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JP2022140084A - self-driving vehicle - Google Patents

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JP2022140084A
JP2022140084A JP2021040733A JP2021040733A JP2022140084A JP 2022140084 A JP2022140084 A JP 2022140084A JP 2021040733 A JP2021040733 A JP 2021040733A JP 2021040733 A JP2021040733 A JP 2021040733A JP 2022140084 A JP2022140084 A JP 2022140084A
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JP
Japan
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unit
control
steering
vehicle
control unit
Prior art date
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Granted
Application number
JP2021040733A
Other languages
Japanese (ja)
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JP7690710B2 (en
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倫太郎 上平
Rintaro Kamihira
智広 鈴木
Tomohiro Suzuki
アラディン ムハンマド アブレラ アブダルラマン
Mohammad Aboulelaa Abdalrahman Alaaeldeen
努 塩原
Tsutomu Shiobara
正樹 瀬川
Masaki Segawa
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.)
ZMP Inc
Original Assignee
ZMP Inc
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Publication date
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Abstract

To provide an automatic driving vehicle which can safely and surely stop when an abnormality exceeding a threshold occurs in a vehicle speed and a steering angle.SOLUTION: An automatic driving vehicle comprises a control monitoring unit 18 which detects an actual value of a drive control result of a travel unit 11, a steering unit 12 and a brake unit 13 and compares target values of various control commands with the drive control result. The control monitoring unit previously includes a model 17a which expresses a travel speed or steering angle as a correction control target corresponding to a property unique to the automatic driving vehicle 10 for the control command about acceleration, deceleration or steering in the normal travel, refers to the model when comparing the target value of the control command with the actual value of the drive control result and compares the correction control target value expected according to the travel condition at this time with the actual value of the drive control result, determines that an error has occurred when the difference has exceeded the threshold, and stops the automatic driving vehicle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば加速、減速及び操舵等の制御を監視して、その異常を検出するようにした自動運転車両に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an automatic driving vehicle that monitors controls such as acceleration, deceleration, and steering, and detects abnormalities thereof.

一般に自動運転車両は、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,三軸加速度センサや障害物センサ等から成る検出部からの検出信号に基づいて自動運転車両の走行を制御するメインの自動運転制御部(本出願では「自動運転制御部」を単に「制御部」と称し、走行制御部、駆動制御部などと区別して用いる。)が走行指令を生成し、制御部の走行指令を受けて、走行制御部で走行信号を生成し、この走行信号に基づいて駆動制御部が走行部,操舵部及び制動部を駆動制御して、自動走行を行なうようになっている。 In general, an autonomous driving vehicle controls the driving of the autonomous driving vehicle based on the detection signals from the detection unit, which consists of a position sensor, a vehicle speed sensor, a triaxial acceleration sensor, an obstacle sensor, etc. (In this application, the "automatic driving control unit" is simply referred to as the "control unit" and is used separately from the travel control unit, the drive control unit, etc.) generates a travel command, receives the travel command of the control unit, A travel control unit generates a travel signal, and based on this travel signal, the drive control unit drives and controls the travel unit, the steering unit, and the brake unit to perform automatic travel.

これに対して自動運転車両においては、どのような異常が起きても事故が発生しないようあるいは被害を低減するために異常発生をいち早く検出する必要がある。このため、制御部から出力側、例えばアクセル,ブレーキ,ステアリング等の異常については、当該装置にエラー検知機能を付加することにより異常を検出することが可能である。 On the other hand, in self-driving vehicles, it is necessary to detect the occurrence of an abnormality as soon as possible in order to prevent an accident from occurring or to reduce damage. Therefore, it is possible to detect abnormalities in the output side of the control unit, such as accelerator, brake, steering, etc., by adding an error detection function to the device.

しかしながら、これらのアクセル,ブレーキ,ステアリング等の装置から先の装置の異常については検出することが困難である。 However, it is difficult to detect abnormalities in devices beyond these devices such as accelerator, brake, and steering.

本発明は以上の点に鑑み、簡単な構成により駆動制御すべき走行部,操舵部及び制動部等の各装置に異常が発生した場合に、確実に異常発生を検出して、安全に且つ確実に停止することができるようにした自動運転車両を提供することを目的としている。 In view of the above points, the present invention has a simple configuration that reliably detects the occurrence of an abnormality in each device such as a traveling unit, a steering unit, and a braking unit to be drive-controlled, and safely and reliably detects the occurrence of the abnormality. The purpose is to provide an automatic driving vehicle that can stop at

上記目的を達成するため本発明は、走行部,操舵部及び制動部と、走行部,操舵部及び制動部を駆動制御する駆動制御部と、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,操舵角センサ,三軸加速度センサ,周囲センサ等から成る検出部と、検出部からの検出信号に基づいて前記走行部,操舵部及び制動部への各種制御指令の目標値を含む走行指令を生成する制御部と、制御部からの走行指令に基づいて走行信号を生成して駆動制御部に送出する走行制御部と、を備える自動運転車両において、
さらに、走行部,操舵部及び制動部の駆動制御結果の実際値を検出し該実際値と各種制御指令の目標値とを比較する制御監視部を備え、該制御監視部は、正常走行時における加速,減速を含む車速又は操舵角についての制御指令に関し、当該自動運転車両の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデルを前もって備えていて、制御指令の目標値と駆動制御結果の実際値とを比較する際にモデルを参照して、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標と駆動制御結果の実際値とを比較し、その差が閾値を越えたときにエラー発生と判断してエラー発生信号を制御部に送出し、
制御部はエラー発生信号を受け取ったとき停止指令を生成して走行制御部に送出し、
走行制御部は停止指令に基づいて停止信号を生成し駆動制御部がこの停止信号受けて走行部及び操舵部及び制動部を駆動制御することにより、当該自動運転車両を停止させるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a traveling section, a steering section and a braking section, a drive control section for driving and controlling the traveling section, the steering section and the braking section, a position sensor, a vehicle speed sensor and a steering angle for detecting the traveling state. A detection unit consisting of a sensor, a three-axis acceleration sensor, an ambient sensor, etc., and control for generating a travel command including target values for various control commands to the travel unit, steering unit, and braking unit based on detection signals from the detection unit. and a travel control unit that generates a travel signal based on a travel command from the control unit and sends it to the drive control unit,
Further, a control monitoring unit is provided for detecting actual values of drive control results of the traveling unit, steering unit and braking unit and comparing the actual values with target values of various control commands. With respect to control commands for vehicle speed or steering angle including acceleration and deceleration, a model representing the running speed or steering angle as a correction control target corresponding to the unique characteristics of the automated driving vehicle is prepared in advance, and the target value of the control command and the actual value of the drive control result, the model is referenced, and the expected correction control target according to the driving conditions at that time is compared with the actual value of the drive control result, and the difference is the threshold. When it exceeds, it is determined that an error has occurred and an error occurrence signal is sent to the control unit,
When the control unit receives the error occurrence signal, it generates a stop command and sends it to the travel control unit,
The travel control unit generates a stop signal based on the stop command, and the drive control unit receives the stop signal and drives and controls the travel unit, the steering unit, and the braking unit, thereby stopping the autonomous vehicle. Characterized by

本発明の第二の構成は、走行部,操舵部及び制動部と、走行部,操舵部及び制動部を駆動制御する駆動制御部と、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,操舵角センサ,三軸加速度センサ,周囲センサ等から成る検出部と、検出部からの検出信号に基づき加速,減速及び操舵を含む走行指令を生成する制御部と、制御部からの走行指令に基づき走行信号を生成して駆動制御部に送出する走行制御部と、を備える自動運転車両において、
さらに、走行部,操舵部及び制動部の駆動制御結果としての加速,減速を含む車速及び操舵角の実際値を検出し、該車速及び操舵角の実際値と加速,減速及び操舵に関する制御指令の目標値とを比較する制御監視部を備え、この制御監視部は、正常走行時における加速,減速又は操舵に関する制御指令について、当該自動運転車両の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデルを前もって備えていて、制御指令の目標値と駆動制御結果の実際値とを比較する際にモデルを参照し、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標値と駆動制御結果の実際値とを比較し、その差が閾値を越えたときにエラー発生と判断してエラー発生信号を制御部に送出し、制御部はエラー発生信号を受け取ったとき停止指令を生成して走行制御部に送出し、走行制御部は停止指令に基づいて停止信号を生成し駆動制御部がこの停止信号を受けて走行部及び操舵部及び制動部を駆動制御して、当該自動運転車両を停止させるようにしたことを特徴とする。
A second configuration of the present invention includes a traveling section, a steering section, and a braking section, a drive control section that drives and controls the traveling section, the steering section, and the braking section, and a position sensor, vehicle speed sensor, and steering angle sensor that detect the traveling state. , a three-axis acceleration sensor, an ambient sensor, etc., a control unit that generates a running command including acceleration, deceleration and steering based on the detection signal from the detection unit, and a running signal based on the running command from the control unit. In an automatic driving vehicle comprising a driving control unit that generates and sends to the drive control unit,
Further, actual values of vehicle speed and steering angle including acceleration and deceleration as results of drive control of the traveling unit, steering unit and braking unit are detected, and the actual values of the vehicle speed and steering angle and control commands relating to acceleration, deceleration and steering are detected. Equipped with a control monitoring unit that compares the target value with the running speed as a correction control target that corresponds to the unique characteristics of the automated driving vehicle for control commands related to acceleration, deceleration, or steering during normal running Alternatively, a model that represents the steering angle is provided in advance, and the model is referred to when comparing the target value of the control command and the actual value of the drive control result, and the expected corrected control target value according to the driving conditions at that time. and the actual value of the drive control result, and when the difference exceeds the threshold value, it is determined that an error has occurred and an error occurrence signal is sent to the control unit. generated and sent to the travel control unit, the travel control unit generates a stop signal based on the stop command, the drive control unit receives this stop signal, drives and controls the travel unit, the steering unit, and the braking unit, and the automatic The driving vehicle is stopped.

