JPH09282033A - 車両の自動操舵制御装置 - Google Patents
車両の自動操舵制御装置Info
- Publication number
- JPH09282033A JPH09282033A JP8091362A JP9136296A JPH09282033A JP H09282033 A JPH09282033 A JP H09282033A JP 8091362 A JP8091362 A JP 8091362A JP 9136296 A JP9136296 A JP 9136296A JP H09282033 A JPH09282033 A JP H09282033A
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- JP
- Japan
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- vehicle
- detection limit
- deviation
- steering angle
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 基準ラインからのずれを検出して車両の操舵
を制御する装置において、車両がセンサの検出限界に位
置する場合に速やかに基準位置に復帰させる。 【解決手段】 磁気センサ１０により基準ラインとして
の磁気マーカからのずれを検出する。車両制御コンピュ
ータ１６は、このずれに基づいて目標操舵角を算出する
が、ずれ量が磁気センサ１０の検出限界近傍である場合
には、制御ゲインを基準値よりも増大させる。これによ
り、車両を基準ラインに速やかに復帰させる。
を制御する装置において、車両がセンサの検出限界に位
置する場合に速やかに基準位置に復帰させる。 【解決手段】 磁気センサ１０により基準ラインとして
の磁気マーカからのずれを検出する。車両制御コンピュ
ータ１６は、このずれに基づいて目標操舵角を算出する
が、ずれ量が磁気センサ１０の検出限界近傍である場合
には、制御ゲインを基準値よりも増大させる。これによ
り、車両を基準ラインに速やかに復帰させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車両の自動操舵制御
装置、特に基準位置からのずれを検出してそのずれを解
消するように操舵制御する装置に関する。
装置、特に基準位置からのずれを検出してそのずれを解
消するように操舵制御する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、走路に設けられた磁気マーカ
の磁気を検出して車両の相対位置を検出し、この相対位
置に基づいて車両の操舵を制御する装置が提案されてい
る。例えば、車両のバンパ下部に３つの磁気センサを設
け、これら３つの磁気センサで走路に埋設された磁気マ
ーカの磁気を検出して車両の磁気マーカ線からの横ずれ
量ｙ（ｔ）を検出し、このずれ量ｙ（ｔ）を解消すべ
く、
の磁気を検出して車両の相対位置を検出し、この相対位
置に基づいて車両の操舵を制御する装置が提案されてい
る。例えば、車両のバンパ下部に３つの磁気センサを設
け、これら３つの磁気センサで走路に埋設された磁気マ
ーカの磁気を検出して車両の磁気マーカ線からの横ずれ
量ｙ（ｔ）を検出し、このずれ量ｙ（ｔ）を解消すべ
く、
【数１】 δ＝ＫP ・ｙ（ｔ）＋ＫD ・ｄｙ（ｔ）／ｄｔ−δnow により操舵角を決定している。ここで、ＫP 及びＫD は
所定のフィードバックゲイン、δnow は現在の操舵角で
ある。
所定のフィードバックゲイン、δnow は現在の操舵角で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、磁気センサに
よる自車位置認識は、原理的に磁気マーカの磁界を検出
できる範囲でしか用いることができず、従って車両が磁
気センサの検出限界近傍に位置する場合には、速やかに
基準位置に復帰することが必要となる。ところが、上記
従来技術では、このような検出限界に対する配慮が十分
と言えず、車両が検出限界近傍に達すると警報を報知す
る、あるいは制御を中止する等の措置に止まっていた。
よる自車位置認識は、原理的に磁気マーカの磁界を検出
できる範囲でしか用いることができず、従って車両が磁
気センサの検出限界近傍に位置する場合には、速やかに
基準位置に復帰することが必要となる。ところが、上記
従来技術では、このような検出限界に対する配慮が十分
と言えず、車両が検出限界近傍に達すると警報を報知す
