JP2003233423A - 自立走行車の衝突防止方法および装置 - Google Patents
自立走行車の衝突防止方法および装置Info
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 路線情報に基づいて、障害物検出センサの視
野長、視野幅、視野角度を設定または変更できて、障害
物の検出精度を向上させうるようにする。 【解決手段】 車両３に搭載されて障害物検知範囲とな
る視野長、視野幅、視野角度を設定可能な障害物検出セ
ンサ９の出力に基づいて車両進行方向前方の障害物の有
無を検索するとともに、地上に敷設した物体感知・送信
機２より電波信号を受信して路線情報を取得し、取得し
た路線情報に基づいて、障害物検出センサ９の視野長、
視野幅、視野角度を設定または変更し、障害物検知範囲
内に障害物が検出されると、車両を減速・停止させると
ともに警報を発するようにする。
野長、視野幅、視野角度を設定または変更できて、障害
物の検出精度を向上させうるようにする。 【解決手段】 車両３に搭載されて障害物検知範囲とな
る視野長、視野幅、視野角度を設定可能な障害物検出セ
ンサ９の出力に基づいて車両進行方向前方の障害物の有
無を検索するとともに、地上に敷設した物体感知・送信
機２より電波信号を受信して路線情報を取得し、取得し
た路線情報に基づいて、障害物検出センサ９の視野長、
視野幅、視野角度を設定または変更し、障害物検知範囲
内に障害物が検出されると、車両を減速・停止させると
ともに警報を発するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自立走行する車両
の衝突防止方法および装置、特に路線情報に基づいて障
害物検知範囲を変更可能な自立走行車の衝突防止方法お
よび装置に関する。
の衝突防止方法および装置、特に路線情報に基づいて障
害物検知範囲を変更可能な自立走行車の衝突防止方法お
よび装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、自立走行する車両に非接触で
障害物を検知するセンサを搭載し、障害物検出時に車両
を自動停止させるようにしたシステムは知られている。
障害物を検知するセンサを搭載し、障害物検出時に車両
を自動停止させるようにしたシステムは知られている。
【０００３】例えば特開平９−２６９８２９号公報（以
下、従来例という）には、車両の車両本体におけるフロ
ント側に光電式の障害物センサを取付けて、車両進行方
向前方の障害物を検出するようにしたものが開示されて
いる。
下、従来例という）には、車両の車両本体におけるフロ
ント側に光電式の障害物センサを取付けて、車両進行方
向前方の障害物を検出するようにしたものが開示されて
いる。
【０００４】また、この従来例においては、走行ルート
のコーナ部手前側にセンサ動作チェック用の番地板を敷
設し、この位置をセンサ動作チェック用の定位置に設定
し、動作確認時に車両がこの定位置に位置した条件下に
おいて、障害物センサの感度をＵＰさせ、通常の障害物
検出エリア感度では到達しない範囲に配置した反射板を
検出させることで、障害物センサの動作確認を自動的に
行なえるようにしているとともに、カーブ等の非定常部
では障害物センサの感度をＤｏｗｎさせて、干渉エリア
外にある異物を検出しないようにしている。
のコーナ部手前側にセンサ動作チェック用の番地板を敷
設し、この位置をセンサ動作チェック用の定位置に設定
し、動作確認時に車両がこの定位置に位置した条件下に
おいて、障害物センサの感度をＵＰさせ、通常の障害物
検出エリア感度では到達しない範囲に配置した反射板を
検出させることで、障害物センサの動作確認を自動的に
行なえるようにしているとともに、カーブ等の非定常部
では障害物センサの感度をＤｏｗｎさせて、干渉エリア
外にある異物を検出しないようにしている。
【０００５】なおまた、この従来例には、障害物センサ
として、光電式以外に超音波やレーザの採用も可能であ
ることについての記述もあるが、超音波やレーザの場合
における検出エリアの設定方法や動作確認用の反射板の
影響について全く触れられていない。
として、光電式以外に超音波やレーザの採用も可能であ
ることについての記述もあるが、超音波やレーザの場合
における検出エリアの設定方法や動作確認用の反射板の
影響について全く触れられていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来は光
電式の障害物センサにより障害物を検出するようにして
いる。しかしながら、光電式の障害物センサは、一般に
検出距離３ｍ（Max）、視野幅２ｍ（Max）であり、検出
距離、視野幅に限界がある。ちなみに、超音波式の障害
物センサの場合、一般に検出距離１０ｍ（Max）、視野
幅２．５ｍ（Max）が限界である。
電式の障害物センサにより障害物を検出するようにして
いる。しかしながら、光電式の障害物センサは、一般に
検出距離３ｍ（Max）、視野幅２ｍ（Max）であり、検出
距離、視野幅に限界がある。ちなみに、超音波式の障害
物センサの場合、一般に検出距離１０ｍ（Max）、視野
幅２．５ｍ（Max）が限界である。