本発明の第三の構成では、走行部,操舵部及び制動部と、走行部,操舵部及び制動部を駆動制御する駆動制御部と、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,操舵角センサ,三軸加速度センサ,周囲センサ等から成る検出部と、検出部からの検出信号に基づき加速,減速及び操舵を含む走行指令を生成する制御部と、制御部からの走行指令に基づき走行信号を生成して駆動制御部に送出する走行制御部と、を備える自動運転車両において、
さらに、走行部及び制動部の駆動制御結果としての車速の実際値を検出し、加速及び減速に関する制御指令の目標値と駆動制御結果としての実際の車速とを比較する制御監視部を備え、制御監視部が、正常走行時における加速,減速又は操舵に係る制御指令に関して、当該自動運転車両の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデルを前もって備えていて、制御指令の目標値と駆動制御結果の実際値とを比較する際にモデルを参照し、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標値と駆動制御結果の実際値とを比較し、その差が閾値を越えたときにエラー発生と判断してエラー発生信号を制御部に送出し、制御部がエラー発生信号を受け取ったとき、停止指令を生成して走行制御部に送出し、走行制御部が停止指令に基づいて停止信号を生成して、駆動制御部が停止信号により走行部及び操舵部及び制動部を駆動制御して、当該自動運転車両を停止させる構成とした。
In a third configuration of the present invention, a traveling section, a steering section, and a braking section; a drive control section that drives and controls the traveling section, the steering section, and the braking section; and a position sensor, vehicle speed sensor, and steering angle sensor that detect the traveling state. , a three-axis acceleration sensor, an ambient sensor, etc., a control unit that generates a running command including acceleration, deceleration and steering based on the detection signal from the detection unit, and a running signal based on the running command from the control unit. In an automatic driving vehicle comprising a driving control unit that generates and sends to the drive control unit,
Further, a control monitoring unit for detecting an actual value of the vehicle speed as a result of drive control of the traveling unit and the braking unit and comparing the target value of the control command for acceleration and deceleration with the actual vehicle speed as a result of the drive control, The monitoring unit is provided in advance with a model representing the running speed or steering angle as a correction control target corresponding to the unique characteristics of the automated driving vehicle with respect to the control command related to acceleration, deceleration or steering during normal running, and the control The model is referenced when comparing the command target value and the drive control result actual value, and the correction control target value expected according to the driving conditions at that time is compared with the drive control result actual value. When the difference exceeds the threshold, it is determined that an error has occurred and an error occurrence signal is sent to the control unit. When the control unit receives the error occurrence signal, a stop command is generated and sent to the travel control unit to control travel. section generates a stop signal based on the stop command, and the drive control section drives and controls the traveling section, the steering section, and the braking section according to the stop signal to stop the autonomous vehicle.

好ましくは、制御監視部は、車速センサからの検出信号により当該自動運転車両の実際の車速を取得するか、位置センサからの検出信号に基づいて、当該自動運転車両の走行に伴う位置の差分により当該自動運転車両の実際の車速を取得するか、或いは周囲センサからの検出信号に基づいて、当該自動運転車両の走行に伴う位置の差分により当該自動運転車両の実際の車速を取得する。 Preferably, the control monitoring unit acquires the actual vehicle speed of the automatically driven vehicle from a detection signal from a vehicle speed sensor, or obtains the actual vehicle speed of the automatically driven vehicle based on the detection signal from the position sensor, based on the difference in the position of the automatically driven vehicle as it travels. The actual vehicle speed of the automatically driven vehicle is obtained, or the actual vehicle speed of the automatically driven vehicle is obtained based on the detection signal from the surrounding sensor and the difference in the position of the automatically driven vehicle as it travels.

さらに、本発明の第四の構成では、走行部,操舵部及び制動部と、走行部,操舵部及び制動部を駆動制御する駆動制御部と、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,操舵角センサ,三軸加速度センサ,周囲センサ等から成る検出部と、検出部からの検出信号に基づいて操舵を含む走行指令を生成する制御部と、制御部からの走行指令に基づいて走行信号を生成して駆動制御部に送出する走行制御部と、を備える自動運転車両において、
さらに、操舵部の駆動制御結果としての実際の操舵角を検出し、操舵に関する制御指令の目標値と駆動制御結果としての実際の操舵角とを比較する制御監視部を備えていて、制御監視部が、正常走行時における加速,減速又は操舵に関する制御指令に関して、当該自動運転車両の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデルを前もって備えており、制御指令の目標値と駆動制御結果の実際値とを比較する際にモデルを参照して、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標値と駆動制御結果の実際値とを比較し、その差が閾値を越えたときにエラー発生と判断してエラー発生信号を制御部に送出し、制御部がエラー発生信号を受け取ったとき停止指令を生成して走行制御部に送出し、走行制御部が停止指令に基づいて停止信号を生成して、駆動制御部が停止信号により走行部及び操舵部及び制動部を駆動制御して当該自動運転車両を停止させる構成とした。
Further, in a fourth configuration of the present invention, a traveling portion, a steering portion, and a braking portion; a drive control portion that drives and controls the traveling portion, the steering portion, and the braking portion; A detection unit consisting of an angle sensor, a three-axis acceleration sensor, an ambient sensor, etc., a control unit that generates a running command including steering based on the detection signal from the detection unit, and a running signal based on the running command from the control unit. In an automatic driving vehicle comprising a driving control unit that generates and sends to the drive control unit,
Further, a control monitoring unit for detecting an actual steering angle as a result of drive control of the steering unit and comparing a target value of a control command relating to steering with the actual steering angle as a result of drive control is provided. However, with respect to control commands related to acceleration, deceleration or steering during normal driving, a model that represents the running speed or steering angle as a correction control target corresponding to the unique characteristics of the automated driving vehicle is prepared in advance, and the target of the control command The model is referenced when comparing the value and the actual value of the drive control result. When the threshold value is exceeded, it is determined that an error has occurred and an error occurrence signal is sent to the control unit.When the control unit receives the error occurrence signal, a stop command is generated and sent to the travel control unit, and the travel control unit stops. A stop signal is generated based on the command, and the drive control unit drives and controls the traveling unit, the steering unit, and the braking unit according to the stop signal, thereby stopping the autonomous vehicle.

制御監視部は、操舵角センサからの検出信号により当該自動運転車両の実際の操舵角を取得するか、三軸加速度センサからの検出信号に基づいて当該自動運転車両の旋回角速度の差分により当該自動運転車両の実際の操舵角を取得してもよい。 The control monitoring unit acquires the actual steering angle of the automatically driven vehicle from the detection signal from the steering angle sensor, or detects the automatic operation from the difference in the turning angular velocity of the automatically driven vehicle based on the detection signal from the three-axis acceleration sensor. The actual steering angle of the driving vehicle may be obtained.

本発明によれば、簡単な構成で駆動制御すべき走行部,操舵部及び制動部等の各装置に異常が発生した場合に確実に異常発生を検出し、安全に且つ確実に停止させることができるようにした自動運転車両を提供することができる。 According to the present invention, when an abnormality occurs in each device such as a traveling section, a steering section, and a braking section, which are to be driven and controlled, it is possible to reliably detect the occurrence of the abnormality and stop the vehicle safely and reliably with a simple structure. We can provide self-driving vehicles.

本発明による自動運転車両の全体構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an automatic driving vehicle according to the present invention; FIG. 図1の自動運転車両の制御系統を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a control system of the automatic driving vehicle of FIG. 1; FIG. 図1の自動運転車両における制御監視部の動作を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flow chart showing the operation of a control monitoring unit in the automatic driving vehicle of FIG. 1; FIG.

以下、図面に示した実施形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図1は本発明による自動運転車両の一実施形態の全体構成を示している。自動運転車両10は、図示しない車両本体の下部に設けられた走行部11と、操舵部12と、制動部13と、これら走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御する駆動制御部14と、走行制御部15と、制御部16と、記憶部17と、検出部20と、そして走行に必要な図示しない他の機器を含めて、公知の自動運転車両として構成されている。
本発明の自動運転車両10はさらに、後述する制御監視部18を備えており、駆動制御部14,走行制御部15,制御部16,記憶部17,制御監視部18と、検出部20の各センサ及び制御監視部18は、互いに所謂車内LAN(CANとも呼ばれている)により相互に接続されている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below based on embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows the overall configuration of an embodiment of an automatic driving vehicle according to the present invention. The automatic driving vehicle 10 includes a traveling unit 11, a steering unit 12, a braking unit 13, and a drive control unit that drives and controls the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13, which are provided in the lower part of the vehicle body (not shown). 14, a travel control unit 15, a control unit 16, a storage unit 17, a detection unit 20, and other devices (not shown) required for travel are included in the known automatic driving vehicle.
The automatic driving vehicle 10 of the present invention further includes a control monitoring unit 18 which will be described later. The sensors and control monitoring unit 18 are interconnected by a so-called in-vehicle LAN (also called CAN).

走行部11は、図示しないが例えば四つの車輪と、前輪及び/又は後輪を駆動輪として駆動する駆動源とから構成されている。この駆動源は公知の構成でなり、ガソリンエンジン,ディーゼルエンジン等のエンジン、あるいは駆動モータ等から構成される。 The traveling unit 11 includes, for example, four wheels (not shown) and a drive source that drives the front wheels and/or the rear wheels as drive wheels. This drive source has a known configuration, and is composed of an engine such as a gasoline engine or a diesel engine, or a drive motor.

操舵部12は公知の構成で、例えば前輪を操舵輪として左右に揺動させることにより、自動運転車両10を直進,後進あるいは左転回又は右転回させ得る。なお、駆動輪と操舵輪は同じ車輪であってもよい。制動部13は、四つの車輪のうち少なくとも前輪のみ又は後輪のみ、あるいは全ての車輪の回転を制止する公知のブレーキ構造から構成される。 The steering unit 12 has a known structure, and for example, by swinging the front wheels left and right as steering wheels, the self-driving vehicle 10 can be driven straight ahead, backward, or turned left or right. Note that the driving wheels and the steering wheels may be the same wheels. The braking portion 13 is composed of a known braking structure for stopping the rotation of at least the front wheels, only the rear wheels, or all the wheels among the four wheels.

