(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車が走行している道路上の位置を求めて、その道路上における自車の位置を認識しながら自動走行する自動走行車において、道路上に順位をもって局所的に設置された位置情報付与手段の箇所を通過するときにその道路上における順位を含む位置情報を得る手段と、その得られた位置情報の順位に関する妥当性の是非を判断する手段と、妥当性があると判断された位置情報にもとづいて現在認識している自車の位置の修正を行う手段とをとるようにしたことを特徴とする自動走行車。
【請求項２】
位置情報が道路の区間情報であり、前回得られた区間情報と今回得られた区間情報とを比較して、今回得られた区間情報が進んでいるときに、今回得られた位置情報が妥当であると判断するようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による自動走行車。
【請求項３】
今回得られた区間情報が１区間分進んでいるときに、今回得られた位置情報が妥当であると判断するようにしたことを特徴とする前記第２項の記載による自動走行車。
【請求項４】
位置情報中に各対応する位置情報付与手段の設置順位の情報を入れておき、前回得られた位置情報の順位と今回得られた位置情報の順位とを比較して、今回得られた位置情報の順位が進んでいるときに、今回得られた位置情報が妥当であると判断するようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による自動走行車。
【請求項５】
今回得られた位置情報の順位が１つ進んでいるときに、今回得られた位置情報が妥当であると判断するようにしたことを特徴とする前記第４項の記載による自動走行車。
【請求項６】
位置情報付与手段が道路上に設けられたマーカであり、車両に設けられたリーダによってそのマーカのコード化された位置情報を読み取るようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による自動走行車。
【請求項７】
位置情報付与手段が道路上に埋設された磁気釘列であり、車両に設けられた磁気センサによってその磁気釘列のコード化された位置情報を読み取るようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による自動走行車。
【請求項８】
位置情報付与手段が道路上に設置された送信設備であり、車両に設けられた受信機によってその送信設備から送信された位置情報を受信するようにしたことを特徴とする前記第１項の記載による自動走行車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、自車が走行している道路上の位置を認識しながら、その道路上を自動走行する自動走行車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、自動走行のための設備が設置された専用の道路上を所定の速度で自動走行するに際して、車両が走行している道路上の位置を検出して、車々間通信によって前方車の位置を知り、そのときの自車の位置から前方車に対する車間距離を求めて、その求められた車間距離が予め設定された車間距離になるように自車の走行速度を制御するようにしたものが開発されている。
【０００３】
しかして、その際、車両が走行している道路上の位置を検出するときの位置誤差の発生が否めず、その位置誤差がそのまま前方車に対する追従性の精度低下をきたすことになり、そのため検出位置の修正を行わせる必要があるものになっている。
【０００４】
その場合、道路上に局所的に位置情報付与手段を設置して、車両がその設置箇所を通過するときに際して位置情報を得て、そのとき検出されている位置の修正を行わせるようにすることが考えられる。しかし、その場合にあっても、位置情報の読取りにエラーがあると、位置修正が正しく行われずに、前方車に対する車間距離一定の制御が逸脱してしまうことになる。
【０００５】
従来、近似の手法として、推測航法によって求められる自車の推測位置を道路上に局所的に設置されたビーコン設備からその道路上における位置の情報を受信して、推測位置の修正を行わせるようにしたナビゲーション装置がある（特開平５−１４２９９６号公報参照）。
【０００６】
