JP3205015B2 - Control device for autonomous vehicle - Google Patents
Control device for autonomous vehicleInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、リング型ネットワーク
における時刻の決定方法、さらに、通信ネットワークを
利用した自律走行車両の制御装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ring type network.
Time determination method, and communication network
The present invention relates to a control device for an autonomous traveling vehicle used .
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の自律走行車両の制御装置、例え
ば、特開昭64−26913号においては、外界の状況
をカメラを使って取得し、それに基づいて環境認識を行
なって、車両を制御するようにしている。このように、
自律走行車両においては、環境認識、状況判断、車両制
御という処理が必要であり、更に、ドライバとのインタ
ーフェースも重要なフアクタとなっている。2. Description of the Related Art In a conventional control apparatus for an autonomous vehicle, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-26913, a vehicle is controlled by acquiring an external situation using a camera and performing environment recognition based on the acquired situation. Like that. in this way,
In an autonomous vehicle, processes such as environment recognition, situation judgment, and vehicle control are required, and an interface with a driver is also an important factor.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとしている課題】マイクロコンピユ
ータ技術の進歩、とりわけ、これを使ったマルチマイク
ロコンピユータシステム技術をこの自律走行車両に適用
する場合、環境認識サブシステム、状況判断サブシステ
ム、車両制御サブシステム、ドライバインターフェース
サブシステムというように、自律走行システムを4つの
サブシステムに分割して、これらを並列処理することが
考えられる。システム全体で高度な機能を達成しようと
すると、これらのサブシステム同士の全ての間で密接な
通信が必要である。また、現在のプロセツサ技術では、
その能力的な問題から各サブシステム自体も複数のプロ
セツサで構成されることになる。SUMMARY OF THE INVENTION Advances in microcomputer technology, especially when multi-microcomputer system technology using the same is applied to this autonomous vehicle, an environment recognition subsystem, a situation determination subsystem, and a vehicle control subsystem It is conceivable to divide the autonomous driving system into four subsystems such as a driver interface subsystem and to process these in parallel. In order to achieve advanced functions throughout the system, close communication between all of these subsystems is required. Also, with current processor technology,
Due to its capacity issues, each subsystem itself is also composed of multiple processors.
【0004】従って、自律走行システム内で通信が必要
なプロセツサ相互を接続すると、全体で極めて複雑なネ
ットワーク構成が要求されることになる。その結果、自
律走行システム全体の制御が複雑になり、ハードウエア
やソフトウエアの実現のための設計製作コストが増大す
ると同時に信頼性の確保が困難になる。そこで本発明
は、複数のサブシステムからなる自律走行車両の制御装
置において各サブシステム間で送受信される通信情報の
信頼性を確保することを目的とする。[0004] Therefore, when processors that require communication in the autonomous driving system are connected to each other, an extremely complicated network configuration is required as a whole. As a result, the control of the entire autonomous driving system becomes complicated, and the design and production costs for realizing hardware and software increase, and at the same time, it becomes difficult to secure reliability. Therefore, the present invention
Is a control system for an autonomous vehicle consisting of multiple subsystems.
Of communication information transmitted and received between
The purpose is to ensure reliability .
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段およびその作用】上記課題
を達成するための本発明の構成は、自律走行車両の走行
を制御するために複数のサブシステムからなる制御装置
であって、第1の通信制御ユニットと、ドライバの操作
を監視する手段と、ドライバに情報を提示する手段とを
有したドライバインターフェースサブシステムと、第2
の通信制御ユニットと、外界を認識するための外界認識
手段とを有する環境認識サブシステムと、第3の通信制
御ユニットと、車両の状態を検出する手段と、車両の運
動を制御する手段とを有する車両制御サブシステムと、
第4の通信制御ユニットと、前記環境認識サブシステム
による認識結果と前記車両制御サブシステムによる制御
結果とに基づいて走行プランを作成する手段とを有し、
この走行プランを前記車両制御サブシステムに供給する
状況判断サブシステムと、前記第1乃至第4の通信制御
ユニットの通信状態を監視する通信ノードとしての通信
監視サブシステムと、前記第1乃至第4の通信制御ユニ
ット、並びに前記通信ノードがリング状に接続された通
信回線とを具備することにより、その通信回線を利用し
て、前記各サブシステム間の情報の送受信が行われると
共に、前記通信監視サブシステムにおいて、前記通信ノ
ードは、前記各サブシステムから発信された通信情報を
受信し、その通信情報が少なくとも該通信情報を受信す
べきサブシステムに受信されたか否かをチェックし、受
信されていない場合には該通信情報を通過させ、受信さ
れている場合は該通信情報を破棄することを特徴とす
る。Means for solving the problem and its operation The present invention for achieving the above object is a control device comprising a plurality of subsystems for controlling the traveling of an autonomous traveling vehicle . Operation of communication control unit and driver
And a means for presenting information to the driver.
A driver interface subsystem having
Communication control unit and external recognition to recognize the external world
Environment recognition subsystem having means and a third communication system
Control unit, means for detecting the condition of the vehicle, and operation of the vehicle.