駆動制御部14は、上記走行部11の駆動源、操舵部12及び制動部13のそれぞれを駆動制御する。駆動制御部14の駆動制御により、駆動輪が回転駆動され、また操舵輪が左右に揺動され、あるいは制動部13が車輪の回転を制止し、自動運転車両10が前進,後退又は左右に転回して所定の方向に走行又は停止することができる。 The drive control unit 14 drives and controls the drive source of the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13, respectively. Drive control by the drive control unit 14 rotates the drive wheels and swings the steered wheels left and right, or the braking unit 13 stops the rotation of the wheels, and the autonomous vehicle 10 moves forward, backward, or turns left and right. to run or stop in a predetermined direction.

駆動制御部14は、走行制御部15からの走行信号15aに基づき、この走行信号15aで設定された車速,前進,後退,左右転回等の走行又は停止を行なわせる。また、駆動制御部14は、走行制御部15からの停止信号15bに基づいて同様に走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御し、自動運転車両10を速やかに徐行し例えば路肩に寄せて停車させる。自動運転車両10を路肩に寄せて停車させる運転を縮退運転と呼ぶ。 Based on the travel signal 15a from the travel control unit 15, the drive control unit 14 causes the vehicle to travel or stop at the vehicle speed set by the travel signal 15a, advance, reverse, turn left or right. In addition, the drive control unit 14 similarly drives and controls the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13 based on the stop signal 15b from the traveling control unit 15, so that the automatically-operated vehicle 10 can be driven slowly, for example, onto the shoulder of the road. Pull over and stop. The operation of pulling the automated driving vehicle 10 to the side of the road and stopping the vehicle is called degenerate operation.

走行制御部15は、後述の制御部16から出力された走行指令16aに基づき走行信号15aを生成して駆動制御部14に送出すると共に、制御部16からの停止指令16bに基づき例えば速やかに徐行し且つ路肩に寄せて停車するための停止信号15bを生成して駆動制御部14に送出する。走行信号15aは、走行プログラムを含むものでもよい。
ここで、走行信号15aは、自動運転車両10の出発地から目的地までの走行ルートに沿って走行する際の走行速度,操舵角,加速,減速を指定するように作成されており、駆動制御部14が走行信号15aに従って走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御することにより、自動運転車両10は出発地から目的地まで走行ルートに沿って指定された走行速度で走行することができる。
The travel control unit 15 generates a travel signal 15a based on a travel command 16a output from the control unit 16, which will be described later, and sends it to the drive control unit 14. Based on the stop command 16b from the control unit 16, for example, the vehicle moves slowly. Then, it generates a stop signal 15b for stopping the vehicle on the road shoulder and sends it to the drive control unit 14. FIG. The run signal 15a may include a run program.
Here, the travel signal 15a is created so as to specify the travel speed, steering angle, acceleration, and deceleration when the automatically driven vehicle 10 travels along the travel route from the departure point to the destination. The driving unit 14 drives and controls the driving unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13 according to the driving signal 15a, so that the automatically driven vehicle 10 can travel from the departure point to the destination along the traveling route at the specified traveling speed. can be done.

制御部16は例えばパーソナルコンピュータ等から構成され、検出部20から入力される後述の各種検出信号S1~S6を記憶部17に登録すると共に、これらの検出信号を参照しながら走行経路を走行するための走行指令16aを作成し、走行信号15aを走行制御部15に送出する。走行指令16aは、走行部11,操舵部12及び制動部13への走行速度,操舵角,加速,減速等の各種制御指令を含む。また、制御部16は、制御監視部18からエラー発生信号18aを受け取ったとき停止指令16bを生成し、この停止指令16bを走行制御部15に送出する。 The control unit 16 is composed of, for example, a personal computer or the like, and registers various detection signals S1 to S6, which will be described later, input from the detection unit 20 in the storage unit 17, and travels along the travel route while referring to these detection signals. and sends a travel signal 15a to the travel control unit 15. The running command 16a includes various control commands such as running speed, steering angle, acceleration and deceleration to the running unit 11, steering unit 12 and braking unit 13. FIG. Also, the control unit 16 generates a stop command 16b when it receives an error occurrence signal 18a from the control monitoring unit 18 and sends the stop command 16b to the travel control unit 15 .

記憶部17は、制御部16で入力された走行指令16a、又は外部から入力された走行指令16aと、検出部20からの検出信号S1~S6を逐次記憶する。ここで、外部から入力される走行指令16aは、例えば、自動運転車両10を外部から監視する図示しない管理センターからネットワークを介して送出されるものである。さらに、記憶部17には、前もって作成された後述するモデル17aが登録されている。 The storage unit 17 sequentially stores the travel command 16a input by the control unit 16 or the travel command 16a input from the outside and the detection signals S1 to S6 from the detection unit 20. FIG. Here, the travel command 16a input from the outside is, for example, sent via a network from a control center (not shown) that monitors the automatic driving vehicle 10 from the outside. Furthermore, a model 17a that has been created in advance and will be described later is registered in the storage unit 17 .

制御監視部18は、走行部11,操舵部12及び制動部13の駆動制御結果の実際値を検出し、この実際値と各種制御指令の修正制御目標値とを比較し、前もって設定された閾値を超えると、走行部11及び制動部13又は操舵部12の動作にエラー発生と判断してエラー発生信号18aを生成し、このエラー発生信号18aを制御部16に送出する機能を有している。駆動制御結果の実際値は、例えば車速や操舵角であり、検出部20の車速センサ23及び操舵角センサ26からの検出信号S3,S6により制御部16を介して制御監視部18に入力される。制御監視部18に入力される走行指令16aによる修正制御目標値は、加速,減速を含む車速及び操舵角に関する制御指令による車速及び操舵角の目標値を、さらに後述するモデル17aにより修正して取得される。 The control monitoring unit 18 detects actual values of drive control results of the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13, compares these actual values with corrected control target values of various control commands, and determines threshold values set in advance. is exceeded, it is determined that an error has occurred in the operation of the running section 11 and the braking section 13 or the steering section 12, an error generation signal 18a is generated, and the error generation signal 18a is sent to the control section 16. . The actual values of the drive control results are, for example, the vehicle speed and the steering angle, and are input to the control monitoring unit 18 via the control unit 16 based on detection signals S3 and S6 from the vehicle speed sensor 23 and the steering angle sensor 26 of the detection unit 20. . The corrected control target values according to the driving command 16a input to the control monitoring unit 18 are obtained by further correcting the target values of the vehicle speed and steering angle according to the control commands related to the vehicle speed and steering angle including acceleration and deceleration using a model 17a described later. be done.

ここで、走行指令16aに含まれる制御指令の制御目標、例えば走行速度,操舵角,加速,減速等の各種制御指令に対して、自動運転車両10における実際の駆動制御結果としての実際値は、当該自動運転車両10に固有の特性、例えば車両総重量,電装系,駆動源,油圧系及びタイヤ等、あるいは走行路の路面状況等、さらにはパワーステアリングの非線形のアシスト力の出力,ステアリングモータのトルク等の種々の条件によって、変動してしまう。
このため、当該自動運転車両10に関して、制御目標を入力とし駆動制御結果である実際値を出力として、当該自動運転車両10に関して、正常動作時において実環境でどのような加速,減速を含む車速又は操舵角が得られるかを測定した入出力の非線形の関係式を求めて、モデル17aとして記憶部17に登録しておく。制御監視部18は、記憶部17からモデル17aを読み出して、モデル17aを参照して制御目標値を修正して修正制御目標値を取得する。
これにより、制御監視部18は、制御目標と実際値を比較する際に、記憶部17からモデル17aを読み出して、モデル17aを参照して制御目標値を修正し、当該自動運転車両10で実際に実現される修正制御目標値と駆動制御結果である実際値とを比較する。これにより、制御目標値と実際値の比較をするよりも精度を向上させることができる。
Here, the actual value as the actual drive control result in the automatic driving vehicle 10 with respect to the control target of the control command included in the travel command 16a, such as various control commands such as travel speed, steering angle, acceleration, and deceleration, is Characteristics unique to the automatic driving vehicle 10, such as gross vehicle weight, electrical system, drive source, hydraulic system, tires, etc., road surface conditions of the driving road, etc., output of non-linear assist force of power steering, steering motor It fluctuates depending on various conditions such as torque.
For this reason, regarding the automatic driving vehicle 10, the control target is input and the actual value that is the drive control result is output. A non-linear relational expression of the input and output of the measured steering angle is obtained and registered in the storage unit 17 as a model 17a. The control monitoring unit 18 reads out the model 17a from the storage unit 17, refers to the model 17a, corrects the control target value, and acquires the corrected control target value.
As a result, when comparing the control target and the actual value, the control monitoring unit 18 reads out the model 17a from the storage unit 17, refers to the model 17a, corrects the control target value, and corrects the control target value. Then, the corrected control target value and the actual value, which is the drive control result, are compared. This makes it possible to improve the accuracy more than comparing the control target value and the actual value.

制御監視部18は、車速の実際値とモデルで修正した目標値との差D1、そして操舵角の実際値とモデルで修正した目標値との差D2がそれぞれ前もって設定された閾値D1’及びD2’以下である場合には、走行部11,操舵部12及び制動部13の動作が正常であると判断する。
これに対して、制御監視部18は、上記二つの差のうち、少なくとも一方D1又はD2が、それぞれ対応する閾値D1’又はD2’を越えた場合には、走行部11及び制動部13又は操舵部12の動作にエラー発生と判断してエラー発生信号18aを生成し、このエラー発生信号18aを制御部16に送出する。ここで、制御監視部18は、当該自動運転車両10の自動走行中には、上述した実際値及びモデルで修正した目標値の差を所定時間T毎に監視している。所定時間Tは、例えば数ms~20mSである。
The control and monitoring unit 18 detects the difference D1 between the actual value of the vehicle speed and the model-corrected target value, and the difference D2 between the actual value of the steering angle and the model-corrected target value as threshold values D1′ and D2 set in advance, respectively. ', it is judged that the operation of the traveling part 11, the steering part 12 and the braking part 13 is normal.
On the other hand, when at least one of the two differences D1 or D2 exceeds the corresponding threshold value D1′ or D2′, the control monitoring unit 18 determines that the traveling unit 11 and the braking unit 13 or the steering unit 11 It determines that an error has occurred in the operation of the unit 12, generates an error occurrence signal 18a, and sends the error occurrence signal 18a to the control unit 16. FIG. Here, the control monitoring unit 18 monitors the difference between the above-described actual value and the target value corrected by the model every predetermined time T while the automatically driving vehicle 10 is automatically running. The predetermined time T is, for example, several ms to 20 ms.