それによれば、例えば、高速道路と立体交差する一般道路の走行時に、高速道路を対象とするビーコンによる位置情報を受信して誤った推測位置の修正が行われるようなことを防止するべく、ビーコンによる情報に道路方向の情報を含ませて、車載のセンサによって検出されている自車の進行方向と受信した情報から得た道路方向とを、推測位置と受信した情報から得た位置との相関とともに比較することにより、そのとき受信している位置情報の信頼度を求めて、位置情報の採否の決定を行わせるようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、自車が走行している道路上の位置を求めて、その道路上における自車の位置を認識しながら自動走行する自動走行車にあって、道路上に局所的に位置情報付与手段を設置して、自車がその設置箇所を通過するときに位置情報を得て、そのとき検出されている自車の位置の修正を行わせる際、位置情報の読取りにエラーがあると、位置修正が正しく行われずに、前方車に対する車間距離一定の制御をなすような場合に制御が逸脱してしまうことである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、自車が走行している道路上の位置を求めて、その道路上における自車の位置を認識しながら自動走行する自動走行車において、道路上に局所的に設置された位置情報付与手段の箇所を通過するときにその道路上における位置情報を得て自車の位置の修正を行わせるに際して、位置情報の読取りのエラーによって誤った位置修正がなされるのを防止するべく、自動走行の対象となる道路上における各位置情報に予め順位を含ませておき、位置情報付与手段の通過時に得られた位置情報の順位に関する妥当性の是非を判断して、妥当性があると判断されたときに限り、その位置情報にもとづいて現在認識している自車の位置の修正を行うようにしている。
【０００９】
【実施例】
いま、自動走行のための設備が設置された専用の道路上を、前方車との車間距離を一定に保持しながら自動走行する場合について、以下説明する。
【００１０】
その場合、本発明による自動走行車は、図１に示すように、車両の自動走行の速度が所定に設定されている場合に、自車が走行している道路上の位置を検出する位置検出部１と、車々間で位置のデータの送，受信を行わせる通信部３と、道路上に局所的に設けられた位置情報付与のマーカＭを読み取るリーダ４と、その読み取られた位置情報にもとづいて自車の検出位置を逐次修正しながら、その通信部３によって受信した前方車の位置にもとづいて自車との車間距離を求めて、その求められた車間距離が予め設定された車間距離になるように、前方車に追従して走行するような速度の制御目標量をわり出して、自車のアクセル駆動部６およびブレーキ駆動部７に適宜駆動指令を与えて自車の走行速度の制御を行う演算制御部５とによって構成されている。
【００１１】
また、車両の自動走行の速度が所定に設定されていない場合には、自車の走行速度を検出する速度検出部２を設けて、演算制御部５において、車々間通信によって車両の位置および走行速度のデータの送，受信を行わせるようにしたうえで、通信部３によって受信した前方車の位置および走行速度にもとづいて自車との車間距離および相対速度を求めて、そのときの適正車間距離を所定の演算処理によって算出し、その適正車間距離を保持しながら前方車に追従して走行するような速度の制御目標量をわり出して、自車のアクセル駆動部６およびブレーキ駆動部７に適宜駆動指令を与えて自車の走行速度の制御を行うようにする。
【００１２】
位置検出部１としては、自動走行専用の道路上における出発点からの走行距離を計測することによって、その道路上における位置を求めていくようにする。その際、自動走行専用の道路面に車両の走行を案内するために道路に沿って一定の間隔（１ｍ間隔）で打ち込まれている磁気釘列を車両側に設けられた磁気センサによって検知しながら自動走行する場合に、出発点からの磁気釘の数をカウントすることによってその道路上における位置を求めていくことができる。
【００１３】
また、車両が走行する道路が特定されていない場合を含めて、車載のナビゲーション装置における自車の位置情報を利用できることはいうまでもない。
【００１４】
位置情報付与のマーカＭおよびそれを読み取るリーダ４としては、例えば、道路を複数の区間に分ける各箇所に、それぞれの位置情報（区間情報）がコード化されたマーカＭが予め路面に設けられており、車両がそのマーカＭ上を通過する際に、リーダ４によってそのマーカＭの位置情報を読み取ることができるようになっている。
【００１５】
具体的には、例えば、バーコードによるマーカが設けられ、バーコードリーダによってその位置情報を読み取るようにすることが考えられる。
【００１６】
