JPH087446Y2

JPH087446Y2 - 自律走行車両

Info

Publication number: JPH087446Y2
Application number: JP1988050344U
Authority: JP
Inventors: 千典農宗
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-04-14
Filing date: 1988-04-14
Publication date: 1996-03-04
Anticipated expiration: 2003-04-14
Also published as: JPH01155510U

Description

【考案の詳細な説明】［考案の目的］（産業上の利用分野）本考案は、自律的に走行する自律走行車両に係り、特
に、走行経路上に特別の標識を設けることなく、走行経
路に沿って目的地まで確実に走行する自律走行車両に関
するものである。

（従来の技術）近年、無人で自動的に走行する無人搬送車が種々提案
されている（例えば、特開昭62-162113号公報参照）。

このような従来の無人搬送車では、予め設定した走行
路に誘導用ケーブルを敷設しておき、この誘導用ケーブ
ルに沿って無人搬送車を誘導するようにしている。すな
わち誘導用ケーブルに所定の信号を与えるとともに、無
人搬送車側に設けたピックアップコイルで信号を検出し
て走行路からのずれを判別しつつ走行するようにしてい
る。

また、誘導用ケーブルの代わりにアルミテープやビニ
ールテープ等の光学反射テープを走行路面にはり付ける
とともに、無人搬送車側に投光器と受光器とを備え、投
光器から光を投光し、光学反射テープによって反射され
た光を受光器で捕えて無人搬送車を光学反射テープに沿
って誘導するようにしたものが提案されている。

（考案が解決しようとする課題）しかしながら、誘導用ケーブルを用いた方式では施設
が大規模となり、後から走行路の経路等を変更する場合
には容易ではなかった。

また、光学反射テープを用いた方式では、走行路上に
存在する塵埃等によって、光学反射テープの反射面が汚
れたりすると、光の反射率が低下してしまうことから、
走行路面及び光学反射テープを常に清掃しなければなら
ず、メンテナンスに係る処理が煩わしいものとなってい
た。

本考案は上記に鑑みてなされたもので、走行路上に特
別な誘導用のケーブル等の標識を設けることなく、走行
路に沿って目的地まで確実に且つ自律的に走行する自律
走行車両を提供することを目的とする。

［考案の構成］（課題を解決するための手段）本考案に係る自律走行車両は、複数の目標地点を経由
して最終目標地点まで走行する自律走行車両において、
自車位置を算出する自車位置算出手段と、走行路に対す
る自車の姿勢を算出する自車姿勢算出手段と、車両が走
行する進路上に予め設定される前記複数の目標地点にお
けるそれぞれの位置、当該車両の目標速度、及び目標姿
勢に関する情報を含む姿勢データを記憶する姿勢データ
記憶手段と、前記複数の目標地点間の経路におけるそれ
ぞれの距離、当該車両の目標速度、及び目標姿勢に関す
る情報を含む走行データを記憶する走行データ記憶手段
と、前記自車位置算出手段により算出した自車位置と、
前記姿勢データ記憶手段に記憶された目標地点の位置及
び前記走行データ記憶手段に記憶された目標地点間の距
離とに基づいて、当該車両が次の目標地点に到達するま
での残走行距離を算出する残走行距離算出手段と、該算
出された残走行距離が大きいほど、前記姿勢データより
も前記走行データの重み付けが大きく、該残走行距離が
小さいほど、前記姿勢データよりも前記走行データの重
み付けが小さくなるように、該姿勢データと該走行デー
タとの重み付けを算出する重み付け算出手段と、該算出
された重み付けと、前記姿勢データ記憶手段に記憶され
た目標速度並びに目標姿勢及び前記走行データ記憶手段
に記憶された目標速度並びに目標姿勢とに基づき、重み
付けに応じた目標速度及び目標姿勢となるように車両の
走行状態を制御する走行制御手段と、を備えている。