検出部20は、図示の場合、標識センサ21と位置センサ22と車速センサ23と三軸加速度センサ24と周囲センサ25と操舵角センサ26とから構成されている。 The detection unit 20 is composed of a sign sensor 21, a position sensor 22, a vehicle speed sensor 23, a three-axis acceleration sensor 24, an ambient sensor 25, and a steering angle sensor 26, as shown.

標識センサ21は、例えばフロントガラス上部に設けられた単眼カメラであって、自動運転車両10の進行方向前方を撮像し、撮像した画像信号を検出信号S1として制御部16に送出する。制御部16は、検出信号S1に基づいて、自動運転車両10の前方の状況、特に前方の走行路の両側を示す白線やガードレールを画像認識して走行路内の現在位置を把握し、前もって設定された走行経路のマップデータと比較することで、自己位置推定を行なって当該走行路内の進路を保持するように走行指令16aを修正し、走行制御部15に送出する。なお、標識センサ21は、単眼カメラに限らず、双眼カメラ,ステレオカメラ等も使用され得る。 The marker sensor 21 is, for example, a monocular camera provided on the upper part of the windshield, captures an image of the forward direction of the automatically driven vehicle 10, and outputs the captured image signal to the control unit 16 as a detection signal S1. Based on the detection signal S1, the control unit 16 recognizes the situation in front of the automatic driving vehicle 10, especially the white lines and guardrails indicating both sides of the road in front of the vehicle, and grasps the current position in the road and sets it in advance. By comparing with the map data of the traveled route, self-position estimation is performed, and the travel command 16a is corrected so as to hold the route in the travel route, and is sent to the travel control unit 15. FIG. Note that the marker sensor 21 is not limited to a monocular camera, and may be a binocular camera, a stereo camera, or the like.

位置センサ22は、GNSSセンサ、例えばGPSセンサによる経度及び緯度を検出する。これにより位置センサ22は、例えば所定時間ごとに自動運転車両10のそのときの測地データを検出し、検出信号S2として制御部16に送出する。制御部16は、検出信号S2と記憶部17から読み出した走行路のマップデータとを比較し、当該自動運転車両10の走行路内での走行位置を得て、当該走行路内での進路を保持するように走行指令16aを修正して走行制御部15に送出する。 The position sensor 22 detects longitude and latitude by a GNSS sensor, eg a GPS sensor. As a result, the position sensor 22 detects the current geodetic data of the automatically driven vehicle 10, for example, at predetermined time intervals, and sends it to the control unit 16 as a detection signal S2. The control unit 16 compares the detection signal S2 with the travel path map data read from the storage unit 17, obtains the travel position of the automatically driven vehicle 10 within the travel path, and determines the course within the travel path. The travel command 16a is corrected so as to be held and sent to the travel control unit 15. FIG.

車速センサ23は、例えば走行部11の車輪の回転数を検出し、その回転数を検出信号S3として制御部16に送出する。三軸加速度センサ24は所謂ジャイロであって、車両本体の三軸方向の加速度により自動運転車両10の三次元の姿勢を検出し、その検出信号S4を制御部16に送出する。 The vehicle speed sensor 23 detects, for example, the number of rotations of the wheels of the traveling section 11 and sends the number of rotations to the control section 16 as a detection signal S3. The three-axis acceleration sensor 24 is a so-called gyro, detects the three-dimensional posture of the automatic driving vehicle 10 based on the acceleration of the vehicle body in the three-axis directions, and sends a detection signal S4 to the control unit 16 .

周囲センサ25は、例えば車両本体の前後のバンパー付近に設けられた複数個のライダーから構成されている。ライダー(LIDAR)は、レーザーレーダーとも呼ばれ、光検出と測距 (Light Detection and Ranging)又はレーザー画像検出と測距(Laser Imaging Detection and Ranging)を行なう。ライダーとして、二次元ライダーや三次元ライダーを用いてもよい。三次元ライダーは、曲線路11cのレーザー画像検出と検出した物体との測距を行なうことができる。なお、周囲センサ25は、ライダーの代わりにあるいはライダーに加えて、例えば車両本体の前後左右に取り付けたステレオカメラや車両本体の屋根に取り付けたライダーを備えていてもよい。ステレオカメラ以外のカメラとしては、単眼カメラ又は双眼カメラを使用できる。 The ambient sensor 25 is composed of, for example, a plurality of riders provided near the front and rear bumpers of the vehicle body. LIDAR, also called laser radar, performs Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection and Ranging. A two-dimensional lidar or a three-dimensional lidar may be used as the lidar. The three-dimensional lidar can perform laser image detection of the curved road 11c and distance measurement to the detected object. The ambient sensor 25 may include, for example, stereo cameras attached to the front, rear, left, and right of the vehicle body, or a lidar attached to the roof of the vehicle body, instead of or in addition to the rider. A monocular camera or a binocular camera can be used as a camera other than the stereo camera.

周囲センサ25は、自動運転車両10の周囲、即ち前後左右の障害物や他の車両等の走行路上の物体を検出することができる。走行路上の物体を検出した場合、その物体の方向及び距離を含む検出信号S5を走行制御部15に送出する。 The surrounding sensor 25 can detect the surroundings of the automatic driving vehicle 10, that is, objects on the road such as front, rear, left, and right obstacles and other vehicles. When an object on the road is detected, a detection signal S<b>5 including the direction and distance of the object is sent to the travel control unit 15 .

操舵角センサ26は、例えば走行部11の操舵輪から直接にあるいはステアリングの回転角度から間接的に、当該自動運転車両10の操舵角を検出して操舵角を検出信号S6として制御部16に送出する。 The steering angle sensor 26 detects the steering angle of the automatically driven vehicle 10, for example, directly from the steered wheels of the traveling unit 11 or indirectly from the rotation angle of the steering wheel, and sends the steering angle as a detection signal S6 to the control unit 16. do.

制御部16は、検出部20の標識センサ21,位置センサ22,車速センサ23,三軸加速度センサ24,周囲センサ25及び操舵角センサ26からの検出信号S1~S6に基づき、自動運転車両10の走行位置,走行速度,姿勢,前方領域の物体、例えば障害物や他の走行車両等の物体の位置及び距離等の走行状態と操舵角を把握して自己位置を推定すると共に、そのときの走行信号走行プログラム15aの進行状況を判断する。 The control unit 16 controls the automatic driving vehicle 10 based on detection signals S1 to S6 from the sign sensor 21, the position sensor 22, the vehicle speed sensor 23, the triaxial acceleration sensor 24, the surrounding sensor 25, and the steering angle sensor 26 of the detection unit 20. By grasping the running state such as the running position, running speed, attitude, the position and distance of objects in the front area, such as obstacles and other running vehicles, and the steering angle, the self-position is estimated, and the running at that time The progress of the signal running program 15a is determined.

ここで、制御監視部18による走行指令16aに含まれる制御指令と駆動制御結果との比較は以下のように行なわれる。図2は走行速度に関する制御監視の場合を示す。走行制御部15は、制御部16からの走行指令16aに基づいて走行信号15aを生成し、この走行信号15aにより駆動制御部14を制御して走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御する。そして、制御監視部18は、走行部11,操舵部12及び制動部13の駆動制御結果として、当該自動運転車両10の車速を検出部20の車速センサ23からの検出信号S3から直接的に取得する。 Here, the comparison between the control command included in the travel command 16a and the drive control result by the control monitoring unit 18 is performed as follows. FIG. 2 shows the case of control monitoring with regard to vehicle speed. The travel control unit 15 generates a travel signal 15a based on a travel command 16a from the control unit 16, and controls the drive control unit 14 based on the travel signal 15a to drive the travel unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13. Control. Then, the control monitoring unit 18 directly acquires the vehicle speed of the automatically driven vehicle 10 from the detection signal S3 from the vehicle speed sensor 23 of the detection unit 20 as the driving control result of the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13. do.

他方、制御部16から制御監視部18に入力される走行指令16aの車速に関する制御指令、即ち制御目標は、モデル17aを介して当該自動運転車両10の各種特性に対応して修正され、車速の修正制御目標として制御監視部18に送出される。 On the other hand, the control command related to the vehicle speed of the travel command 16a input from the control unit 16 to the control monitoring unit 18, that is, the control target is corrected according to the various characteristics of the automatic driving vehicle 10 via the model 17a, and the vehicle speed is adjusted. It is sent to the control monitoring unit 18 as a corrected control target.

制御監視部18は、検出部20の車速センサ23からの検出信号S3による実際の走行速度と上述した車速の修正制御目標とを比較して、走行部11及び制動部13の動作が正常か否かを判断する。 The control monitoring unit 18 compares the actual traveling speed based on the detection signal S3 from the vehicle speed sensor 23 of the detecting unit 20 with the above-mentioned correction control target of the vehicle speed, and determines whether the operation of the traveling unit 11 and the braking unit 13 is normal. to judge whether

制御監視部18は、実際の走行速度と車速の修正制御目標との差が前もって設定された閾値D1’以下の場合には、走行部11及び制動部13の動作が正常であると判断する。これに対して、実際の走行速度と車速の修正制御目標との差が前もって設定された閾値D1’を越える場合には、制御監視部18は、走行部11及び制動部13の動作にエラーが発生したと判断してエラー発生信号18aを生成し、制御部16に送出する。 The control monitoring unit 18 determines that the operation of the running unit 11 and the braking unit 13 is normal when the difference between the actual running speed and the vehicle speed correction control target is equal to or less than a preset threshold value D1'. On the other hand, if the difference between the actual traveling speed and the corrected control target of the vehicle speed exceeds the preset threshold value D1′, the control monitoring unit 18 determines that there is an error in the operation of the traveling unit 11 and the braking unit 13. It determines that an error has occurred, generates an error occurrence signal 18 a , and sends it to the control unit 16 .