A vehicle control subsystem having means for controlling the movement;
A fourth communication control unit and the environment recognition subsystem
Recognition result and control by the vehicle control subsystem
Means for creating a travel plan based on the result.
Supply this travel plan to the vehicle control subsystem
Situation determination subsystem and first to fourth communication controls
Communication as a communication node that monitors the communication status of the unit
A monitoring subsystem; and the first to fourth communication control units.
Communication unit, as well as a communication unit in which the communication nodes are connected in a ring.
Communication line and use that communication line.
Therefore, when information is transmitted and received between the respective subsystems,
In the communication monitoring subsystem, the communication node
The communication module sends communication information transmitted from each of the subsystems.
Receiving at least the communication information.
Check whether the
If not received, the communication information is passed and received.
When the communication information has been transmitted, the communication information is discarded .
【0006】好適な実施形態において、前記通信情報に
は、前記通信情報を発信した送信元の通信制御ユニット
を特定可能な送信元情報、前記通信情報を受信すべき送
信先の通信制御ユニットを特定可能な送信先情報、並び
に該送信先の通信制御ユニットが前記通信情報を受信し
たか否かを識別可能な識別情報が含まれており、前記リ
ング状に接続された通信回線において、前記第1乃至第
4の通信制御ユニットは、前記通信情報を受信した際
に、その通信情報が自通信制御ユニット宛の通信情報で
あるか否かに関らずに、該通信情報を、前記通信回線に
送出するように構成されており、前記送信元の通信制御
ユニットは、前記通信情報を発信するに際して、その通
信情報に含まれる前記識別情報として、前記送信先の通
信制御ユニットによる受信が未だなされていないことを
表わす第1の識別子を設定しており、前記送信先情報と
して自通信制御ユニットを特定する情報が設定され、且
つ前記識別情報として第1の識別子が設定された前記通
信情報を受信した前記送信先の通信制御ユニットは、前
記識別情報として、自通信制御ユニットによる受信がな
されたことを表わす第2の識別子を設定すると共に、第
2の識別子が設定された前記通信情報を前記通信回線に
送出する場合において、前記通信ノードは、前記通信情
報を受信した際に、その通信情報に含まれる前記識別情
報として前記第1の識別子が設定されている場合には、
受信した通信情報を、前記通信回線において前記通信ノ
ードの隣に接続されている通信制御ユニットに転送し、
前記第2の識別子が設定されている場合には、その通信
情報を破棄することを特徴とする。In a preferred embodiment, the communication information includes
Is the communication control unit of the transmission source that transmitted the communication information.
Source information that can identify the
Destination information that can identify the communication control unit of the destination,
The communication control unit of the transmission destination receives the communication information.
Identification information that can identify whether the
In the communication lines connected in a ring shape,
When the communication control unit of No. 4 receives the communication information,
The communication information is the communication information addressed to the own communication control unit.
Regardless of whether or not there is, the communication information is transmitted to the communication line.
The communication control of the transmission source.
The unit transmits the communication information when transmitting the communication information.
As the identification information included in the communication information,
That the signal has not been received by the communication control unit.
A first identifier that represents the destination information.
Then, information for specifying the own communication control unit is set, and
The communication in which a first identifier is set as the identification information.
The communication control unit of the transmission destination that has received the communication information
As the identification information, the reception by the own communication control unit
A second identifier indicating that the
The communication information in which the identifier 2 is set is transmitted to the communication line.
When transmitting, the communication node transmits the communication information.
Information, the identification information included in the communication information is received.
When the first identifier is set as information,
The received communication information is transmitted to the communication line on the communication line.
Transfer to the communication control unit connected next to the
If the second identifier is set, the communication
It is characterized by discarding information .
【0007】[0007]
【実施例】以下添付図面を参照しながら本発明の好適な
実施例を説明する。図1は、この実施例の自律走行車両
システムの機能を模式的に示したものである。このシス
テムの外界には、環境とドライバと車両がある。この自
律走行車両はドライバが運転をし易いように、ドライバ
の運転の補助を行なうもので、ドライバの指示の入力、
ドライバへの情報の伝達はヒューマンインターフェース
システム1が行なう。また、障害物,路端等の環境の認
識は視覚系としての視覚認識装置等を有する環境認識シ
ステム2が行なう。システム2が行なった環境認識結果
は状況判断システム4に送られる。システム4は、環境
の認識結果やドライバの判断や車両制御システム3が持
っている車両の走行情報を基に状況判断を行なう。この
状況判断結果は車両制御システム3に送られ、この制御
システム3が例えば、ステアリングやブレーキを制御す
る。車両制御システム3は車両の走行状態(走行速度や
走行方向)を絶えずモニタしながら、モニタ結果を環境
認識システム2や状況判断システム4やヒューマンイン
ターフェースシステム1に送る。ヒューマンインターフ
ェースシステム1はドライバの操作状態を監視すると同
時にドライバに各種メツセージを送信する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 schematically shows the function of the autonomous traveling vehicle system of this embodiment. The outside world of this system is the environment, the driver and the vehicle. This autonomous vehicle assists the driver's driving so that the driver can drive easily.