る、あるいは制御を中止する等の措置に止まっていた。
【０００４】もちろん、上記フィードバックゲインを当
初から十分大きく設定することにより車両が検出限界に
達しないようにすることも理論上は可能であるが、車両
の軌跡が急峻となるため、無人搬送車ではともかく、有
人の場合には乗り心地が低下する問題があった。
初から十分大きく設定することにより車両が検出限界に
達しないようにすることも理論上は可能であるが、車両
の軌跡が急峻となるため、無人搬送車ではともかく、有
人の場合には乗り心地が低下する問題があった。
【０００５】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
なされたものであり、その目的は、車両が検出限界に達
した場合でも、速やかに車両を復帰させることができる
車両の自動操舵制御装置を提供することにある。
なされたものであり、その目的は、車両が検出限界に達
した場合でも、速やかに車両を復帰させることができる
車両の自動操舵制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、走路上における自車位置を検出する検出
手段と、検出された自車位置に基づいて目標操舵角を演
算する演算手段と、演算された目標操舵角に基づいて操
舵を制御する制御手段を有する車両の自動操舵制御装置
であって、前記検出手段の検出限界近傍では、前記目標
操舵角を増大補正する補正手段を備えることを特徴とす
る。
に、本発明は、走路上における自車位置を検出する検出
手段と、検出された自車位置に基づいて目標操舵角を演
算する演算手段と、演算された目標操舵角に基づいて操
舵を制御する制御手段を有する車両の自動操舵制御装置
であって、前記検出手段の検出限界近傍では、前記目標
操舵角を増大補正する補正手段を備えることを特徴とす
る。
【０００７】このように、検出限界近傍では、通常の目
標操舵角より増大補正することにより、車両の軌跡は若
干急峻となるものの、車両が検出限界を超えてしまうこ
とを防いで基準位置に復帰させることができる。なお、
目標操舵角を増大補正するためには、例えば検出限界に
おける制御ゲインを基準ゲインに比べて増大させるのが
望ましい。
標操舵角より増大補正することにより、車両の軌跡は若
干急峻となるものの、車両が検出限界を超えてしまうこ
とを防いで基準位置に復帰させることができる。なお、
目標操舵角を増大補正するためには、例えば検出限界に
おける制御ゲインを基準ゲインに比べて増大させるのが
望ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の実施
形態について説明する。
形態について説明する。
【０００９】図１には、本実施形態の構成ブロック図が
示されている。車両には３個の磁気センサ１０が所定間
隔離間して車両バンパ下部に設けられており、走路に敷
設された磁気マーカの磁気を検出する。磁気センサ１０
からの磁気検出信号は磁気ＥＣＵ（電子制御装置）１１
に出力される。磁気ＥＣＵ１１は、入力した３個の磁気
検出信号の相違に基づいて、磁気マーカからの相対変位
（横ずれ）を順次算出する。ずれ量は、例えば磁気マー
カに対して車両が右側に変位している場合を正とする。
以下、この時系列のずれ量データをｙ（ｔ）とする。ず
れ量データｙ（ｔ）は車両制御コンピュータ１６に出力
される。車両制御コンピュータ１６はメモリを有してお
り、入力したずれ量データｙ（ｔ）を順次このメモリに
格納していく。また、車両制御コンピュータ１６には、
舵角センサ１２から現在の実操舵角が入力され、これら
のデータに基づいて後述する処理を実行して目標操舵角
を算出し、ステアリングＥＣＵ１８に出力する。ステア
リングＥＣＵ１８は、入力した操舵角に基づいてステア
リングアクチュエータ２０を駆動し、車両を磁気マーカ
に沿って走行させる。横ずれ量に応じた操舵角δは、基
本的には従来と同様に、
示されている。車両には３個の磁気センサ１０が所定間
隔離間して車両バンパ下部に設けられており、走路に敷
設された磁気マーカの磁気を検出する。磁気センサ１０
からの磁気検出信号は磁気ＥＣＵ（電子制御装置）１１
に出力される。磁気ＥＣＵ１１は、入力した３個の磁気
検出信号の相違に基づいて、磁気マーカからの相対変位
（横ずれ）を順次算出する。ずれ量は、例えば磁気マー
カに対して車両が右側に変位している場合を正とする。
以下、この時系列のずれ量データをｙ（ｔ）とする。ず
れ量データｙ（ｔ）は車両制御コンピュータ１６に出力
される。車両制御コンピュータ１６はメモリを有してお
り、入力したずれ量データｙ（ｔ）を順次このメモリに