（作用）上記手段を採用すれば、本考案に係る自律走行車両
は、まず、残走行距離算出手段において、自車位置算出
手段により算出した自車位置と、姿勢データ記憶手段に
記憶された目標地点の位置及び走行データ記憶手段に記
憶された目標地点間の距離とに基づいて、当該車両が次
の目標地点に到達するまでの残走行距離が算出される。
該算出された残走行距離を受けて重み付け算出手段は、
残走行距離が大きいほど、姿勢データよりも走行データ
の重み付けが大きく、残走行距離が小さいほど、姿勢デ
ータよりも走行データの重み付けが小さくなるように、
姿勢データと走行データとの重み付けを算出する。該算
出された重み付けを受けて走行制御手段は、この重み付
けと、姿勢データ記憶手段に記憶された目標速度並びに
目標姿勢及び走行データ記憶手段に記憶された目標速度
並びに目標姿勢とに基づき、重み付けに応じた目標速度
及び目標姿勢となるように車両の走行状態を制御する。
ここで、残走行距離が大きいとは、当該車両と次の目標
地点との距離が離れていることを意味し、このような場
合には、現在当該車両が走行している経路における当該
車両の目標速度、及び目標姿勢に関する情報を含む走行
データの重み付けが大とされる。これに対し、残走行距
離が小さい、すなわち、当該車両と次の目標地点との距
離が近付いた場合には、次の目標地点における当該車両
の目標速度、及び目標姿勢に関する情報を含む姿勢デー
タの重み付けが大とされる。

したがって、当該車両の走行に伴って時々刻々と変化
する残走行距離に応じ、姿勢データと走行データとの重
み付けが、当該車両の走行状態を制御する上で適当な値
に変更され、この変更された重み付けに応じた目標速
度、及び目標姿勢となるように車両の走行状態が適宜制
御される。

（実施例）以下、図面を用いて本考案の実施例を説明する。

第１図は本考案が適用される自律走行車両の全体構成
を示すブロック図である。第１図に示す自律走行車両
は、カメラやセンサ等で検知した進行方向の道路状況を
適宜判断しながら種々の情報に基づいて走行路を自律的
に走行する。第１図に示すように車両の進行方向の画像
を撮像して画像処理する画像情報処理部100と、車輪速
センサやジャイロスコープ等の検出情報に基づいて絶対
座標系における自車位置を算出するための検知部200
と、車両を自律的に走行させるためのステアリング、ア
クセル、ブレーキ、ウィンカ等を作動させるそれぞれの
アクチュエータを有し、これらを制御するアクチュエー
タ制御部300と、最終目標地点までの各種情報、例えば
後で説明する走行パスデータや車両姿勢データを記憶し
ている情報記憶部400と、各部からの情報に基づいて車
両を最終目標地点に向けて走行させるべく前記アクチュ
エータ制御部300等を制御する走行制御部500と、この走
行制御部500に対して目的地すなわち走行路上に設定し
た複数の目標地点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
する走行パターン設定部（以下、インタフェース装置と
いう。）600とから構成されている。

前記画像情報処理部100は、２台からなる１組のカメ
ラ101、102を有する。このカメラ101、102は車両の前部
の例えば左右に設けられ、これにより車両の進行方向の
ステレオ画像、すなわちステレオ斜視画像を撮像する。
このカメラ101、102で撮像された斜視画像は画像処理用
コンピュータを内蔵した画像処理部105に供給されて画
像処理を施される。また斜視画像はこの画像処理部105
により平面画像に変換され、すなわち逆斜視図変換され
る。画像処理部105はこの平面画像から例えば道路上に
描かれる一対の車両案内線である白線（ガイドライン）
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、道路上の白線等を検出すること
により、道路と車両との相対関係、すなわち車両から左
側の白線までの距離、右側の白線までの距離、車両の進
行方向と道路のなす角度等を算出し、これらの値により
道路のカーブ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
点までの距離を求める。

また、画像情報処理部100は、超音波センサ103及び図
示しないレーザーレーダ等を有しており、車両の進行方
向や側方に存在する物体、例えば先行車、ガードレール
等を検出し、これらの検出情報をローカル自車位置検出
部107へ送出する。また前述した画像処理部105で求めら
れた距離、角度等は、ローカル自車位置算出部107に供
給される。これにより道路と車両との位置関係、すなわ
ちローカル自車位置を算出する。

なお、カメラは、画角を広く取るために、３組程度設
置し、切り替えて使用することにより右前方、左前方、
中央前方の画像から上記パラメータを更に細密に得るこ
とができる。