The information is transmitted to the driver by the human interface system 1. The environment such as obstacles and roadsides is recognized by an environment recognition system 2 having a visual recognition device or the like as a visual system. The result of the environment recognition performed by the system 2 is sent to the situation determination system 4. The system 4 judges the situation based on the recognition result of the environment, the judgment of the driver, and the traveling information of the vehicle held by the vehicle control system 3. The result of this situation determination is sent to the vehicle control system 3, which controls, for example, steering and braking. The vehicle control system 3 sends monitoring results to the environment recognition system 2, the situation determination system 4, and the human interface system 1 while constantly monitoring the running state (running speed and running direction) of the vehicle. The human interface system 1 transmits various messages to the driver while monitoring the operation state of the driver.
【0008】自律走行車両の走行制御装置を、図1のよ
うに、ヒューマンインターフェース、環境認識、状況判
断、車両制御という4つの機能に分割した場合には、こ
れらの4つの機能サブシステムの各々は、他の機能サブ
システムが収集したデータを必要とするように結合され
ているもの、それらの機能自体は独立したものとなって
いる。即ち、図1のシステムの個々の機能サブシステム
は通信ネットワークシステムにより置き換えることがで
きる。When the travel control device for an autonomous vehicle is divided into four functions of a human interface, environment recognition, situation judgment, and vehicle control as shown in FIG. 1, each of these four functional subsystems Those that are combined so that other functional subsystems need the collected data, the functions themselves are independent. That is, the individual functional subsystems of the system of FIG. 1 can be replaced by a communication network system.
【0009】図2は、図1に示されたシステムを複数の
ネットワークの結合システムとして実現した場合のブロ
ック図である。図1の4つのサブシステムは、夫々の通
信ユニットを介してリング型通信ライン10に接続され
ている。これらのサブシステム1,2,3,4の各々で
生成された情報が他のサブシステムで必要とされる場合
には、送り元のサブシステムの通信ユニットと、ライン
10と、受け手の通信ユニットとを介して、その情報が
送られる。FIG. 2 is a block diagram in the case where the system shown in FIG. 1 is realized as a combined system of a plurality of networks. The four subsystems in FIG. 1 are connected to a ring communication line 10 via respective communication units. If the information generated in each of these subsystems 1, 2, 3, 4 is needed in another subsystem, the communication unit of the sending subsystem, the line 10 and the communication unit of the recipient And the information is sent via.
【0010】図3には、これら4つのサブシステムで行
なわれる機能を図示する。即ち、ヒューマンインターフ
ェースサブシステム1は各種モニタ表示制御を行なう。
環境認識サブシステムは白線認識、障害物認識、走行車
(前方車)追跡を行なう。車両制御サブシステム3は運
動制御、操舵、速度制御を行なう。状況判断サブシステ
ム4は、ヒューマンインターフェースサブシステム1か
らのドライバの指示、環境認識サブシステムからの環境
認識結果(白線、路端、障害物)、車両制御サブシステ
ム3が検出した速度、操舵方向等を受けてクルーズプラ
ン(走行プラン)を作成する。作成されたクルーズプラ
ンは、例えば、環境認識システム2や車両走行制御サブ
システム3に送られる。例えば環境認識サブシステム2
では、送られてきたプランに従った場合において環境中
に新たに障害物になり得るものとなり得ないものとを区
別する。また、車両制御サブシステム3は、ステアリン
グを切り、あるいは速度を下げ、あるいは、ブレーキを
制御する等の動作を行なう。FIG. 3 illustrates the functions performed by these four subsystems. That is, the human interface subsystem 1 performs various monitor display controls.
The environment recognition subsystem performs white line recognition, obstacle recognition, and running vehicle (forward vehicle) tracking. The vehicle control subsystem 3 performs motion control, steering, and speed control. The situation determination subsystem 4 includes a driver's instruction from the human interface subsystem 1, an environment recognition result (white line, roadside, obstacle) from the environment recognition subsystem, a speed detected by the vehicle control subsystem 3, a steering direction, and the like. Then, a cruise plan (driving plan) is created. The created cruise plan is sent to, for example, the environment recognition system 2 and the vehicle traveling control subsystem 3. For example, environment recognition subsystem 2
Let us distinguish between those that can become new obstacles in the environment and those that cannot be when obeying the sent plan. Further, the vehicle control subsystem 3 performs operations such as turning the steering wheel, reducing the speed, and controlling the brake.
【0011】図2、更には、図3のようにネットワーク
を構成すれば、各サブシステムは、他のサブシステムと
通信するための通信ユニットを1つ有すればよい。そし
て、特に、サブシステム1,2,3は、ドライバと、環
境と、車両と夫々インターフェースする外部入出力を1
つづつ有すればよいことになる。このようなネットワー
クにより自律走行車両システムを組むと、システム内の
情報は全てリング上のライン10を介して通信されるた
めに、動作状況の監視はこのライン10を監視するだけ
で充分である。If a network is configured as shown in FIG. 2 and further, as shown in FIG. 3, each subsystem only needs to have one communication unit for communicating with another subsystem. In particular, the subsystems 1, 2, and 3 respectively include a driver, an environment, and an external input / output that interfaces with the vehicle.