また、路面に打ち込まれた磁気釘列を磁気センサによって検知しながら専用道路を自動走行する場合には、その磁気釘列のうちの所定の部分をマーカとして利用して、磁気センサをリーダとしてコード化された位置情報を読み取るようにすることができるようになる。
【００１７】
その場合、図２に示すように、自動走行専用道路ＡＤＲの路面に、車両の走行を案内するように一定間隔でＮ極が上になるように打ち込まれた磁気釘Ｘの列のうち、その専用道路ＡＤＲを複数の区間に分ける各箇所における所定数の磁気釘Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，…の極性を適宜変えてコード化することによって、その部分を位置情報付与のためのマーカＭとして用いる。
【００１８】
ここでは、例えば、専用道路ＡＤＲを１０の区間Ｂ１〜Ｂ１０に分けて、各区間のはじまり部分における５つの磁気釘Ｘ１〜Ｘ５を用いて、その最初の磁気釘Ｘ１を上方がＳ極になるようにして位置情報のフラグとして用いて、それに続く４つの磁気釘Ｘ２〜Ｘ５の各極性を適宜変えることによってバイナリコード化された位置情報をあらわすようにしている。すなわち、Ｘ２をＳ極「１」に、Ｘ３〜Ｘ５を全てＮ極「０」にすることにより区間Ｂ１をあらわしている。また、Ｘ２をＮ極「０」に、Ｘ３をＳ極「１」に、Ｘ４およびＸ５をともにＮ極「０」にすることにより区間Ｂ２をあらわし、Ｘ２およびＸ３をともにＳ極「１」に、Ｘ４およびＸ５をともにＮ極「０」にすることにより区間Ｂ３をあらわしている。以下、同様である。
【００１９】
このように情報量が比較的少ない場合には、専用道路ＡＤＲ上の位置を直接付与しないで、演算制御部５に予め専用道路ＡＤＲの各区間番号と位置との関係を予めテーブル設定しておいて、読み取った区間番号から対応する専用道路ＡＤＲ上の位置を得るようにしてもよい。
【００２０】
また、位置情報付与およびその読取りの他の手段として、道路上の適宜箇所にビーコンやサインポストなどによる位置情報付与の送信設備を設けて、その送信設備の通過時に、車載の受信機によってその送信設備から送信されている位置情報を受信するようにしてもよい。
【００２１】
なお、自車と前方車との車間距離および相対速度から適正車間距離を求めて、その適正車間距離を保持しながら前方車に追従して走行するような速度の制御目標量をわり出すための手法としては、従来の手法が広く適用される。
【００２２】
また、自動走行のための設備が設けられた専用道路を自動走行するに際して、沿道の送信機から走行速度の指示に応じた車間距離のデータが送信される場合には、その指示された走行速度に応じた車間距離を保持するような速度の制御目標量をわり出すことになる。
【００２３】
このように構成されたものにあっては、車両の走行距離にもとづいて道路上の位置を求めるに際して、空気圧によるタイヤ径の変化や蛇行などに起因する位置誤差の発生が否めず、また、磁気釘の数のカウント抜けによる位置誤差の発生が否めないものになっている。したがって、その位置誤差が前方車に対して適正車間距離を保ちながら追従させる車速制御の精度低下の要因となる。
【００２４】
そのため、本発明では、車両の走行に際して、道路上に局所的に設けられた位置情報付与のマーカＭ部分を通過するごとに、リーダ４によって読み取った位置情報から道路上の実際の位置を知って、それまで自立で検出されている車両の位置を修正するようにしている。
【００２５】
しかして、その際、車両走行にともなう車体のピッチングやローリングなどにより、車体側に取り付けられているリーダ４のマーカＭに対する読取りの状態が悪くなることがあり、マーカＭによる位置情報の内容の読取りエラーを生ずるおそれがある。
【００２６】
あるいはまた、ビーコンなどの送信設備から送信される位置情報を受信するに際して、ノイズによって受信状態が悪くなることがあり、位置情報の内容の読取りエラーを生ずるおそれがある。
【００２７】
しかして、位置情報の内容の読取りエラーを生ずると、自立で検出されている自車の位置の修正が誤ってなされてしまい、前方車に対して適正車間距離を保ちながら追従させるための車速制御が逸脱してしまうことになる。
【００２８】
そのため、特に、本発明では、演算制御部５において、得られた位置情報の順位に関する妥当性の是非を判断して、妥当性があると判断されたときに限り、そのときの位置情報を用いて自車の位置の修正を行わせるようにしている。
【００２９】
具体的には、位置情報が磁気釘列によってコード化された区間番号である場合、前区間の走行時に得られて内部メモリに記憶されている区間番号と今回得られている区間番号とを比較して、今回得られた区間番号が進んでいるが否かをみて、位置情報の妥当性の判断を行う。
