシップ関数を記
    憶するメンバシップ関数記憶手段と、前記ずれ量算出手
    段で求めた各視点毎のずれ量に前記メンバシップ関数で
    定まる各視点の重要度を乗じその総和を求める総和算出
    手段と、該手段で算出された総和に基いて操舵制御を行
    う操舵制御手段を備えたことを特徴とする自律走行車両
    。
  2. （２）請求項（１）に記載の自律走行車両において、前
    記総和算出手段は、前記ずれ量算出手段で求めた各ずれ
    量を過去の対応するずれ量と比較することにより各ずれ
    量の時間変化量を算出する手段と、該手段で求めた各ず
    れ量の時間変化量に応じて対応するメンバシップ関数を
    変形する手段とを有し、前記ずれ量算出手段で求めた各
    視点毎のずれ量に変形されたメンバシップ関数により求
    めたメンバシップ値を乗じてその総和を求めることを特
    徴とする自律走行車両。
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