It would be good to have one by one. When an autonomous vehicle system is constructed by such a network, all information in the system is communicated via the line 10 on the ring, so that monitoring of the operation status is sufficient only by monitoring the line 10.
【0012】図3に示唆されているように、各サブシス
テムの機能(例えば、環境認識機能といった上位機能)
は複数の下位の機能(例えば、白線認識、障害物認識と
いった下位機能)の集合であると考えることができる。
そして、これらのサブ機能の夫々は1つの機能として独
自の機能である。従って、これらのサブ機能の各々を1
つのネットワークとして実現することが可能である。図
4のネットワークシステムは、かかる観点から、図2,
図3のシステムを再構成したものである。即ち、ライン
10は親ネットワークリングを構成する。この親リング
10には、ユニット10−1,10−2,10−3,1
0−4を介して子ネットワークリング30,40,5
0,60が接続されている。各下位のサブ機能はCPU
により実行処理される。そして、更に、必要に応じて、
例えば、子ネットワークリング50にはユニット10−
5を介して孫のネットワークリング70が接続されてい
る。このように、各サブシステム内での役割,機能を更
に細分化することで、入出力と通信の系統化を行なうこ
とができる。また、こういった構造をとることにより、
全てのプロセツサユニットは、通信回線としての上位通
信回線と下位通信回線とを夫々1回線ずつ具備するだけ
でよい。このようなプロセツサが白線認識に用いられれ
ば、白線認識処理を行ないながら、他のサブシステムと
の交信も行なう。As suggested in FIG. 3, the function of each subsystem (for example, a higher-level function such as an environment recognition function)
Can be considered as a set of a plurality of lower functions (for example, lower functions such as white line recognition and obstacle recognition).
Each of these sub-functions is a unique function as one function. Therefore, each of these subfunctions is
It can be realized as one network. From such a viewpoint, the network system of FIG.
It is a reconfiguration of the system of FIG. That is, the line 10 forms a parent network ring. This parent ring 10 includes units 10-1, 10-2, 10-3, 1
Child network rings 30, 40, 5 via 0-4
0, 60 are connected. Each lower sub-function is CPU
Is executed. And, if necessary,
For example, the child network ring 50 includes the unit 10-
5, a grandchild network ring 70 is connected. In this way, by further subdividing the roles and functions in each subsystem, input / output and communication can be systematized. In addition, by taking such a structure,
All the processor units need only have one upper communication line and one lower communication line as communication lines. If such a processor is used for white line recognition, communication with other subsystems is performed while performing white line recognition processing.
【0013】かくして、ネットワークの階層化を行なう
ことによって、通信形態と入出力の違いによって各ユニ
ット毎に様々なプロセツサ仕様を準備する必要がなくな
るという長所が生まれる。ところで、上記システム内の
各ネットワークは各プロセサが独自に処理を行なってい
るために、全体としてのシステム動作の信頼性が問題に
なる。つまり、各プロセサが他のプロセサとの間で、非
同期で順不動の情報交換をしているために、システム全
体のなかであるユニットのトラブルを他のユニットが検
知してシステム全体が保証動作に入ることが難しくな
る。その結果、システム全体の信頼性が低下する。[0013] Thus, by layering the network, there is an advantage that it is not necessary to prepare various processor specifications for each unit depending on the communication mode and the input / output. By the way, in each network in the system, since each processor independently performs processing, reliability of system operation as a whole becomes a problem. In other words, since each processor exchanges information asynchronously with other processors in order, the other units detect a problem in one unit in the whole system, and the whole system goes into guaranteed operation. It becomes difficult to enter. As a result, the reliability of the entire system decreases.
【0014】そこで、図3のシステムを更に改良して、
図6のようなネットワークシステムを提案する。このネ
ットワークシステムは、図3のシステムに更に破棄/監
視ノードを有する点に特徴がある。このノードは、各ユ
ニットが発信する通信情報を回収するもので、これによ
り各ユニットの稼動状態を監視することが可能になる。
あるユニットの動作に異常が認められる場合には、この
破棄/監視ノード5がネットワークに介入して異常対処
のためのメツセージを送信することで異常診断と保証動
作を実現する。Therefore, the system shown in FIG.
A network system as shown in FIG. 6 is proposed. This network system is characterized in that the system of FIG. 3 further includes a discard / monitoring node. This node collects communication information transmitted from each unit, thereby enabling the operation state of each unit to be monitored.
If an abnormality is found in the operation of a certain unit, the discarding / monitoring node 5 intervenes in the network and transmits a message for dealing with the abnormality, thereby realizing the abnormality diagnosis and the guarantee operation.