【０００７】また、光電式の障害物センサは、任意に検
出距離、視野幅を設定することが不可能で、曲率の異な
るカーブ等の路線部分での検出に限界がある。
出距離、視野幅を設定することが不可能で、曲率の異な
るカーブ等の路線部分での検出に限界がある。
【０００８】本発明の技術的課題は、路線情報に基づい
て、障害物検出センサの視野長、視野幅、視野角度を設
定または変更できて、障害物の検出精度を向上させうる
ようにすることにある。
て、障害物検出センサの視野長、視野幅、視野角度を設
定または変更できて、障害物の検出精度を向上させうる
ようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係る自立走行車
の衝突防止方法は、車両に搭載されて障害物検知範囲と
なる視野長、視野幅、視野角度を設定可能な障害物検出
センサの出力に基づいて車両進行方向前方の障害物を検
出する工程と、地上に敷設した物体感知・送信機より電
波信号を受信して路線情報を取得する工程と、取得した
路線情報に基づいて、障害物検出センサの視野長、視野
幅、視野角度を設定または変更する工程と、障害物検知
範囲内に障害物が検出されると、車両を減速・停止させ
るとともに警報を発する工程と、を有することを特徴と
している。
の衝突防止方法は、車両に搭載されて障害物検知範囲と
なる視野長、視野幅、視野角度を設定可能な障害物検出
センサの出力に基づいて車両進行方向前方の障害物を検
出する工程と、地上に敷設した物体感知・送信機より電
波信号を受信して路線情報を取得する工程と、取得した
路線情報に基づいて、障害物検出センサの視野長、視野
幅、視野角度を設定または変更する工程と、障害物検知
範囲内に障害物が検出されると、車両を減速・停止させ
るとともに警報を発する工程と、を有することを特徴と
している。
【００１０】また、この方法において、請求項２のよう
に、障害物検出センサとして、レーザスキャナを用いる
とともに、物体感知・送信機として、車両側から発信さ
れる電磁界により起電力を発生して、電波信号により路
線情報を発信するＩＣタグを用いることを特徴としてい
る。
に、障害物検出センサとして、レーザスキャナを用いる
とともに、物体感知・送信機として、車両側から発信さ
れる電磁界により起電力を発生して、電波信号により路
線情報を発信するＩＣタグを用いることを特徴としてい
る。
【００１１】また、この方法において、請求項３のよう
に、カーブでは、曲率により視野長、視野幅、視野角度
を変えることを特徴としている。
に、カーブでは、曲率により視野長、視野幅、視野角度
を変えることを特徴としている。
【００１２】また、この方法において、請求項４のよう
に、終点部では、視野長を短くすることを特徴としてい
る。
に、終点部では、視野長を短くすることを特徴としてい
る。
【００１３】また、請求項１の方法に用いられる請求項
５の装置は、障害物検知範囲となる視野長、視野幅、視
野角度を設定可能で、車両に搭載されて車両進行方向前
方の障害物を検出する障害物検出センサと、地上に敷設
した物体感知・送信機より電波信号を受信して路線情報
を取得する手段と、取得した路線情報に基づいて、障害
物検出センサの視野長、視野幅、視野角度を設定または
変更する障害物検出センサ用コントローラと、障害物検
知範囲内に障害物が検出されると、車両を減速・停止さ
せるとともに報知させる車両コントローラと、を備えた
ものである。
５の装置は、障害物検知範囲となる視野長、視野幅、視
野角度を設定可能で、車両に搭載されて車両進行方向前
方の障害物を検出する障害物検出センサと、地上に敷設
した物体感知・送信機より電波信号を受信して路線情報
を取得する手段と、取得した路線情報に基づいて、障害
物検出センサの視野長、視野幅、視野角度を設定または
変更する障害物検出センサ用コントローラと、障害物検
知範囲内に障害物が検出されると、車両を減速・停止さ
せるとともに報知させる車両コントローラと、を備えた
ものである。
【００１４】また、この装置において、請求項６のよう
に、障害物検出センサとして、レーザスキャナを用いる
とともに、物体感知・送信機として、車両側から発信さ
れる電磁界により起電力を発生して、電波信号により路
線情報を発信するＩＣタグを用いたものである。
に、障害物検出センサとして、レーザスキャナを用いる
とともに、物体感知・送信機として、車両側から発信さ
れる電磁界により起電力を発生して、電波信号により路
線情報を発信するＩＣタグを用いたものである。
【００１５】また、この装置において、請求項７のよう
に、障害物検出センサ用コントローラが、路線情報がカ
ーブの場合、曲率により障害物検出センサの視野長、視
野幅、視野角度を変えるように構成したものである。
に、障害物検出センサ用コントローラが、路線情報がカ
ーブの場合、曲率により障害物検出センサの視野長、視
野幅、視野角度を変えるように構成したものである。
【００１６】また、この装置において、請求項８のよう
に、障害物検出センサ用コントローラが、終点部では障
害物検出センサの視野長を短くするように構成したもの
である。
に、障害物検出センサ用コントローラが、終点部では障
害物検出センサの視野長を短くするように構成したもの