本発明の自動運転車両10によれば、制御監視部18が、検出部20からの検出信号に基づいて実際の駆動制御結果を検出し、この駆動制御結果と走行指令16aに含まれる各種制御指令、即ち制御目標とを比較する。
走行部11,操舵部12及び制動部13が正常に動作しているときには、制御目標と実際の制御結果との差が前もって決められた閾値を越えないことから、制御監視部18は、走行部11,操舵部12及び制動部13の動作が正常であるとして、エラー発生信号18aを制御部16に送出しない。従って、制御部16は当該自動運転車両10の自動走行を継続する。
According to the automatic driving vehicle 10 of the present invention, the control monitoring unit 18 detects the actual drive control result based on the detection signal from the detection unit 20, and various control commands included in the drive control result and the travel command 16a , that is, to compare with the control target.
When the traveling section 11, the steering section 12 and the braking section 13 are operating normally, the difference between the control target and the actual control result does not exceed a predetermined threshold. 11. The operation of the steering unit 12 and the braking unit 13 is normal, and the error occurrence signal 18a is not sent to the control unit 16; Therefore, the control unit 16 continues the automatic driving of the automatic driving vehicle 10 .

これに対して、走行部11,操舵部12及び制動部13に異常が発生し、例えば加速又は減速により走行速度が目標値に調整され得ず、あるいは操舵により操舵角が目標値に調整され得ないときは、制御目標と実際の制御結果との差が前もって決められた閾値を越えることで、制御監視部18はエラー発生と判断し、エラー発生信号18aを生成して制御部16に送出する。これを受けて、制御部16は停止指令16bを生成して走行制御部15に送出し、走行制御部15は停止信号15bを生成し、駆動制御部14により走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御して当該自動運転車両10を停止させる。
従って、走行部11,操舵部12及び制動部13の動作に異常が発生したとしても、制御監視部18が、走行指令16aに含まれる各種制御指令と制御監視部18により検出された駆動制御結果とを比較し、その差が閾値を越えたときに制御部16が当該自動運転車両10を停止させることによって、自動運転車両10は、暴走したり走路外にはみ出してしまうことがなく安全に且つ確実に停止する。このようにして、制御監視部18において、走行部11、操舵部12及び制動部13の動作を直接監視しないで、制御目標に対してモデル17aで修正した修正制御目標値と、検出部20で検出される駆動制御結果との比較を行うことでエラー発生を検出することができる。
On the other hand, an abnormality occurs in the running unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13. For example, the running speed cannot be adjusted to the target value by acceleration or deceleration, or the steering angle cannot be adjusted to the target value by steering. If not, the difference between the control target and the actual control result exceeds a predetermined threshold value, the control monitoring unit 18 determines that an error has occurred, generates an error occurrence signal 18a, and sends it to the control unit 16. . In response to this, the control unit 16 generates a stop command 16b and sends it to the travel control unit 15, the travel control unit 15 generates a stop signal 15b, and the drive control unit 14 controls the travel unit 11, the steering unit 12, and the brake. The automatic driving vehicle 10 is stopped by controlling the driving of the unit 13 .
Therefore, even if an abnormality occurs in the operation of the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13, the control monitoring unit 18 detects various control commands included in the traveling command 16a and the drive control results detected by the control monitoring unit 18. , and when the difference exceeds the threshold value, the control unit 16 stops the automatically driven vehicle 10, so that the automatically driven vehicle 10 does not run out of control or run off the track safely and definitely stop. In this way, the control monitoring unit 18 does not directly monitor the operations of the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13, and the corrected control target value corrected by the model 17a with respect to the control target and the detection unit 20 The occurrence of an error can be detected by comparing with the detected drive control result.

本発明実施形態の自動運転車両10は以上のように構成され、次のように動作する。
図3のフローチャートにおいて、まずステップST1にて、走行前に制御部16にて走行プログラムとしての走行指令16aが作成され、あるいは外部から制御部16に走行指令16aが入力され、記憶部17に記憶される。ステップST2にて走行開始時に、自動運転車両10の制御部16は記憶部17から走行指令16aを読み出し、走行制御部15に送出する。走行制御部15は走行指令16aに基づいて走行信号15aを生成し、駆動制御部14を制御して走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御する。これにより、ステップST3にて、駆動制御部14は走行信号15aに従って走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御するので、自動運転車両10は走行信号15aに従って自動走行を行なう。
The automatic driving vehicle 10 of the embodiment of the present invention is configured as described above and operates as follows.
In the flow chart of FIG. 3, first, in step ST1, the control unit 16 creates a running command 16a as a running program before running, or the running command 16a is input to the control unit 16 from the outside and stored in the storage unit 17. be done. At step ST2, when the vehicle 10 starts running, the control unit 16 of the automatically driven vehicle 10 reads the running command 16a from the storage unit 17 and sends it to the running control unit 15 . The travel control unit 15 generates a travel signal 15a based on the travel command 16a and controls the drive control unit 14 to drive and control the travel unit 11, the steering unit 12 and the braking unit 13. FIG. As a result, in step ST3, the drive control section 14 drives and controls the traveling section 11, the steering section 12, and the braking section 13 according to the traveling signal 15a, so the automatically driven vehicle 10 automatically travels according to the traveling signal 15a.

制御監視部18には、ステップST4にて検出部20の車速センサ23からの検出信号S3が車速の実際値として入力されると共に、ステップST5にて検出部20の操舵角センサ26から検出信号S6が操舵角の実際値として入力される。
他方、ステップST6において、制御部16から走行指令16aがモデル17aに入力され、ステップST7にて走行指令16aに含まれる車速に関する制御指令がモデル17aを通して修正されて、車速の修正制御目標として制御監視部18に入力される。さらにステップST8にて、走行指令16aに含まれる操舵に関する制御指令がモデル17aを通して修正され、操舵角に関する修正制御目標として制御監視部18に入力される。
The control monitoring unit 18 receives the detection signal S3 from the vehicle speed sensor 23 of the detection unit 20 as the actual value of the vehicle speed at step ST4, and receives the detection signal S6 from the steering angle sensor 26 of the detection unit 20 at step ST5. is entered as the actual value of the steering angle.
On the other hand, in step ST6, the running command 16a is input from the control unit 16 to the model 17a, and in step ST7, the control command related to the vehicle speed contained in the running command 16a is corrected through the model 17a, and is controlled and monitored as a corrected control target of the vehicle speed. It is input to the part 18 . Further, in step ST8, the control command relating to steering contained in the travel command 16a is corrected through the model 17a and input to the control monitoring section 18 as a corrected control target relating to the steering angle.

これにより、制御監視部18は、ステップST9にて車速の実際値と修正制御目標である目標値とを比較する、即ち、その差D1を閾値D1’と比較する。
差D1>D1’の場合には、制御監視部18は、ステップST10にて走行部11及び制動部13の動作にエラー発生と判断してエラー発生信号18aを生成し、制御部16に送出する。これを受けて制御部16は、ステップST11にて走行指令16aに代えて停止指令16bを生成して走行制御部15に送出する。これにより、走行制御部15は、ステップST12にて走行信号15aに代えて停止信号15bを生成し、これを駆動制御部14に送出する。従って、駆動制御部14は、ステップST13にてこの停止信号15bに基づいて走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御し、自動運転車両10を停止させることにより自動運転が終了する。
Accordingly, in step ST9, the control monitoring unit 18 compares the actual value of the vehicle speed and the target value, which is the correction control target, that is, compares the difference D1 with the threshold value D1'.
If the difference D1>D1′, the control monitoring unit 18 determines that an error has occurred in the operation of the traveling unit 11 and the braking unit 13 in step ST10, generates an error occurrence signal 18a, and sends it to the control unit 16. . In response to this, the control unit 16 generates a stop command 16b in place of the travel command 16a and sends it to the travel control unit 15 in step ST11. As a result, the travel control unit 15 generates the stop signal 15b instead of the travel signal 15a in step ST12, and sends it to the drive control unit 14. FIG. Therefore, in step ST13, the drive control unit 14 drives and controls the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13 based on the stop signal 15b to stop the automatic driving vehicle 10, thereby ending the automatic operation.

これに対してステップST9にて、差D1≦D1’の場合には、制御監視部18はエラー発生信号18aを生成せず、制御部16はそのまま自動運転車両10の自動走行を継続する。続いて、制御監視部18は、ステップST14にて操舵角の実際値と修正制御目標である目標値とを比較する、即ち、その差D2を閾値D2’と比較する。差D2>D2’の場合には、制御監視部18はステップST15にて操舵部12の動作にエラー発生と判断し、エラー発生信号18aを生成して制御部16に送出する。 On the other hand, in step ST9, if the difference D1≤D1', the control monitoring unit 18 does not generate the error occurrence signal 18a, and the control unit 16 continues the automatic driving of the automatically driven vehicle 10 as it is. Subsequently, in step ST14, the control monitoring unit 18 compares the actual value of the steering angle and the target value, which is the correction control target, that is, compares the difference D2 with the threshold value D2'. If the difference D2>D2', the control monitoring section 18 determines that an error has occurred in the operation of the steering section 12 in step ST15, generates an error occurrence signal 18a, and sends it to the control section 16. FIG.

これを受けて、制御部16はステップST11に進み、同様に走行指令16aに代えて停止指令16bを生成し、走行制御部15に送出する。これにより、走行制御部15はステップST12にて走行信号15aに代えて停止信号15bを生成し、駆動制御部14に送出する。従って、駆動制御部14は、ステップST13にてこの停止信号15bに基づいて、走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御し、自動運転車両10を停止させることにより自動運転が終了する。 In response to this, the control unit 16 proceeds to step ST11, similarly generates a stop command 16b instead of the travel command 16a, and sends it to the travel control unit 15. FIG. As a result, the travel control unit 15 generates the stop signal 15b instead of the travel signal 15a in step ST12, and sends it to the drive control unit 14. FIG. Therefore, in step ST13, the drive control unit 14 drives and controls the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13 based on the stop signal 15b to stop the automatic driving vehicle 10, thereby ending the automatic operation. .

これに対して差D2≦D2’の場合には、ステップST14にて、制御監視部18はエラー発生信号18aを生成せず、制御部16はそのまま自動運転車両10の自動走行を継続する。そして、ステップST16にて所定時間T経過後にステップST4に戻って、ステップST4~ST15を所定時間毎に繰り返す。
以上で、本実施形態の自動運転車両10における制御監視が完了する。
On the other hand, if the difference D2≤D2', the control monitoring unit 18 does not generate the error occurrence signal 18a in step ST14, and the control unit 16 continues the automatic driving of the automatically driven vehicle 10 as it is. Then, after the predetermined time T has elapsed in step ST16, the process returns to step ST4, and steps ST4 to ST15 are repeated every predetermined time.
With the above, the control and monitoring of the automatic driving vehicle 10 of the present embodiment are completed.