【0015】図7は、図6のネットワークに送出される
メツセージパケツトの統一フォーマットを示す。各パケ
ットは、「通信情報」部分と「受信済み」フラグとから
なる。「通信情報」部分は、通信データと、送り元ユニ
ットを示す情報と、送り先のユニットを示す情報と、送
信時間情報とからなる。リング型ネットワークでは、送
り元のユニットは、新たなパケットを、「受信済み」フ
ラグを“0”にした状態で送出する。そのパケットをす
ぐ隣りのユニットが受けて、そして、その隣りユニット
はまたその隣のユニットに送出する。一方、破棄/監視
ノードは、ネットワークを巡回するパケットを全て監視
し、上記フラグが“1”となっていないパケットはその
まま隣りユニットに送る動作をする。こうして、次々と
隣りのユニットにパケットを送って行くと、そのパケッ
トは受信すべきユニットに到達する。その受信先のユニ
ットは、そのパケットが自分が受信すべきものであるか
否かは、「通信情報」部分の「受信先ユニットを示す情
報」により確認することができる。かくして、自分が受
信すべきパケットが自分のところに到達した場合は、そ
のユニットはそのパケット内の「受信済み」フラグを
“1”にセットして、再び自分の隣りのユニットにその
パケットを送出する。このようにすると、その「受信済
み」フラグが“1”にセットされたパケットはやがて破
棄監視ノード5にやってくる。このノード5は、受信し
たパケットが有する「受信済み」フラグが“1”である
か否かのチェックを常にしており、それが“1”である
場合には、そのパケットは全てのユニットにより一応受
信されたとして、そのパケットを破棄する動作をする。FIG. 7 shows a unified format of a message packet transmitted to the network of FIG. Each packet includes a “communication information” portion and a “received” flag. The “communication information” portion includes communication data, information indicating a source unit, information indicating a destination unit, and transmission time information. In the ring network, the source unit sends a new packet with the “received” flag set to “0”. The packet is received by the immediate neighbor, and the neighbor also sends out to the neighbor. On the other hand, the discarding / monitoring node monitors all the packets circulating in the network, and sends the packet whose flag is not "1" to the adjacent unit as it is. In this way, when packets are successively sent to adjacent units, the packets reach the unit to be received. The unit at the receiving end can confirm whether or not the packet is to be received by itself, based on “information indicating the receiving unit” in the “communication information” portion. Thus, when the packet to be received reaches itself, the unit sets the "received" flag in the packet to "1" and sends the packet to the unit next to itself again. I do. By doing so, the packet whose “received” flag is set to “1” comes to the discard monitoring node 5 soon. The node 5 always checks whether or not the “received” flag of the received packet is “1”. If the “received” flag is “1”, the packet is transmitted by all units. Assuming that the packet has been received, the packet is discarded.
【0016】システムの異常は、「送信時間」と「受信
済み」フラグとをチェックすることにより可能となる。
即ち、送信時刻から所定の時間が経過しているのに、未
だ「受信済み」フラグがセットされていないときは、破
棄監視ノード5はシステムに異常が発生したと判断す
る。かかる場合は、破棄監視ノード5自身に到着する全
ての情報を保留し、緊急の情報を送信する。これによ
り、システム全体が高速で確実に保証動作に入ることが
できる。An abnormality in the system can be attained by checking the "transmission time" and the "received" flag.
That is, if the “received” flag has not been set yet after a predetermined time has elapsed from the transmission time, the discard monitoring node 5 determines that an error has occurred in the system. In such a case, all information arriving at the discard monitoring node 5 itself is suspended and urgent information is transmitted. As a result, the entire system can start the guaranteed operation at high speed.
【0017】図8は、ネットワークに複数の破棄監視ノ
ード5を設ける場合を示す。図8の例では、ネットワー
ク10に2つの監視ノード(#1と#2)が接続されて
いる。#1ノードは、例えばCPU2,3,4を受け持
ち、#2ノードは例えばCPU0,1を受け持つと決め
ておく。図9は、図8のネットワークに流れるパケット
のフォーマットを示す。図7のフォーマットと異なる点
は、「監視1フラグ」と「監視2フラグ」とが付加され
たことである。これらの2つのフラグは、各ユニットが
パケットを送出するときに付加する。即ち、CPU2,
3,4がパケットを送出するときは、「監視1フラグ」
を“1”にする。また、CPU0,1がパケットを送出
するときは「監視2フラグ」を“1”にする。#1ノー
ドは、「受信済みフラグ」と「監視1フラグ」とが
“1”になっている場合に限って、そのパケットを破棄
する。また、#2のノードは「受信済みフラグ」と「監
視2フラグ」とが“1”になっている場合に限って、そ
のパケットを破棄する。かくして、#1ノードは、CP
U2,3,4からのパケットのみを破棄し、#2ノード
はCPU0,1のパケットを破棄する。FIG. 8 shows a case where a plurality of discard monitoring nodes 5 are provided in the network. In the example of FIG. 8, two monitoring nodes (# 1 and # 2) are connected to the network 10. Node # 1 is assigned to, for example, CPUs 2, 3, and 4, and node # 2 is assigned to, for example, CPUs 0 and 1. FIG. 9 shows a format of a packet flowing through the network of FIG. The difference from the format of FIG. 7 is that a “monitoring 1 flag” and a “monitoring 2 flag” are added. These two flags are added when each unit transmits a packet. That is, CPU2,
When packets 3 and 4 send packets, the "monitoring 1 flag"
To “1”. When the CPUs 0 and 1 transmit a packet, the "monitoring 2 flag" is set to "1". The # 1 node discards the packet only when the “received flag” and the “monitoring 1 flag” are “1”. The node # 2 discards the packet only when the “received flag” and the “monitoring 2 flag” are “1”. Thus, node # 1 is the CP
Only the packets from U2, 3, and 4 are discarded, and node # 2 discards the packets of CPUs 0 and 1.