【００３０】
また、妥当性の条件をきびしくして、１区間分進んでいるか否かをみて、位置情報の妥当性の判断を行うようにしてもよい。その場合、１区間分進んでいれば、今回得られている位置情報が妥当であると判断して位置修正を実行する。また、例えば、２区間分進んでいたり、１区間分もとに戻っているような場合には、今回得られている位置情報が妥当でないと判断して、今回は位置の修正を行わない。
【００３１】
図３は、そのときの演算制御部５における処理のフローを示している。
【００３２】
また、例えば、ビーコンから送信される位置情報が直接道路上の位置をあらわすものである場合には、その位置情報中に、自動走行専用の道路上に設置されているビーコンの設置の順番にしたがう順位の情報を入れておき、前回得られた位置情報の順位と今回得られている位置情報の順位とを比較して、今回得られた位置情報の順位が１つ進んでいるときに、今回得られている位置情報が妥当であると判断するようにする。
【００３３】
このように、本発明によれば、道路上に設置された各位置情報付与手段の箇所を通過するときに得られる位置情報の順位に関する妥当性の是非をみることにより、位置情報の内容がエラーなく正しく読み取られたか否かを判断することができるようになる。したがって、位置情報の読取りエラーを生じているときには自車の位置の修正を先に見送るようにして、自車の位置の修正が誤ってなされて、前方車に対して適正車間距離を保ちながら追従させるための車速制御が逸脱してしまうような事態の発生を確実に防止できる。
【００３４】
また、本発明では、位置情報付与およびその読取りの手段としてマーカＭおよびリーダ４を用いる場合に、位置情報の読取りをより精度良く行わせるべく、図４に示すように、車両８の前，後にリーダ４１，４２を設置して、車両８の走行に際して同一のマーカＭを２つのリーダ４１，４２によってそれぞれ読み取るようにする。
【００３５】
そして、演算制御部５がその２つのリーダ４１，４２によって読み取られた位置情報の内容を比較して、両者が一致しているか否かの判定を行う。
【００３６】
そのとき、一致している場合には、その位置情報の順位に関する妥当性の是非をみたうえで位置修正をするか否かの決定を行うようにする。
【００３７】
また、そのとき一致していなければ、それぞれ読み取られた位置情報の順位に関する妥当性の是非を判断して、何れかの妥当性のある位置情報にもとづいて位置修正を行うようにする。
【００３８】
なお、２つのリーダ４１，４２によって読み取られた位置情報の内容を比較して、両者が一致している場合には読取りエラーが生じていないものとみなして、その位置情報にしたがって位置修正を行わせ、一致していない場合には読取りエラーが生じているものとみなして位置修正を行わせないようにすることも可能である。
【００３９】
【効果】
以上、本発明は、自車が走行している道路上の位置を自立で求めて、その道路上における自車の位置を認識しながら自動走行する自動走行車にあって、道路上に局所的に設置された位置情報付与手段の箇所を通過するときにその道路上における位置情報を得て自車の位置の修正を行わせるに際して、自動走行の対象となる道路上における各位置情報に予め順位を含ませておき、位置情報付与手段の通過時に得られた位置情報の順位に関する妥当性の是非を判断して、妥当性があると判断されたときに限り、その位置情報にもとづいて現在認識している自車の位置の修正を行うようにしているので、位置情報の読取りのエラーによって誤った位置修正がなされるのを確実に防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動走行車の一実施例を示すブロック構成図である。
【図２】自動走行専用道路に打ち込まれた走行案内用の磁気釘列の一部を位置情報付与のマーカとして利用した状態の一例を示す図である。
【図３】位置情報付与手段から得られた位置情報の順位に関する妥当性の是非を判断して自車の位置の修正を行わせる際における処理のフローの一例を示す図である。
【図４】車両の前，後に２つのリーダを設置して同一のマーカを２重に読み取るときの状態を示す簡略図である。
【符号の説明】
１  位置検出部
２  速度検出部
３  通信部
４  リーダ
５  演算制御部
６  アクセル駆動部
７  ブレーキ駆動部
８  車両
４１  リーダ
４２  リーダ
Ｍ  マーカ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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