図3に示すように走行速度及び操舵角を検出する場合、本発明の自動運転車両10によれば、制御監視部18が、検出部20からの検出信号に基づいて実際の駆動制御結果である走行速度及び操舵角を検出し、この駆動制御結果と走行指令16aに含まれる加速,減速及び操舵に関する制御指令、即ち制御目標である目標速度及び目標操舵角とを比較することができる。走行部11,操舵部12及び制動部13が正常に動作しているときには、制御監視部18は、制御目標と実際の制御結果との差が前もって決められた閾値を越えないことから、走行部11,操舵部12及び制動部13の動作が正常であると判断して、エラー発生信号18aを制御部16に送出しない。従って、制御部16は当該自動運転車両10の自動走行を継続する。 When detecting the traveling speed and the steering angle as shown in FIG. It is possible to detect the running speed and steering angle and compare the drive control result with the control commands for acceleration, deceleration and steering included in the running command 16a, that is, the target speed and the target steering angle, which are control targets. When the traveling section 11, the steering section 12, and the braking section 13 are operating normally, the control monitoring section 18 detects that the difference between the control target and the actual control result does not exceed a predetermined threshold. 11. Determine that the operation of the steering section 12 and the braking section 13 are normal, and do not send the error occurrence signal 18a to the control section 16; Therefore, the control unit 16 continues the automatic driving of the automatic driving vehicle 10 .

これに対して、走行部11,操舵部12及び制動部13に異常が発生して、加速又は減速により走行速度が目標速度に調整され得ず、あるいは操舵により操舵角が目標操舵角に調整され得ない場合には、制御監視部18は、制御目標と実際の制御結果との差が前もって決められた閾値を越えることでエラー発生と判断し、エラー発生信号18aを生成して制御部16に送出する。これを受けて、制御部16は停止指令16bを生成して走行制御部15に送出し、走行制御部15は停止信号15bを生成して駆動制御部14により走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御して当該自動運転車両10を停止させる。従って、走行部11,操舵部12及び制動部13の動作に異常が発生したとしても、制御監視部18が、走行指令16aに含まれる加速,減速及び操舵に関する制御指令と制御監視部18により検出された駆動制御結果としての走行速度及び操舵角とを比較し、その差が閾値を越えたときに当該自動運転車両10を停止させることで、自動運転車両10は暴走したり走路外にはみ出してしまうようなことがなく、安全に且つ確実に停止する。 On the other hand, if an abnormality occurs in the running section 11, the steering section 12, or the braking section 13, the running speed cannot be adjusted to the target speed by acceleration or deceleration, or the steering angle cannot be adjusted to the target steering angle by steering. If not, the control monitoring unit 18 judges that an error has occurred when the difference between the control target and the actual control result exceeds a predetermined threshold value, generates an error occurrence signal 18a, and sends it to the control unit 16. Send out. In response to this, the control unit 16 generates a stop command 16b and sends it to the travel control unit 15, the travel control unit 15 generates a stop signal 15b, and the drive control unit 14 controls the travel unit 11, the steering unit 12, and the brake. The automatic driving vehicle 10 is stopped by controlling the driving of the unit 13 . Therefore, even if an abnormality occurs in the operation of the traveling unit 11, the steering unit 12, and the braking unit 13, the control monitoring unit 18 detects the control commands related to acceleration, deceleration, and steering included in the traveling command 16a and the control monitoring unit 18. By comparing the traveling speed and the steering angle as the result of the drive control, and stopping the automatic driving vehicle 10 when the difference exceeds the threshold value, the automatic driving vehicle 10 runs out of control or runs off the road. It stops safely and reliably without being put away.

上述した実施形態においては、制御監視部18が車速及び操舵角の動作を監視するようになっているが、これに限らず、制御監視部18が車速のみあるいは操舵角のみの動作を監視するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the control monitoring unit 18 monitors the operation of the vehicle speed and the steering angle. can be

(車速を検出する場合)
走行速度を検出する場合には、制御監視部18が、検出部20からの検出信号に基づいて実際の駆動制御結果である走行速度を検出し、この駆動制御結果と走行指令16aに含まれる加速及び減速に関する制御指令、即ち制御目標である目標速度とを比較する。走行部11及び制動部13が正常に動作しているときには、制御目標と実際の制御結果との差が前もって決められた閾値を越えないことから、制御監視部18は、走行部11及び制動部13の動作が正常であると判断してエラー発生信号18aを制御部16に送出しない。従って、制御部16は当該自動運転車両10の自動走行を継続する。
(When detecting vehicle speed)
When detecting the running speed, the control monitoring unit 18 detects the running speed, which is the result of actual driving control, based on the detection signal from the detecting unit 20, and detects the driving control result and the acceleration contained in the running command 16a. and the control command for deceleration, that is, the target speed, which is the control target. When the traveling portion 11 and the braking portion 13 are operating normally, the difference between the control target and the actual control result does not exceed a predetermined threshold. 13 is normal, and the error occurrence signal 18a is not sent to the control unit 16. FIG. Therefore, the control unit 16 continues the automatic driving of the automatic driving vehicle 10 .

これに対して、走行部11及び制動部13に異常が発生し、加速又は減速により走行速度が目標速度に調整され得ない場合には、制御目標と実際の制御結果との差が前もって決められた閾値を越えることにより、制御監視部18はエラー発生と判断してエラー発生信号18aを生成し、制御部16に送出する。これを受けて、制御部16は停止指令16bを生成して走行制御部15に送出し、走行制御部15は停止信号15bを生成して駆動制御部14により走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御し、当該自動運転車両10を停止させる。従って、走行部11及び制動部13の動作に異常が発生したとしても、制御監視部18によって、走行指令16aに含まれる加速及び減速に関する制御指令と制御監視部18により検出された駆動制御結果としての走行速度とが比較され、その差が閾値を越えたときに、制御部16が当該自動運転車両10を停止させることで、自動運転車両10は暴走するようなことがなく安全に且つ確実に停止する。 On the other hand, when an abnormality occurs in the traveling portion 11 and the braking portion 13 and the traveling speed cannot be adjusted to the target speed due to acceleration or deceleration, the difference between the control target and the actual control result is determined in advance. When the threshold value is exceeded, the control monitor unit 18 determines that an error has occurred, generates an error occurrence signal 18a, and sends it to the control unit 16. FIG. In response to this, the control unit 16 generates a stop command 16b and sends it to the travel control unit 15, the travel control unit 15 generates a stop signal 15b, and the drive control unit 14 controls the travel unit 11, the steering unit 12, and the brake. The part 13 is driven and controlled to stop the automatically driven vehicle 10 . Therefore, even if an abnormality occurs in the operation of the traveling unit 11 and the braking unit 13, the control monitoring unit 18 detects the control command regarding acceleration and deceleration included in the traveling command 16a and the drive control result detected by the control monitoring unit 18. When the difference exceeds the threshold, the control unit 16 stops the automatically driven vehicle 10, so that the automatically driven vehicle 10 does not run out of control safely and reliably. Stop.

(操舵角を検出する場合)
操舵角を検出する場合には、制御監視部18が検出部20からの検出信号に基づいて実際の駆動制御結果である操舵角を検出し、この駆動制御結果と走行指令16aに含まれる操舵に関する指令即ち制御目標である目標操舵角とを比較する。操舵部12が正常に動作しているときには、制御目標と実際の制御結果との差が前もって決められた閾値を越えないことから、制御監視部18は操舵部12の動作が正常であると判断し、エラー発生信号18aを制御部16に送出しない。従って、制御部16は当該自動運転車両10の自動走行を継続する。
(when detecting the steering angle)
When the steering angle is detected, the control monitoring unit 18 detects the steering angle, which is the result of the actual drive control, based on the detection signal from the detection unit 20, and compares the steering angle included in the drive control result and the travel command 16a. It is compared with a target steering angle which is a command, that is, a control target. When the steering unit 12 is operating normally, the difference between the control target and the actual control result does not exceed a predetermined threshold, so the control monitoring unit 18 determines that the operation of the steering unit 12 is normal. However, the error occurrence signal 18a is not sent to the control unit 16. Therefore, the control unit 16 continues the automatic driving of the automatic driving vehicle 10 .

これに対して、操舵部12に異常が発生して操舵により操舵角が目標操舵角に調整され得ない場合には、制御目標と実際の制御結果との差が前もって決められた閾値を越えることにより、制御監視部18はエラー発生と判断してエラー発生信号18aを生成し、制御部16に送出する。これを受けて、制御部16は停止指令16bを生成して走行制御部15に送出し、走行制御部15は停止信号15bを生成して、駆動制御部14により走行部11,操舵部12及び制動部13を駆動制御して当該自動運転車両10を停止させる。従って、操舵部12の動作に異常が発生したとしても、制御監視部18によって、走行指令16aに含まれる操舵に関する制御指令と制御監視部18により検出された駆動制御結果としての操舵角とが比較され、その差が閾値を越えたときに、制御部16が当該自動運転車両10を停止させることにより、自動運転車両10は走路外にはみ出してしまうようなことなく安全に且つ確実に停止する。 On the other hand, when an abnormality occurs in the steering unit 12 and the steering angle cannot be adjusted to the target steering angle by steering, the difference between the control target and the actual control result exceeds a predetermined threshold value. As a result, the control monitor 18 determines that an error has occurred, generates an error occurrence signal 18a, and sends it to the controller 16. FIG. In response to this, the control unit 16 generates a stop command 16b and sends it to the travel control unit 15, the travel control unit 15 generates a stop signal 15b, and the drive control unit 14 causes the travel unit 11, the steering unit 12, and The automatic driving vehicle 10 is stopped by driving and controlling the braking unit 13 . Therefore, even if an abnormality occurs in the operation of the steering unit 12, the control monitor unit 18 compares the steering control command included in the travel command 16a with the steering angle detected by the control monitor unit 18 as a drive control result. When the difference exceeds the threshold, the control unit 16 stops the automatically driven vehicle 10, so that the automatically driven vehicle 10 stops safely and reliably without running off the road.