検知部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算出部219に供給され
ている。この車輪速センサ211、213は車輪の回転を検出
し、この回転に同期して車輪の１回転毎に数千個（具体
的には、1000〜4000）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、走行距離の差となり、この差から車両が
カーブして走行しているか否かを判断することができ
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
れにより走行前の車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両の現在位置
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。
このため、ジャイロスコープ214を設けて絶対座標系に
おける自車位置を高精度で算出するようにしている。こ
のように求められる車両の位置がグローバル自車位置で
ある。

アクチュエータ制御部300は、車両を自律的に走行さ
せるために必要な種々のアクチュエータ、すなわちステ
アリングを操舵す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チュエータ303、ブレーキ機
構を駆動するブレーキアクチュエータ305を有する。ア
クチュエータ駆動部309はこれらの各アクチュエータを
走行制御部500からの制御情報に基づいて制御する。な
お、車両がAT（オートトランスミッション）車で前進走
行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、MT（マニュアルトランスミッション）車や後進
の制御を行なう場合には、クラッチやシフトレバー等の
操作用アクチュエータ等も必要となる。アクチュエータ
制御部300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す
る。アクチュエータ制御部300による操舵制御は同様に
走行操舵制御部505からの右または左への回転指令また
は目標操舵角指令を受けて作動する。

情報記憶部400は、走行パスデータ及び姿勢データを
記憶しているデータ記憶部401と、このデータ記憶部401
に対する走行制御部500からのアクセスを制御するアク
セス制御部403とで構成されている。

次にデータ記憶部401に記憶される姿勢データと走行
パスデータについて説明する。

第２図に示すように走行路11の経路上の始点Ｐ₀と最
終目標地点Ｐ₈とのあいだに複数の目標地点Ｐ₁、Ｐ₂、P
₃…Ｐ₇が設定されている。これらの目標地点は交差点の
入口付近又は出口付近等の適宜の位置に設定される。こ
れらの各目標地点に関する位置情報及び当該目標地点に
おける車両の走行速度や車両の姿勢等の目標走行状態に
係る情報を姿勢データとしてそれぞれの目標地点毎に設
定する。また一の目標地点と次の目標地点とのあいだに
は走行を予定する経路Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄、…Ｑ₈が設
定されており、これらの各経路に関する情報及び当該経
路における車両の走行速度や操舵角等の目標走行状態に
係る情報を走行パスデータとしてそれぞれの経路毎に設
定する。

次に第２図に示す各目標地点に係る姿勢データを具体
的に説明する。目標地点Ｐ_N（Ｎ＝0,1,2,…,8）におけ
る姿勢データPOS（Ｎ）と（Ｎ＝0,1,2,…,8）しては以
下のように示される。

POS（Ｎ）＝｛ｘ、ｙ、θ、Ｖ_P0、Ｓ_P0、Ｐ_P0、Ｘ_P0、
θ_P0｝ここでｘ、ｙは第３図に示すような絶対座標系におけ
る目標地点Ｐ_Nの位置に示す。また、θは車両21が目標
地点Ｐ_Nに到達したときのあるべき角度、すなわちＸ軸
に対する車両21の進行方向の角度を示す。Ｖ_P0は車両21
が目標地点Ｐ_Nを通過するときの目標速度を示す。Ｓ_P0
は第４図に示すように右方向への操舵をマイナス表示と
して示し、車両21が目標地点Ｐ_Nを通過するときの目標
操舵角を示す。またローカル自車位置を算出する際に走
行路11の左端を参照する場合はＰ_P0＝Ｌに設定するとと
もに、走行路11の右端を参照する場合はＰ_P0＝Ｒに設定
する。Ｘ_P0は走行路11の端と車両21との距離を示し、第
３図に示すように走行路11の左端との距離である場合に
はマイナス表示に、又右端との距離である場合にはプラ
ス表示として示す。θ_P0は走行路11と車両21の長手方向
との角度を示す。

次に各目標地点Ｐ₀、Ｐ₁、Ｐ₂、Ｐ₃…Ｐ₈におけるそ
れぞれの姿勢データPOS（０）、POS（１）、POS
（２）、POS（３）…POS（８）の一例は以下のように示
される。