格納していく。また、車両制御コンピュータ１６には、
舵角センサ１２から現在の実操舵角が入力され、これら
のデータに基づいて後述する処理を実行して目標操舵角
を算出し、ステアリングＥＣＵ１８に出力する。ステア
リングＥＣＵ１８は、入力した操舵角に基づいてステア
リングアクチュエータ２０を駆動し、車両を磁気マーカ
に沿って走行させる。横ずれ量に応じた操舵角δは、基
本的には従来と同様に、
【数２】 δ＝ＫP ・ｙ（ｔ）＋ＫD ・ｄｙ（ｔ）／ｄｔ−δnow により算出されるが、本実施形態では、右辺第１項（比
例項）のフィードバックゲインＫP は固定ではなく、横
ずれ量に応じて変化する点に特徴がある。すなわち、車
両が基準ライン（磁気マーカが埋設されているライン）
の近傍に位置する場合（ずれ量ｙ（ｔ）が比較的小さい
場合）には、乗り心地を重視してＫP は所定の基準値に
設定されるが、車両が検出限界近傍に位置する場合（ず
れ量ｙ（ｔ）が比較的大きい場合）には、検出限界の逸
脱防止を優先してＫP は基準値よりも大きな値に設定さ
れる。これにより、同一のずれ量に対しても検出限界近
傍では目標操舵角δが増大し、基準ラインへ確実に復帰
することができる。
例項）のフィードバックゲインＫP は固定ではなく、横
ずれ量に応じて変化する点に特徴がある。すなわち、車
両が基準ライン（磁気マーカが埋設されているライン）
の近傍に位置する場合（ずれ量ｙ（ｔ）が比較的小さい
場合）には、乗り心地を重視してＫP は所定の基準値に
設定されるが、車両が検出限界近傍に位置する場合（ず
れ量ｙ（ｔ）が比較的大きい場合）には、検出限界の逸
脱防止を優先してＫP は基準値よりも大きな値に設定さ
れる。これにより、同一のずれ量に対しても検出限界近
傍では目標操舵角δが増大し、基準ラインへ確実に復帰
することができる。
【００１０】図２には、車両制御コンピュータ１６で実
行されるフィードバックゲインＫPの補正処理が示され
ている。なお、本実施形態の磁気センサ１０の検出可能
距離は、基準ラインから±ｙ0 （ｃｍ）（例えば４５ｃ
ｍ）であるとし、この検出可能距離ｙ0 に対して８割
（これを便宜上ｙlim と称する）以上の距離を検出限界
近傍とする。すなわち、右方向のずれ量（ｙが正）に対
しては、０≦ｙ≦ｙlimであれば、検出されたずれ量ｙ
は検出磁界強度が十分大きいので十分信頼できる値であ
るが、ｙlim ＜ｙ＜ｙ0 の場合には、検出限界近傍であ
るため検出磁界の強度も小さく、従ってずれ量ｙの信頼
性が低いものとする。
行されるフィードバックゲインＫPの補正処理が示され
ている。なお、本実施形態の磁気センサ１０の検出可能
距離は、基準ラインから±ｙ0 （ｃｍ）（例えば４５ｃ
ｍ）であるとし、この検出可能距離ｙ0 に対して８割
（これを便宜上ｙlim と称する）以上の距離を検出限界
近傍とする。すなわち、右方向のずれ量（ｙが正）に対
しては、０≦ｙ≦ｙlimであれば、検出されたずれ量ｙ
は検出磁界強度が十分大きいので十分信頼できる値であ
るが、ｙlim ＜ｙ＜ｙ0 の場合には、検出限界近傍であ
るため検出磁界の強度も小さく、従ってずれ量ｙの信頼
性が低いものとする。
【００１１】まず、車両制御コンピュータ１６は、磁気
センサ１０で検出されたずれ量ｙの値を検出限界距離の
しきい値ｙlim と比較する（Ｓ１０１）。ずれ量がｙli
m 以下の場合には、フィードバックゲインＫP は基準値
Ｋnor のまま維持する（Ｓ１０２）。そして、上式に従
って目標操舵角δを算出し（Ｓ１０４）、ステアリング
アクチュエータ２０を駆動する。なお、基準値Ｋnor
は、乗員の乗り心地を重視して十分小さな値に設定され
る。一方、ずれ量の値がｙlim を超えた場合には、検出
限界近傍に車両が位置していることを意味するから、車
両を迅速に復帰させるためにフィードバックゲインＫP
を基準値Ｋnor よりも大きな値Ｋnew に変更する（Ｓ１
０３）。具体的には、車両制御コンピュータ１６のメモ
リに予め基準値Ｋnor 及びＫnew を記憶しておき、ずれ
量ｙに応じて対応するゲインを読み出せば良い。そし
て、この新たなフィードバックゲインＫnew で目標操舵
角δを算出してステアリングアクチュエータを駆動する
（Ｓ１０４）。駆動後は、再び所定の周期でずれ量ｙを
検出し（Ｓ１０５）、Ｓ１０１以降の処理を繰り返す。
センサ１０で検出されたずれ量ｙの値を検出限界距離の
しきい値ｙlim と比較する（Ｓ１０１）。ずれ量がｙli
m 以下の場合には、フィードバックゲインＫP は基準値
Ｋnor のまま維持する（Ｓ１０２）。そして、上式に従