本発明による自動運転車両10によれば、制御監視部18が、正常走行時における走行指令16aに含まれる加速,減速又は操舵に関する制御指令に関して、当該自動運転車両10の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデル17aを前もって備えており、制御部16が、制御指令と駆動制御結果とを比較する際にモデル17aを参照して、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標と駆動制御結果とを比較して、エラー発生か否かの判断を行なうことができる。 According to the automatic driving vehicle 10 according to the present invention, the control monitoring unit 18 corrects the control command related to acceleration, deceleration, or steering included in the driving command 16a during normal driving corresponding to the unique characteristics of the automatic driving vehicle 10. A model 17a representing a running speed or a steering angle as a control target is provided in advance, and the control unit 16 refers to the model 17a when comparing the control command and the drive control result to determine the driving conditions according to the running conditions at that time. It is possible to determine whether or not an error has occurred by comparing the expected correction control target and the drive control result.

上記構成によれば、モデル17aが、走行指令16aに含まれる各種制御指令、例えば加速,減速又は操舵に関する制御指令、例えば制御目標である目標速度,目標操舵角と、これらの制御目標に対応して当該自動運転車両10の実環境においてどのような走行速度又は操舵角が得られるかを測定した、所謂入出力の非線形関係式として、前もって設定されている。これにより自動運転車両10の自動走行中に、制御監視部18が制御指令からモデル17aを参照し、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標を算出して、この修正制御目標と駆動制御結果とを比較してエラー発生の判断を行なうことで迅速に且つ精度良くエラー発生を検出することができる。 According to the above configuration, the model 17a corresponds to various control commands included in the travel command 16a, such as control commands relating to acceleration, deceleration, or steering, such as target speed and target steering angle, which are control targets, and these control targets. It is set in advance as a so-called input/output nonlinear relational expression that measures what kind of running speed or steering angle is obtained in the actual environment of the automatic driving vehicle 10 . As a result, during automatic driving of the autonomous vehicle 10, the control monitoring unit 18 refers to the model 17a from the control command, calculates the expected correction control target according to the driving conditions at that time, and calculates the correction control target. By comparing the result of drive control and determining the occurrence of an error, it is possible to detect the occurrence of an error quickly and accurately.

本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な形態で実施することができる。例えば、上述した実施形態において、制御監視部18がエラー発生を検出した場合に、制御部16は自動運転車両10を速やかに徐行させ、路肩に寄せて停車するような縮退運転による停止指令16bを生成しているが、その場で非常停止させるようにしてもよい。 The present invention can be embodied in various forms without departing from its gist. For example, in the above-described embodiment, when the control monitoring unit 18 detects the occurrence of an error, the control unit 16 quickly slows down the automatically-operated vehicle 10 and issues a stop command 16b by degenerate operation such that the vehicle is brought to a shoulder and stopped. Although it is generated, it may be made to make an emergency stop on the spot.

上述した実施形態においては、制御監視部18は、自動運転車両10に設けられた検出部20の車速センサ23からの検出信号S3に基づいて直接に車速の実際値を取得するようになっているが、これに限らず、位置センサ22又は周囲センサ25からの検出信号S2,S5に基づいて、当該自動運転車両10の走行に伴う位置の変化量である距離を位置の差分として当該自動運転車両10の車速を演算し、車速の実際値を間接的に取得してもよいことは明らかである。 In the above-described embodiment, the control monitoring unit 18 directly acquires the actual value of the vehicle speed based on the detection signal S3 from the vehicle speed sensor 23 of the detection unit 20 provided in the automatic driving vehicle 10. However, not limited to this, based on the detection signals S2 and S5 from the position sensor 22 or the surrounding sensor 25, the distance, which is the amount of change in the position accompanying the traveling of the automatic driving vehicle 10, is used as the position difference. It is obvious that 10 vehicle speeds may be calculated to indirectly obtain the actual value of the vehicle speed.

これらの構成によれば、制御監視部18が、車速センサ23からの検出信号により直接的にあるいは位置センサ22からの検出信号,周囲センサ25からの検出信号に基づいて間接的に、実際の車速を取得することにより、駆動制御結果である車速を監視することができる。 According to these configurations, the control monitoring unit 18 directly detects the actual vehicle speed based on the detection signal from the vehicle speed sensor 23 or indirectly based on the detection signal from the position sensor 22 and the detection signal from the ambient sensor 25. can be obtained to monitor the vehicle speed, which is the drive control result.

上述した実施形態においては、制御監視部18が、自動運転車両10に設けられた検出部20の操舵角センサ26からの検出信号S6に基づいて直接に車速の実際値を取得するようになっているが、これに限らず、三軸加速度センサ24からの検出信号S4に基づいて、当該自動運転車両10の走行に伴う旋回角速度の変化量である角度を操舵角の差分として当該自動運転車両10の操舵角を演算し、操舵角の実際値を間接的に取得してもよいことは明らかである。 In the embodiment described above, the control monitoring unit 18 directly acquires the actual value of the vehicle speed based on the detection signal S6 from the steering angle sensor 26 of the detection unit 20 provided in the automatic driving vehicle 10. However, not limited to this, based on the detection signal S4 from the three-axis acceleration sensor 24, the angle that is the amount of change in the turning angular velocity accompanying the traveling of the automatically driving vehicle 10 is used as the difference in the steering angle. can be calculated to indirectly obtain the actual value of the steering angle.

これらの構成によれば、制御監視部18が、操舵角センサ26から直接に操舵角を取得し、又は三軸加速度センサ24からの検出信号に基づいて間接的に操舵角を取得することにより、駆動制御結果である操舵角を監視することができる。 According to these configurations, the control monitoring unit 18 acquires the steering angle directly from the steering angle sensor 26, or indirectly acquires the steering angle based on the detection signal from the three-axis acceleration sensor 24. The steering angle, which is the drive control result, can be monitored.

10 自動運転車両
11 走行部
12 操舵部
13 制動部
14 駆動制御部
15 走行制御部
15a 走行信号
15b 停止信号
16 制御部
16a 走行指令
16b 停止指令
17 記憶部
17a モデル
18 制御監視部
18a エラー発生信号
20 検出部
21 標識センサ
22 位置センサ
23 車速センサ
24 三軸加速度センサ
25 周囲センサ
26 操舵角センサ
S1~S7 検出信号
REFERENCE SIGNS LIST 10 Autonomous vehicle 11 Driving unit 12 Steering unit 13 Braking unit 14 Drive control unit 15 Driving control unit 15a Driving signal 15b Stop signal 16 Control unit 16a Driving command 16b Stop command 17 Storage unit 17a Model 18 Control monitoring unit 18a Error occurrence signal 20 Detector 21 Marking sensor 22 Position sensor 23 Vehicle speed sensor 24 Three-axis acceleration sensor 25 Surrounding sensor 26 Steering angle sensor S1 to S7 Detection signals

Claims (9)