POS（０）＝｛10、３、90、０、０、Ｌ、1.2、０｝ POS（１）＝｛10.5、10、90、200、Ｌ、1.7、０｝ POS（２）＝｛10.5、13、90、20、０、Ｌ、1.7、０｝ POS（３）＝｛10、16、90、５、−30、Ｌ、1.2、０｝ POS（４）＝｛13、19、０、５、−10、Ｌ、1.2、０｝ POS（５）＝｛16、18.5、０、７、10、Ｒ、1.0、−1
0｝ POS（６）＝｛19、21、80、７、10R、1.2、−10｝ POS（７）＝｛14、24、180、10、０、Ｌ、1.7、０｝ POS（８）＝｛８、23.5、180、０、０、Ｌ、1.2、
０｝次に走行パスデータについて具体的に説明する。目標
地点Ｐ_N-1から目標地点Ｐ_Nまでの経路における走行パス
データPASS（Ｎ）としては以下のように示される。

PASS（Ｎ）＝｛ｄ、Ｖ_PP、Ｓ_PP、Ｐ_PP、Ｘ_PP、θ_PP｝ここでｄは目標地点Ｐ_N-1から目標地点Ｐ_Nまでの距離
を示す。またＶ_PPは車両21が経路を走行する際の目標車
速を示す。Ｓ_PPは車両21が経路を走行する際の目標操舵
角を示す。また、ローカル自車位置を算出する際に走行
路11の左端を参照する場合はＰ_PP＝Ｌに設定するととも
に、走行路11の右端を参照する場合はＰ_PP＝Ｒに設定す
る。また走行路11の右端及び左端のいずれも参照しない
場合はＰ_PP＝Ｎに設定する。Ｘ_PPは走行路11の端と車両
21との距離を示し、θ_PPは走行路11と車両21の長手方向
との角度を示す。

次に第２図に示す経路Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ₃…Ｑ₈におけるそ
れぞれの走行パスデータPASS（１）、PASS（２）、PASS
（３）…PASS（８）の一例を如何に示す。

PASS（１）＝｛７、20、０、Ｌ、1.2、０｝ PASS（２）＝｛３、20、０、Ｎ、−、−、｝ PASS（３）＝｛３、15、０、Ｌ、1.7、０｝ PASS（４）＝｛５、５、−30、Ｎ、−、−、｝ PASS（５）＝｛3.5、５、０、Ｒ、1.7、０｝ PASS（６）＝｛７、７、０、Ｒ、1.2、−10｝ PASS（７）＝｛10、７、10、Ｒ、1.2、−10｝ PASS（８）＝｛６、10、０、Ｌ、1.7、０｝以上の如く姿勢データPOS（０）は始点Ｐ₀に関するデ
ータであり、姿勢データPOS（８）は最終目標地点Ｐ₈に
関するデータである。従って姿勢データPOS（８）の目
標速度Ｖ_P0は0km/時に設定される。また目標地点Ｐ₁と
Ｐ₂とのあいだの経路Ｑ₂には交差点が存在するため走行
路11の端を検出することができない。従って、走行パス
データPASS（２）ではＰ_PP＝Ｎと設定している。一般的
に直線路ではＰ_PP＝Ｌに設定し、左カーブではＰ_PP＝Ｒ
に設定するとともに右カーブではＰ_PP＝Ｌに設定するの
が望ましい。また曲線路においては角度θ_PP及びθ_P0の
値を曲線路の形状に応じて設定することが望ましい。

再び第１図を参照する走行制御部500は、前記画像情
報処理部100および検知部200で検出した進行方向の道路
情報を適宜判断するとともに情報記憶部400からの情報
を参照しながら、インタフェース装置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
ータ制御部300を駆動制御するものであり、前記画像情
報処理部100の画像処理部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、情報記憶部400から
の情報、検知部200のグローバル自車位置算出部219から
のグローバル自車位置情報、画像情報処理部100のロー
カル自車位置算出部107からのローカル自車位置情報イ
ンタフェース装置600からの目的地情報等の情報を供給
され、この情報に従って直進右左折、減速、加速、停止
等の走行動作に関する制御情報を出力する走行指令部50
3と、該走行指令部503からの制御情報、画像情報処理部
100のローカル自車位置算出部107からの道路端からの距
離、角度等を含むローカル自車位置情報、障害物回避方
向決定部502から障害物回避方向に関する情報、検知部2
00の車輪速データ処理部218からの車両の変位を含む車
両姿勢（位置）情報に基づいてアクチュエータ制御部30
0の制御に必要な各種制御信号、例えば目標車速、目標
操舵角情報等の情報をアクチュエータ制御部300に供給
し、これにより操舵制御等を行なう走行操舵制御部505
とを有する。