って目標操舵角δを算出し（Ｓ１０４）、ステアリング
アクチュエータ２０を駆動する。なお、基準値Ｋnor
は、乗員の乗り心地を重視して十分小さな値に設定され
る。一方、ずれ量の値がｙlim を超えた場合には、検出
限界近傍に車両が位置していることを意味するから、車
両を迅速に復帰させるためにフィードバックゲインＫP
を基準値Ｋnor よりも大きな値Ｋnew に変更する（Ｓ１
０３）。具体的には、車両制御コンピュータ１６のメモ
リに予め基準値Ｋnor 及びＫnew を記憶しておき、ずれ
量ｙに応じて対応するゲインを読み出せば良い。そし
て、この新たなフィードバックゲインＫnew で目標操舵
角δを算出してステアリングアクチュエータを駆動する
（Ｓ１０４）。駆動後は、再び所定の周期でずれ量ｙを
検出し（Ｓ１０５）、Ｓ１０１以降の処理を繰り返す。
【００１２】図３には、ゲインＫP の変化の様子が示さ
れている。横軸はずれ量であり、−ｙ0 ＜ｙ＜ｙ0 が検
出可能距離である。ずれ量の信頼性が高い−ｙlim ≦ｙ
≦ｙlim では基準値Ｋnor であり、信頼性の比較的低い
検出限界近傍−ｙ0 ＜ｙ＜−ｙlim 及びｙlim ＜ｙ＜ｙ
0 では基準値よりも大きなＫnew となる。なお、Ｋnew
の値は、例えば基準値Ｋnor の６割増とすることができ
る。
れている。横軸はずれ量であり、−ｙ0 ＜ｙ＜ｙ0 が検
出可能距離である。ずれ量の信頼性が高い−ｙlim ≦ｙ
≦ｙlim では基準値Ｋnor であり、信頼性の比較的低い
検出限界近傍−ｙ0 ＜ｙ＜−ｙlim 及びｙlim ＜ｙ＜ｙ
0 では基準値よりも大きなＫnew となる。なお、Ｋnew
の値は、例えば基準値Ｋnor の６割増とすることができ
る。
【００１３】このように、本実施形態では、車両のずれ
量が検出限界近傍に位置する場合には、基準ライン近傍
に位置する場合に比べてフィードバックゲインを増大さ
せて目標操舵角を増大補正するので、車両を検出限界近
傍から速やかに基準ライン方向に復帰させることができ
る。また、検出限界近傍以外では、フォードバックゲイ
ンは十分小さな値に設定されているので、操舵の変化は
比較的緩慢で乗り心地を損なうこともない。
量が検出限界近傍に位置する場合には、基準ライン近傍
に位置する場合に比べてフィードバックゲインを増大さ
せて目標操舵角を増大補正するので、車両を検出限界近
傍から速やかに基準ライン方向に復帰させることができ
る。また、検出限界近傍以外では、フォードバックゲイ
ンは十分小さな値に設定されているので、操舵の変化は
比較的緩慢で乗り心地を損なうこともない。
【００１４】なお、フィードバックゲインＫP は、図３
のようにずれ量に応じて２段階に変更するのではなく、
例えば図４のように、ｙlim とｙ0 の間にさらにしきい
値ｙlim2を設定し、 −ｙlim ≦ｙ≦ｙlim の場合には基準値Ｋnor −ｙlim2≦＜ｙ＜−ｙlim 及び ｙlim ＜ｙ≦ｙlim2
の場合にはＫnew1 −ｙ0 ＜ｙ＜−ｙlim2 及び ｙlim2＜ｙ＜ｙ0 の場
合にはＫnew2 のようにずれ量に応じて３段階に変更してもよい。この
場合には、検出限界近傍においても図３ほど操舵が急峻
に変化することがなく、従って乗り心地の点から一層好
ましい制御となる。
のようにずれ量に応じて２段階に変更するのではなく、
例えば図４のように、ｙlim とｙ0 の間にさらにしきい
値ｙlim2を設定し、 −ｙlim ≦ｙ≦ｙlim の場合には基準値Ｋnor −ｙlim2≦＜ｙ＜−ｙlim 及び ｙlim ＜ｙ≦ｙlim2
の場合にはＫnew1 −ｙ0 ＜ｙ＜−ｙlim2 及び ｙlim2＜ｙ＜ｙ0 の場
合にはＫnew2 のようにずれ量に応じて３段階に変更してもよい。この
場合には、検出限界近傍においても図３ほど操舵が急峻
に変化することがなく、従って乗り心地の点から一層好
ましい制御となる。
【００１５】また、図３や図４のようにフィードバック
ゲインをステップ的に増大させるのではなく、図５に示
すようにゲインを検出限界近傍では比例的、連続的に増
大させてもよい。この場合には、図４よりも一層滑らか
な制御とすることができる。
ゲインをステップ的に増大させるのではなく、図５に示
すようにゲインを検出限界近傍では比例的、連続的に増
大させてもよい。この場合には、図４よりも一層滑らか
な制御とすることができる。
【００１６】以上、本発明の実施形態を磁気マーカの磁
気を磁気センサで検出することにより自車位置を検出す
るシステムを例にとり説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、基準位置からのずれを検出する任