走行部,操舵部及び制動部と、前記走行部,操舵部及び制動部を駆動制御する駆動制御部と、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,操舵角センサ,三軸加速度センサ,周囲センサ等から成る検出部と、前記検出部からの検出信号に基づいて前記走行部,操舵部及び制動部への各種制御指令の目標値を含む走行指令を生成する制御部と、前記制御部からの走行指令に基づいて走行信号を生成して前記駆動制御部に送出する走行制御部と、を備える自動運転車両において、
さらに、前記走行部,操舵部及び制動部の駆動制御結果の実際値を検出し、該実際値と前記各種制御指令の目標値とを比較する制御監視部を備え、
前記制御監視部が、正常走行時における加速,減速を含む車速又は操舵角についての制御指令に関して、当該自動運転車両の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデルを前もって備えており、
前記制御指令の目標値と前記駆動制御結果の実際値とを比較する際に前記モデルを参照して、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標値と前記駆動制御結果の実際値とを比較して、その差が閾値を越えたときにエラー発生と判断してエラー発生信号を前記制御部に送出し、
前記制御部が、前記エラー発生信号を受け取ったとき停止指令を生成して前記走行制御部に送出し、
前記走行制御部が前記停止指令に基づいて停止信号を生成して、前記駆動制御部が停止信号により前記走行部、操舵部及び制動部を駆動制御して当該自動運転車両を停止させる、自動運転車両。
A driving unit, a steering unit, and a braking unit; a drive control unit that drives and controls the driving unit, the steering unit, and the braking unit; a position sensor, a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, a triaxial acceleration sensor, and an ambient sensor that detect the driving state; etc., a control unit that generates a running command including target values of various control commands to the running unit, the steering unit, and the braking unit based on the detection signal from the detecting unit, and a command from the control unit A driving control unit that generates a driving signal based on a driving command and sends it to the driving control unit,
Furthermore, a control monitoring unit for detecting actual values of driving control results of the traveling unit, the steering unit and the braking unit and comparing the actual values with the target values of the various control commands,
The control monitoring unit creates a model representing the running speed or steering angle as a correction control target corresponding to the unique characteristics of the autonomous vehicle, with respect to the control command for vehicle speed or steering angle including acceleration and deceleration during normal running. prepared in advance,
When the target value of the control command and the actual value of the drive control result are compared, the model is referred to, and the corrected control target value and the actual value of the drive control result expected according to the running conditions at that time. and when the difference exceeds the threshold value, it is determined that an error has occurred and an error occurrence signal is sent to the control unit;
said control unit generating a stop command and sending it to said travel control unit when said error occurrence signal is received;
The driving control unit generates a stop signal based on the stop command, and the driving control unit drives and controls the traveling unit, the steering unit, and the braking unit according to the stop signal to stop the automatically driving vehicle. vehicle.
走行部,操舵部及び制動部と、前記走行部,操舵部及び制動部を駆動制御する駆動制御部と、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,操舵角センサ,三軸加速度センサ,周囲センサ等から成る検出部と、前記検出部からの検出信号に基づいて加速,減速及び操舵を含む走行指令を生成する制御部と、前記制御部からの走行指令に基づいて走行信号を生成して前記駆動制御部に送出する走行制御部と、を備える自動運転車両において、
さらに、前記走行部,操舵部及び制動部の駆動制御結果としての加速,減速を含む車速及び操舵角の実際値を検出し、該車速及び操舵角の実際値と前記加速,減速及び操舵に関する制御指令の目標値とを比較する制御監視部を備え、
前記制御監視部が、正常走行時における加速,減速又は操舵に関する制御指令に関して、当該自動運転車両の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデルを前もって備えており、
前記制御指令の目標値と前記駆動制御結果の実際値とを比較する際に前記モデルを参照して、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標値と前記駆動制御結果の実際値とを比較して、その差が閾値を越えたときにエラー発生と判断してエラー発生信号を前記制御部に送出し、
前記制御部が前記エラー発生信号を受け取ったとき、停止指令を生成して前記走行制御部に送出し、
前記走行制御部は前記停止指令に基づいて停止信号を生成し、前記駆動制御部は停止信号により前記走行部、操舵部及び制動部を駆動制御して、当該自動運転車両を停止させる、自動運転車両。
A driving unit, a steering unit, and a braking unit; a drive control unit that drives and controls the driving unit, the steering unit, and the braking unit; a position sensor, a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, a triaxial acceleration sensor, and an ambient sensor that detect the driving state; etc., a control unit that generates a running command including acceleration, deceleration and steering based on the detection signal from the detection unit, and a running signal that generates a running signal based on the running command from the control unit. In an automatic driving vehicle comprising a driving control unit that sends to the drive control unit,
Furthermore, actual values of vehicle speed and steering angle including acceleration and deceleration are detected as a result of drive control of the running unit, steering unit and braking unit, and the actual values of the vehicle speed and steering angle and control related to the acceleration, deceleration and steering are detected. Equipped with a control monitoring unit that compares with the target value of the command,
The control monitoring unit is provided in advance with a model that represents a running speed or a steering angle as a correction control target corresponding to the unique characteristics of the automatic driving vehicle, with respect to control commands related to acceleration, deceleration, or steering during normal running,
When the target value of the control command and the actual value of the drive control result are compared, the model is referred to, and the corrected control target value and the actual value of the drive control result expected according to the running conditions at that time. and when the difference exceeds the threshold value, it is determined that an error has occurred and an error occurrence signal is sent to the control unit;
when the control unit receives the error occurrence signal, generates a stop command and sends it to the travel control unit;
The travel control unit generates a stop signal based on the stop command, and the drive control unit drives and controls the travel unit, the steering unit, and the braking unit based on the stop signal to stop the automatically operating vehicle. vehicle.
走行部,操舵部及び制動部と、前記走行部,操舵部及び制動部を駆動制御する駆動制御部と、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,操舵角センサ,三軸加速度センサ,周囲センサ等から成る検出部と、前記検出部からの検出信号に基づいて加速,減速及び操舵を含む走行指令を生成する制御部と、前記制御部からの走行指令に基づいて走行信号を生成して前記駆動制御部に送出する走行制御部と、を備える自動運転車両において、
さらに、前記走行部及び制動部の駆動制御結果としての車速の実際値を検出し、前記加速及び減速に関する制御指令の目標値と前記駆動制御結果としての実際の車速とを比較する制御監視部を備え、
前記制御監視部が、正常走行時における加速,減速又は操舵に係る制御指令に関して、当該自動運転車両の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデルを前もって備えており、
前記制御指令の目標値と前記駆動制御結果の実際値とを比較する際に前記モデルを参照して、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標値と前記駆動制御結果の実際値とを比較して、その差が閾値を越えたときにエラー発生と判断してエラー発生信号を前記制御部に送出し、
前記制御部が前記エラー発生信号を受け取ったとき、停止指令を生成して前記走行制御部に送出し、
前記走行制御部が前記停止指令に基づいて停止信号を生成して、前記駆動制御部が前記停止信号により前記走行部、操舵部及び制動部を駆動制御して、当該自動運転車両を停止させる、自動運転車両。
A driving unit, a steering unit, and a braking unit; a drive control unit that drives and controls the driving unit, the steering unit, and the braking unit; a position sensor, a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, a triaxial acceleration sensor, and an ambient sensor that detect the driving state; etc., a control unit that generates a running command including acceleration, deceleration and steering based on the detection signal from the detection unit, and a running signal that generates a running signal based on the running command from the control unit. In an automatic driving vehicle comprising a driving control unit that sends to the drive control unit,
Further, a control monitoring unit for detecting an actual value of vehicle speed as a result of drive control of the traveling unit and the braking unit, and comparing the target value of the control command for the acceleration and deceleration with the actual vehicle speed as the result of the drive control. prepared,
The control monitoring unit is provided in advance with a model representing a running speed or a steering angle as a correction control target corresponding to the unique characteristics of the autonomous vehicle, with respect to control commands related to acceleration, deceleration, or steering during normal running. ,
When the target value of the control command and the actual value of the drive control result are compared, the model is referred to, and the corrected control target value and the actual value of the drive control result expected according to the running conditions at that time. and when the difference exceeds the threshold value, it is determined that an error has occurred and an error occurrence signal is sent to the control unit;
when the control unit receives the error occurrence signal, generates a stop command and sends it to the travel control unit;
The travel control unit generates a stop signal based on the stop command, and the drive control unit drives and controls the travel unit, the steering unit, and the braking unit according to the stop signal to stop the automated driving vehicle. self-driving vehicle.
前記制御監視部が、車速センサからの検出信号により当該自動運転車両の実際の車速を取得する、請求項2又は3に記載の自動運転車両。 The autonomous driving vehicle according to claim 2 or 3, wherein the control monitoring unit acquires the actual vehicle speed of the autonomous driving vehicle from a detection signal from a vehicle speed sensor. 前記制御監視部が、位置センサからの検出信号に基づいて、当該自動運転車両の走行に伴う位置の差分により当該自動運転車両の実際の車速を取得する、請求項2又は3に記載の自動運転車両。 Automatic operation according to claim 2 or 3, wherein the control monitoring unit acquires the actual vehicle speed of the automatic operation vehicle based on the detection signal from the position sensor, based on the difference in the position accompanying the traveling of the automatic operation vehicle. vehicle. 前記制御監視部が周囲センサからの検出信号に基づいて、当該自動運転車両の走行に伴う位置の差分により当該自動運転車両の実際の車速を取得する、請求項2又は3に記載の自動運転車両。 The autonomous driving vehicle according to claim 2 or 3, wherein the control monitoring unit acquires the actual vehicle speed of the autonomous driving vehicle based on the detection signal from the surrounding sensor and the difference in the position accompanying the traveling of the autonomous driving vehicle. . 走行部,操舵部及び制動部と、前記走行部,操舵部及び制動部を駆動制御する駆動制御部と、走行状態を検出する位置センサ,車速センサ,操舵角センサ,三軸加速度センサ,周囲センサ等から成る検出部と、前記検出部からの検出信号に基づいて操舵を含む走行指令を生成する制御部と、前記制御部からの走行指令に基づいて走行信号を生成して前記駆動制御部に送出する走行制御部と、を備える自動運転車両において、
さらに、前記操舵部の駆動制御結果としての実際の操舵角を検出し、前記操舵に関する制御指令の目標値と前記駆動制御結果としての実際の操舵角とを比較する制御監視部を備え、
前記制御監視部が、正常走行時における加速,減速又は操舵に係る制御指令に関して、当該自動運転車両の固有の特性に対応した修正制御目標としての走行速度又は操舵角を表わすモデルを前もって備えており、
前記制御指令の目標値と前記駆動制御結果の実際値とを比較する際に前記モデルを参照して、そのときの走行条件に応じて期待される修正制御目標値と前記駆動制御結果の実際値とを比較して、その差が閾値を越えたときにエラー発生と判断してエラー発生信号を前記制御部に送出し、
前記制御部が前記エラー発生信号を受け取ったとき、停止指令を生成して前記走行制御部に送出し、
前記走行制御部が前記停止指令に基づいて停止信号を生成して、前記駆動制御部が停止信号により前記走行部、操舵部及び制動部を駆動制御して、当該自動運転車両を停止させる、自動運転車両。
A driving unit, a steering unit, and a braking unit; a drive control unit that drives and controls the driving unit, the steering unit, and the braking unit; a position sensor, a vehicle speed sensor, a steering angle sensor, a triaxial acceleration sensor, and an ambient sensor that detect the driving state; etc., a control unit that generates a running command including steering based on the detection signal from the detecting unit, and a running signal that is generated based on the running command from the control unit and sent to the drive control unit. In an automatic driving vehicle equipped with a traveling control unit that sends out,
Furthermore, a control monitoring unit that detects an actual steering angle as a result of drive control of the steering unit and compares a target value of the control command regarding the steering with the actual steering angle as the result of the drive control,
The control monitoring unit is provided in advance with a model representing a running speed or a steering angle as a correction control target corresponding to the unique characteristics of the autonomous vehicle, with respect to control commands related to acceleration, deceleration, or steering during normal running. ,
When the target value of the control command and the actual value of the drive control result are compared, the model is referred to, and the corrected control target value and the actual value of the drive control result expected according to the running conditions at that time. and when the difference exceeds the threshold value, it is determined that an error has occurred and an error occurrence signal is sent to the control unit;
when the control unit receives the error occurrence signal, generates a stop command and sends it to the travel control unit;
The travel control unit generates a stop signal based on the stop command, and the drive control unit drives and controls the travel unit, the steering unit, and the braking unit according to the stop signal to stop the automatically driving vehicle. driving vehicle.
前記制御監視部が、操舵角センサからの検出信号により当該自動運転車両の実際の操舵角を取得する、請求項2又は7に記載の自動運転車両。 The automatic driving vehicle according to claim 2 or 7, wherein the control monitoring unit acquires an actual steering angle of the automatic driving vehicle from a detection signal from a steering angle sensor. 前記制御監視部が、三軸加速度センサからの検出信号に基づいて当該自動運転車両の旋回角速度の差分により当該自動運転車両の実際の操舵角を取得する、請求項2又は7に記載の自動運転車両。 Automatic driving according to claim 2 or 7, wherein the control monitoring unit acquires the actual steering angle of the automatically driving vehicle by a difference in turning angular velocity of the automatically driving vehicle based on the detection signal from the three-axis acceleration sensor. vehicle.
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