インタフェース装置600は、目的地までの経路上に設
定した複数の目標地点に係る情報等を入力するキーボー
ド601と、目的地までの経路を表示したり、その他種々
の情報、例えば前記複数の目標地点に係る情報等を表示
するディスプレイ装置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ザ等でもよい。また、イ
ンタフェース装置600はマンマシンインタフェースとし
て音声認識や音声合成装置等を有してもよい。

次に第５図を参照して動作を説明する。

ステップ31では目標地点Ｐ₁の姿勢データPOS（１）と
経路Ｑ₁の走行パスデータPASS（１）とに基づいて始点
Ｐ₀から最初の目標地点Ｐ₁までの目標走行状態を設定す
る。次にステップ33では始点Ｐ₀の姿勢データPOS（０）
に基づいて現在地におけるグローバル自車位置の初期設
定を行なう。また走行パスデータPASS（１）に含まれる
距離ｄの値を目標地点Ｐ₁までの残走行距離drとして設
定する。

次にステップ35及び37における走行制御について説明
する。

まず残走行距離drの値に基づいて走行パスデータを参
照するか、又は姿勢データを参照するかの判断を行なう
ための重み付けを行なう。次式に示すような関数dfを設
定する。

df＝min｛1,dr/5｝ …（１）すなわち、第７図に示すように残り走行距離drの値が
5m以上である場合には関数df＝１となり、残走行距離dr
の値が5m以下に少なくなると、残走行距離drの値に応じ
て関数dfの値も小さくなる。

ここで走行パスデータPASS（１）のいてＰ_PP＝Ｌであ
ることから、姿勢データに対する重みＷ₁と走行パスデ
ータに対する重みＷ₂は以下のように示される。

Ｗ₁＝１−df …（２）Ｗ₂＝df …（３）従って、残走行距離drの値が大きければ走行パスデー
タに対する重みＷ₂の値も大きくなる。

ここで走行パスデータにおいてＰ_PP＝Ｒである場合も
上記第（２）式及び第（３）式と同一に設定される。ま
た、Ｐ_PP＝Ｎである場合は以下のように示される。

Ｗ₁＝１−df …（４）Ｗ₂＝０ …（５）次に走行路端と車両21との距離に係る誤差ε₁と、走
行路11と車両21の長手方向との角度に係る誤差ε₂とを
算出する。これらの誤差ε₁及びε₂は以下のように示さ
れる。

ε₁＝Ｗ₁（ｘ_P0−ｘ_q1）＋Ｗ₂（ｘ_PP−ｘ_q2） …（６） ε₂＝Ｗ₁（θ_PP−θ_q1）＋Ｗ₂（θ_PP−θ_Q2） …（７）但し、ｘ_q1、ｘ_q2及びθ_q1、θ_q2は走行パスデータ及
び姿勢データの内容に応じて以下のように設定される。

Ｐ_PP＝Ｒのとき…ｘ_q2＝ｘ_R、θ_q2＝θ_R …（８）Ｐ_PP＝Ｌのとき…ｘ_q2＝ｘ_L、θ_q2＝θ_L …（９）Ｐ_P0＝Ｒのとき…ｘ_q1＝ｘ_R、θ_q1＝θ_R …（10）Ｐ_P0＝Ｌのとき…ｘ_q1＝ｘ_L、θ_q2＝θ_L …（11）次にファジー（Fazzy）制御により、操舵をどの程度
行なうべきかを示す相対操舵角ΔＳ_Pを算出する。

ここで、Ｗ^x（i,ε¹）に関するメンバシップ関数を第
７図に、又Ｗ^y（j,ε²）に関するメンバシップ関数を第
８図に示す。

例えばε¹＝0.8,ε²＝０とすると、第７図及び第８図
から次のように求められる。

Ｗ_x（−２）＝０Ｗ_x（−１）＝０Ｗ_x（０）＝0.2 …（13）Ｗ_x（１）＝0.8 Ｗ_x（２）＝０Ｗ_y（−２）＝０Ｗ_y（−１）＝０Ｗ_y（０）＝１ …（14）Ｗ_y（１）＝０Ｗ_y（２）＝０また、走行制御部500における関数ｆ（i,j）は第９図
のように示される。