【0018】次に、図3または図6のネットワークシス
テムにおける時間の監視について説明する。前述したよ
うに、図3,図6のシステムでは、各ユニットは非同期
でデータを発生するために、あるユニットがパケットを
受信した際に、そのパケットが何時発生したのかを明確
にすることが必要となる場合が多い。即ち、画像認識や
車両制御では、情報の発生順序が重要であるために、受
信順序が狂ってしまっては認識も制御もできないからで
ある。非同期情報の発生システムでは、そのために、各
ユニットが共通の時刻に従って動作しなければならな
い。そこで、以下に、図3,図6のネットワークシステ
ムにおける時間の校正方法について説明する。Next, monitoring of time in the network system shown in FIG. 3 or FIG. 6 will be described. As described above, in the systems shown in FIGS. 3 and 6, since each unit generates data asynchronously, when a certain unit receives a packet, it is necessary to clarify when the packet occurred. In many cases. That is, in image recognition and vehicle control, since the order of information generation is important, recognition and control cannot be performed if the order of reception is out of order. In an asynchronous information generation system, each unit must operate according to a common time. Therefore, a method of calibrating time in the network systems of FIGS. 3 and 6 will be described below.
【0019】説明の便宜上、図6のように、ライン10
に5つのサブシステムが接続されていて、それらのサブ
システムを、図10に示すように、CPU0 〜CPU4
により示すこととする。今、図10のように、CPU0
から第1校正信号を時計周りにネットワーク10内に送
出したとする。すると、CPU0 からの信号が、CPU
1 〜CPU4 で受信され、更に元のCPU0 で受信され
るまでに各CPUでの受信時刻は、図12のように、t
1 ,t2 ,t3 ,t4 ,t5 となる。For convenience of explanation, as shown in FIG.
Five of subsystems are connected to, those subsystems, as shown in FIG. 10, CPU 0 to CPU 4
It is indicated by Now, as shown in Figure 10, CPU 0
Sends the first calibration signal clockwise into the network 10. Then, the signal from CPU 0 is
1 is received by to CPU 4, the reception time for each CPU until it is received further in the original CPU 0, as shown in FIG. 12, t
1, the t 2, t 3, t 4 , t 5.
【0020】そして、今度は、時刻t5 において、CP
U0 から反時計周りに第2の校正信号を送出すると、C
PU4 ,CPU3 ,〜CPU0 で受信されたときの受信
時刻は、同じく図12に示すように、t6 ,t7 ,t
8 ,t9 ,t10となる。各ユニットにおける処理時間に
は、若干の時間の相違はあるが、時計周りと反時計周り
の各々で校正信号を送った場合には、各ユニット(例え
ば、CPU1 )では、第1校正信号を1つ前のユニット
から受信するのに要した時間(t1 −t0 )は、そのユ
ニット(CPU1 )が第2校正信号を次のユニット(C
PU0 )に送ってからその次のユニットが受信するまで
の時間(t10−t9 )に等しい筈である。この関係は全
てのCPUについて成り立つ筈である。従って、あるユ
ニットCPUn では、第1の校正信号を受けとった時刻
(例えば、txnとする)を記憶しておき、次に第2の校
正信号を受け取った時刻(例えば、tYnとする)を記憶
しておく。そして、そのユニットCPUn が時刻合せを
行なうときは、 txn+(tYn−txn)/2 を現在時刻する。このような時刻合せは、図12におい
て、各ユニットがライン200に沿って時刻合せをする
ことに等しいからである。Then, at time t 5 , CP
When a second calibration signal is sent counterclockwise from U 0 , C
PU 4 , CPU 3 , to the CPU 0 , the reception time is t 6 , t 7 , t 7 , as shown in FIG.
8, the t 9, t 10. Although there is a slight difference in the processing time in each unit, when the calibration signal is sent clockwise and counterclockwise, each unit (for example, CPU 1 ) sends the first calibration signal. The time (t 1 -t 0 ) required to receive from the immediately preceding unit is determined by the unit (CPU 1 ) sending the second calibration signal to the next unit (C
PU 0) to send it the next unit from the should equal to the time (t 10 -t 9) to the reception. This relationship should hold for all CPUs. Accordingly, in a unit CPU n, the time of receiving the first calibration signal (e.g., a t xn) stores the next time you receive a second calibration signal (e.g., a t Yn) Is stored. Then, when the unit CPU n performs time-setting, t xn + (t Yn -t xn) / 2 to be the current time. This is because such time adjustment is equivalent to time adjustment of each unit along the line 200 in FIG.