意のセンサを備えたシステムに適用することができる。
例えば、路面の白線をテレビカメラやＣＣＤカメラで撮
影して自車位置を検出するシステムや誘導ケーブルから
の電波や磁気、超音波をセンサで検出するシステム等に
適用可能である。
気を磁気センサで検出することにより自車位置を検出す
るシステムを例にとり説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、基準位置からのずれを検出する任
意のセンサを備えたシステムに適用することができる。
例えば、路面の白線をテレビカメラやＣＣＤカメラで撮
影して自車位置を検出するシステムや誘導ケーブルから
の電波や磁気、超音波をセンサで検出するシステム等に
適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基準ライン近傍での車両の乗り心地を維持しつつ、基準
ラインからのずれが検出限界に達した場合でも速やかに
車両を復帰させることができる。
基準ライン近傍での車両の乗り心地を維持しつつ、基準
ラインからのずれが検出限界に達した場合でも速やかに
車両を復帰させることができる。
【図１】 本発明の実施形態の構成ブロック図である。
【図２】 実施形態の処理フローチャートである。
【図３】 実施形態のフィードバックゲインの変化説明
図である。
図である。
【図４】 実施形態のフィードバックゲインの他の変化
説明図である。
説明図である。
【図５】 実施形態のフィードバックゲインの他の変化
説明図である。
説明図である。
１０ 磁気センサ、１１ 磁気ＥＣＵ、１２ 舵角セン
サ、１６ 車両制御コンピュータ、１８ ステアリング
ＥＣＵ、２０ ステアリングアクチュエータ。
サ、１６ 車両制御コンピュータ、１８ ステアリング
ＥＣＵ、２０ ステアリングアクチュエータ。
Claims (1)
- 【請求項１】 走路上における自車位置を検出する検出
手段と、検出された自車位置に基づいて目標操舵角を演
算する演算手段と、演算された目標操舵角に基づいて操
舵を制御する制御手段を有する車両の自動操舵制御装置
であって、 前記検出手段の検出限界近傍では、前記目標操舵角を増
大補正する補正手段を備えることを特徴とする車両の自
動操舵制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8091362A JPH09282033A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 車両の自動操舵制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8091362A JPH09282033A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 車両の自動操舵制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09282033A true JPH09282033A (ja) | 1997-10-31 |
Family
ID=14024279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8091362A Pending JPH09282033A (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 車両の自動操舵制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09282033A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020256070A1 (ja) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP8091362A patent/JPH09282033A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2020256070A1 (ja) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | ||
| WO2020256070A1 (ja) * | 2019-06-21 | 2020-12-24 | 愛知製鋼株式会社 | 車両用の制御方法及び制御システム |
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