第９図に示す表からも明らかなように、ｉ＝0,j＝０
のとき関数ｄ（i,j）＝０であり、ｉ＝1,j＝０のとき関
数ｆ（i,j）＝−１である。

従って、第（12）式は以下のように示される。

ΔＳ_P｛min（0.2,1）×０＋min（0.8,1×（−１）｝／
｛min（0.2,1）＋min（0.8,1）｝ …（15）＝−0.8・１＝−0.8 上記第（15）式から「0.8だけ右側に操舵する」とい
う結果が得られる。

次に最終的な操舵量ΔＳの算出について説明する。こ
の操舵量ΔＳは次式により求められる。

ΔＳ＝ε₃・（2.5−Ｗ₁−Ｗ₂）＋ΔＳ_P・（Ｗ₁＋Ｗ₂）
…（16）ここでε₃は操舵センサ等により検出される現在の操
舵角Ｓとの差であり、次式のように示される。

ε₃＝Ｓ_PPP−Ｓ …（17）但しＳ_PPPは次式のように示される。

Ｓ_PPP＝df・Ｓ_PP＋（１−df）・Ｓ_P0 …（18）従って、Ｓ_PPPの値は残り走行距離drの値が小さいほ
ど目標操舵角Ｓ_P0の値に近似し、また、残走行距離drの
値が大きいほど目標操舵角Ｓ_PPの値に近似する。

また第（16）式からも明らかなように、（Ｗ₁＋Ｗ₂）
の項が大きい値である場合には、前述の相対操舵角ΔＳ
_Pがより考慮され、逆に（Ｗ₁＋Ｗ₂）の項が小さい値で
ある場合には差ε₃がより考慮される。このようにして
得られた操舵量ΔＳが現在の操舵角に対して加えられ
る。

次に車速の制御について説明する。

姿勢データにおける目標車速Ｖ_P0と走行パスデータに
おける目標車速Ｖ_PPとの値に応じて制御すべき目標車速
Ｖ₀が次式のように算出される。

Ｖ_P0≧Ｖ_PPのときＶ_P0＜Ｖ_PPのとき従って、第（19）式からも明らかなように、加速する
必要がある場合には、残走行距離drの値が小さくなるに
応じて目標車速Ｖ₀は目標車速Ｖ_P0に近似し、逆に残走
行距離drの値が大きい場合は目標車速Ｖ_PPの値と同一の
値に設定される。

また、第（20）式に示すように減速又は停止を行なう
必要がある場合は残走行距離drの値が小さくなるに応じ
て目標車速Ｖ₀は目標車速Ｖ_P0に近似し、逆に残走行距
離drの値が大きい場合は、目標車速Ｖ_PPの値と同一の値
に設定される。

このようにして求めた目標車速Ｖ₀と現在の車速Ｖと
の差だけ車両21の走行速度を制御する。

尚、第（19）式及び第（20）式では10m手前から加速
又は減速を開始する場合を例にとって示したが、車両の
性能に応じて適宜の値に設定することができる。

再び第５図を参照するに、ステップ39ではグローバル
自車位置算出部219を駆動してグローバル自車位置を算
出する。続いてステップ41では姿勢データ及び走行パス
データの切り換え処理を実行する。例えば、残走行距離
drが所定値Td、例えば3mより大きな値である場合には、
姿勢データ及び走行パスデータを更新することなくその
ままの状態に維持する。また、残走行距離drが所定の範
囲、すなわち、 −Td＜dr＜Td …（21）第（21）式に示した範囲内の値である場合には、以下
に示す距離ｌ_1nを次式により算出する。

次にグローバル自車位置における現在の自車位置θ_g
と目標姿勢Ｑとの差ｌ₂を次式により算出する。

ｌ₂＝｜θ_g−θ｜ …（23）次に、前回の制御サイクルにおける距離ｌ_1n-1と現在
の距離ｌ_1nとの差、すなわち変化量ｌ₃を次式により算
出する。

ｌ₃＝ｌ_1n−ｌ_1n-1 …（24）このようにして求めた変化位置ｌ₂₃の値が負の値すな
わち車両21が次の目標地点へ近づきつつある時は、現在
参照している姿勢データ及び走行パスデータをそのまま
維持する。