【0021】図12に示した手法は同時に全ユニットが
時刻合せをする点に特徴がある。1つの校正信号だけで
時刻合せを行なおうとする場合は、例えば、その信号に
時刻データを載せてやり、このデータを各ユニットに回
すという手法が考えられる。しかしながら、この手法で
は、1つのユニットが次のユニットにそのデータを送る
のに所定の時間を要するもの、その処理時間が不明であ
ることが多いので、精度が落ちる。しかし、本実施例の
手法では、処理時間が不明であっても、第1の校正信号
と第2の校正信号の処理時間には差異はないであろうか
ら、処理時間の不明性はキヤンセルできるのである。本
実施例の時刻合せは、システムの立ち上げ時に有効であ
る。The method shown in FIG. 12 is characterized in that all units simultaneously adjust the time. If time adjustment is to be performed using only one calibration signal, for example, a method of adding time data to the signal and sending the data to each unit may be considered. However, in this method, it takes a certain time for one unit to send the data to the next unit, and the processing time is often unknown. However, in the method of the present embodiment, even if the processing time is unknown, there will be no difference between the processing time of the first calibration signal and the processing time of the second calibration signal. It is. The time adjustment of this embodiment is effective when the system is started.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数のサブシステムからなる自律走行車両の制御装置に
おいて各サブシステム間で送受信される通信情報の信頼
性を確保することができる。As described above, according to the present invention,
For autonomous vehicle control system consisting of multiple subsystems
Of communication information transmitted and received between subsystems in
Nature can be secured .
【図1】本発明を適用した実施例システムにおける4つ
の機能をブロック化して示した図。FIG. 1 is a block diagram showing four functions in an embodiment system to which the present invention is applied.
【図2】図1のシステムの各機能をネットワークにより
形成した場合のシステム構成を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a system configuration when each function of the system in FIG. 1 is formed by a network.
【図3】図2のシステム内の各サブシステムにおける機
能を更に細分化して示した図。FIG. 3 is a diagram further subdividing the functions of each subsystem in the system of FIG. 2;
【図4】図3のシステムを階層ネットワーク構造により
設計したときのシステムブロック図。FIG. 4 is a system block diagram when the system of FIG. 3 is designed with a hierarchical network structure.
【図5】図4のネットワークシステムにおいて使用され
るCPUの構成を示す図。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a CPU used in the network system of FIG. 4;
【図6】サブシステム間でやり取りされる通信パケット
の管理を容易にするために、図3のネットワークシステ
ムに監視ノードを付加して形成したネットワークシステ
ムを示す図。FIG. 6 is a diagram showing a network system formed by adding a monitoring node to the network system of FIG. 3 in order to facilitate management of communication packets exchanged between subsystems.
【図7】図6のネットワークに使われるパケットのフォ
ーマットを説明する図。FIG. 7 is a view for explaining the format of a packet used in the network of FIG. 6;
【図8】図6のネットワークを更に発展させて、複数の
監視ノードを持たせたシステムの構成図。FIG. 8 is a configuration diagram of a system in which a plurality of monitoring nodes are provided by further developing the network of FIG. 6;
【図9】図8に用いられるパケットのフォーマットを示
す図。FIG. 9 is a view showing a format of a packet used in FIG. 8;
【図10】FIG. 10
【図11】FIG. 11
【図12】複数のサブシステムからならネットワークの
各々のサブシステムにおける基準時刻を構成する手法を
説明する図。FIG. 12 is a view for explaining a method of configuring a reference time in each subsystem of a network if the subsystem is composed of a plurality of subsystems.
1 ヒューマンインターフェースサブシステム、 2 環境認識サブシステム、 3 車両制御サブシステム、 4 状況判断サブシステム、 5 監視ノード、 10,30,40,50,60,70 通信ライン、 10−1,10−2,10−3,10−4,10−5
通信ユニット1 Human Interface Subsystem, 2 Environment Recognition Subsystem, 3 Vehicle Control Subsystem, 4 Situation Determination Subsystem, 5 Monitoring Node, 10, 30, 40, 50, 60, 70 Communication Line, 10-1, 10-2, 10-3, 10-4, 10-5
communication unit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 1/00 - 1/12 H04Q 9/00 - 9/16 H04L 11/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G05D 1/00-1/12 H04Q 9/00-9/16 H04L 11/00
Claims (2)
数のサブシステムからなる制御装置であって、 第1の通信制御ユニットと、ドライバの操作を監視する
手段と、ドライバに情報を提示する手段とを有したドラ
イバインターフェースサブシステムと、 第2の通信制御ユニットと、外界を認識するための外界
認識手段とを有する環境認識サブシステムと、 第3の通信制御ユニットと、車両の状態を検出する手段
と、車両の運動を制御する手段とを有する車両制御サブ
システムと、 第4の通信制御ユニットと、前記環境認識サブシステム
による認識結果と前記車両制御サブシステムによる制御
結果とに基づいて走行プランを作成する手段とを有し、
この走行プランを前記車両制御サブシステムに供給する
状況判断サブシステムと、前記第1乃至第4の通信制御ユニットの通信状態を監視
する通信ノードとしての通信監視サブシステムと、 前記第1乃至第4の通信制御ユニット、並びに前記通信
ノードがリング状に接続された通信回線とを具備するこ
とにより、その通信回線を利用して、前記各サブシステ
ム間の情報の送受信が行われると共に、 前記通信監視サブシステムにおいて、前記 通信ノード
は、前記各サブシステムから発信された通信情報を受信
し、その通信情報が少なくとも該通信情報を受信すべき
サブシステムに受信されたか否かをチェックし、受信さ
れていない場合には該通信情報を通過させ、受信されて
いる場合は該通信情報を破棄することを特徴とする自律
走行車両の制御装置。1. A control device comprising a plurality of subsystems for controlling the travel of an autonomous vehicle, comprising: a first communication control unit; means for monitoring operation of a driver; and presenting information to the driver. A driver interface subsystem having means, a second communication control unit, an environment recognition subsystem having external environment recognizing means for recognizing the external world, a third communication control unit, and detecting a state of the vehicle and means for, based on the vehicle control subsystem and means for controlling the motion of the vehicle, and fourth communication control unit, the control result and the recognition result by said environment recognition subsystem by the vehicle control subsystem running Means for creating a plan,
Monitor the communication state of the situation determination subsystem that supplies this travel plan to the vehicle control subsystem and the first to fourth communication control units.
A communication monitoring subsystem as a communication node that performs communication, the first to fourth communication control units , and the communication
By node and a communication line which is connected in a ring, by utilizing the communication line, wherein along with transmission and reception of information between the subsystems is performed in the communication monitoring subsystem, the communication node receives the communication information transmitted from each subsystem, in which case the communication information is checked whether it is received in <br/> subsystem should receive at least said communication information has not been received Characterized in that the communication information is passed and the communication information is discarded if the communication information is received.
Control device for traveling vehicle .
した送信元の通信制御ユニットを特定可能な送信元情
報、前記通信情報を受信すべき送信先の通信制御ユニッ
トを特定可能な送信先情報、並びに該送信先の通信制御
ユニットが前記通信情報を受信したか否かを識別可能な
識別情報が含まれており、 前記リング状に接続された通信回線において、前記第1
乃至第4の通信制御ユニットは、前記通信情報を受信し
た際に、その通信情報が自通信制御ユニット宛 の通信情
報であるか否かに関らずに、該通信情報を、前記通信回
線に送出するように構成されており、 前記送信元の通信制御ユニットは、前記通信情報を発信
するに際して、その通信情報に含まれる前記識別情報と
して、前記送信先の通信制御ユニットによる受信が未だ
なされていないことを表わす第1の識別子を設定してお
り、 前記送信先情報として自通信制御ユニットを特定する情
報が設定され、且つ前記識別情報として第1の識別子が
設定された前記通信情報を受信した前記送信先の通信制
御ユニットは、前記識別情報として、自通信制御ユニッ
トによる受信がなされたことを表わす第2の識別子を設
定すると共に、第2の識別子が設定された前記通信情報
を前記通信回線に送出する場合において、 前記通信ノードは、 前記通信情報を受信した際に、その通信情報に含まれる
前記識別情報として前記第1の識別子が設定されている
場合には、受信した通信情報を、前記通信回線において
前記通信ノードの隣に接続されている通信制御ユニット
に転送し、前記第2の識別子が設定されている場合に
は、その通信情報を破棄することを特徴とする請求項1
記載の自律走行車両の制御装置。 And transmitting said communication information to said communication information.
Source information that can identify the communication control unit of the
Communication control unit of the destination to receive the communication information.
Destination information that can specify the destination, and communication control of the destination
Can identify whether the unit has received the communication information
Identification information is included in the communication line connected in a ring shape.
The fourth to fourth communication control units receive the communication information.
When the, the communication information of the communication information self-communication control unit destined
The communication information is transmitted to the communication
And the communication control unit of the transmission source transmits the communication information.
The identification information included in the communication information.
And the reception by the communication control unit of the transmission destination is not yet completed.
Set the first identifier to indicate that no
Ri, information identifying the own communication control unit as the transmission destination information
Information is set, and a first identifier is used as the identification information.
The communication control of the transmission destination that has received the set communication information
The control unit uses its own communication control unit as the identification information.
A second identifier indicating that the
And the communication information in which the second identifier is set.
Is transmitted to the communication line, the communication node, when receiving the communication information, included in the communication information
The first identifier is set as the identification information
In this case, the received communication information is transmitted through the communication line.
Communication control unit connected next to said communication node
And if the second identifier is set,
Discarding the communication information.
The control device for an autonomous traveling vehicle according to any one of the preceding claims.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25243091A JP3205015B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Control device for autonomous vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25243091A JP3205015B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Control device for autonomous vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0588747A JPH0588747A (en) | 1993-04-09 |
| JP3205015B2 true JP3205015B2 (en) | 2001-09-04 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25243091A Expired - Fee Related JP3205015B2 (en) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | Control device for autonomous vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP3205015B2 (en) |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP25243091A patent/JP3205015B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0588747A (en) | 1993-04-09 |
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