また、変化量ｌ₃が正の値であり、かつ距離ｌ_1nが所
定値Td以内で、且つ差ｌ₂が大きな値でない場合は姿勢
データ及び走行パスデータを後進する。前述したいずれ
の場合にも当てはまらない場合は、現在参照している姿
勢データ及び走行パスデータをそのまま維持する。

また残素行距離drが（所定値−Td）より小さい場合、
すなわち目標地点を通過した場合は、姿勢データ及び走
行パスデータを更新する。

また、ステップ41において姿勢データ及び走行パスデ
ータの更新がなされると、新たな姿勢データの内容に基
づいてグローバル自車位置を再設定する。これにより累
積されたグローバル自車位置の誤差が解消される。続い
て新たな走行パスデータの距離ｄの値を残走行距離drと
して設定する。

次に、ステップ43では最終の目標地点に到達したか否
かを判別しており、最終の目標地点に到達していない場
合は再びステップ35へ戻る。また、ステップ43において
最終の目標地点に到達したことを判別すると、ステップ
45へ進み終了する。

以上説明したステップ35からステップ43までの制御ル
ーチンは所定周期、例えば0.1秒毎に実行される。

このような所定の制御サイクルごとにローカル自車位
置、グローバル自車位置及び次の目標地点までの残走行
距離を算出するようにしたことから、正確な走行制御を
実行することができる。

また、情報記憶部400に地図情報を記憶するととも
に、この地図上に複数の目標地点を記入して自動的に経
路探索を実行するように構成すると、更に操作性を改善
することができる。

また、画像情報処理部100が障害物を検出した場合
に、この障害物を回避するように姿勢データ及び走行パ
スデータを書き換えるように構成すると、更に性能を向
上することができる。

［考案の効果］以上詳細に説明したように、本考案によれば、当該車
両の走行に伴って時々刻々と変化する残走行距離に応
じ、姿勢データと走行データとの重み付けが、当該車両
の走行状態を制御する上で適当な値に変更され、この変
更された重み付けに応じた目標速度及び目標姿勢となる
ように車両の走行状態が適宜制御されるので、この結
果、走行パターンに沿って最終目標地点まで自律的に走
行する自律走行車両を得るというきわめて優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案が適用される自律走行車両の全体構成を
示したブロック図、第２図〜第４図は情報記憶部に格納
される各種データを示した説明図、第５図は第１図に示
した走行制御部の制御フローを示したフローチャート、
第６図〜第８図は走行制御に係る動作を示した説明図、
第９図は走行制御に係る表を示した図である。 100……画像情報処理部 200……検知部 300……アクチュエータ制御部 400……情報記憶部 500……走行制御部 600……インタフェース装置

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】複数の目標地点を経由して最終目標地点ま
で走行する自律走行車両において、自車位置を算出する自車位置算出手段と、走行路に対する自車の姿勢を算出する自車姿勢算出手段
と、車両が走行する進路上に予め設定される前記複数の目標
地点におけるそれぞれの位置、当該車両の目標速度、及
び目標姿勢に関する情報を含む姿勢データを記憶する姿
勢データ記憶手段と、前記複数の目標地点間の経路におけるそれぞれの距離、
当該車両の目標速度、及び目標姿勢に関する情報を含む
走行データを記憶する走行データ記憶手段と、前記自車位置算出手段により算出した自車位置と、前記
姿勢データ記憶手段に記憶された目標地点の位置及び前
記走行データ記憶手段に記憶された目標地点間の距離と
に基づいて、当該車両が次の目標地点に到達するまでの
残走行距離を算出する残走行距離算出手段と、該算出された残走行距離が大きいほど、前記姿勢データ
よりも前記走行データの重み付けが大きく、該残走行距
離が小さいほど、前記姿勢データよりも前記走行データ
の重み付けが小さくなるように、該姿勢データと該走行
データとの重み付けを算出する重み付け算出手段と、該算出された重み付けと、前記姿勢データ記憶手段に記
憶された目標速度並びに目標姿勢及び前記走行データ記
憶手段に記憶された目標速度並びに目標姿勢とに基づ
き、重み付けに応じた目標速度及び目標姿勢となるよう
に車両の走行状態を制御する走行制御手段と、を備えて
なることを特徴とする自律走行車両。