である。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る自
立走行車の衝突防止方法および装置を図１乃至図９によ
り説明する。図１は本実施形態に係る自立走行車の衝突
防止装置を示すブロック図、図２はその路線の直線部に
おける物体感知・送信機（ＩＣタグ）の設置状態と障害
物検出範囲を示す説明図、図３はその路線の小曲率カー
ブ部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の設置状態
と障害物検出範囲を示す説明図、図４はその路線の大曲
率カーブ部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の設
置状態と障害物検出範囲を示す説明図、図５はその路線
の終点部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の設置
状態と障害物検出範囲を示す説明図、図６乃至図８は障
害物検出センサであるレーザスキャナの検出データ（極
座標）を直交座標に変換する手法の説明図、図９はその
衝突防止方法を説明するためのフローチャートである。
立走行車の衝突防止方法および装置を図１乃至図９によ
り説明する。図１は本実施形態に係る自立走行車の衝突
防止装置を示すブロック図、図２はその路線の直線部に
おける物体感知・送信機（ＩＣタグ）の設置状態と障害
物検出範囲を示す説明図、図３はその路線の小曲率カー
ブ部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の設置状態
と障害物検出範囲を示す説明図、図４はその路線の大曲
率カーブ部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の設
置状態と障害物検出範囲を示す説明図、図５はその路線
の終点部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の設置
状態と障害物検出範囲を示す説明図、図６乃至図８は障
害物検出センサであるレーザスキャナの検出データ（極
座標）を直交座標に変換する手法の説明図、図９はその
衝突防止方法を説明するためのフローチャートである。
【００１８】図１において、１は有軌道の路線すなわち
線路、２は線路１内に敷設した物体感知・送信機すなわ
ちコイン状のＩＣタグ、３は線路１上を自立走行する車
両、４は車両３に搭載された車載装置である。
線路、２は線路１内に敷設した物体感知・送信機すなわ
ちコイン状のＩＣタグ、３は線路１上を自立走行する車
両、４は車両３に搭載された車載装置である。
【００１９】ＩＣタグ２は、車両３が走行する時、車両
に搭載されたＩＣタグ用アンテナ５から発信する電磁界
により起電力を発生し、このタグに書き込まれている路
線情報（タグＮｏ、位置（定点位置）情報、ルート情
報、カーブ情報、終点情報、ヤード情報等）を数百ＫＨ
ｚの周波数の電波信号により発信する機能を有するもの
で、種々のものが市販されており、図１乃至図５のよう
に線路１に沿って定ピッチ（または不定ピッチ）で固定
設置されている。これにより、車両位置や障害物検知の
エリア情報の判定と起点を知ることができる。なお、Ｉ
Ｃタグ２は上部を通過する車両から発信される電磁界内
に配置すればよいものであって、必ずしも線路１内に配
置する必要はなく、外側に配置してもよい。
に搭載されたＩＣタグ用アンテナ５から発信する電磁界
により起電力を発生し、このタグに書き込まれている路
線情報（タグＮｏ、位置（定点位置）情報、ルート情
報、カーブ情報、終点情報、ヤード情報等）を数百ＫＨ
ｚの周波数の電波信号により発信する機能を有するもの
で、種々のものが市販されており、図１乃至図５のよう
に線路１に沿って定ピッチ（または不定ピッチ）で固定
設置されている。これにより、車両位置や障害物検知の
エリア情報の判定と起点を知ることができる。なお、Ｉ
Ｃタグ２は上部を通過する車両から発信される電磁界内
に配置すればよいものであって、必ずしも線路１内に配
置する必要はなく、外側に配置してもよい。
【００２０】車載装置４は、磁界を発生可能で、かつＩ
Ｃタグ２より電波信号（路線情報）が発信されると、こ
れを受信するＩＣタグ用アンテナ５及びＩＣタグ制御装
置６と、車両駆動用モータ７と、このモータ７の回転を
検出することで車両３の移動量を検出するセンサ（例え
ばＰＬＧ：Pulse Generater ）８と、障害物検知範囲と
なる視野長、視野幅、視野角度を設定可能で、車両３の
前面部に取り付けられて車両進行方向前方の障害物を検
出する障害物検出センサすなわちレーザスキャナ９と、
ＩＣタグ制御装置６で取得した路線情報に基づいて、レ
ーザスキャナ９の視野長、視野幅、視野角度を設定また
は変更する障害物検出センサ用コントローラすなわちレ
ーザスキャナコントローラ１１と、レーザスキャナ９の
出力に基づいて障害物検知範囲内に障害物が観測された
か否かを判定する障害物判定手段１２と、ＩＣタグ制御
装置６で取得した路線情報（定点位置情報）とＰＬＧ８
により検出された連続位置に基づいて、速度制御など車
両全般の制御を行うとともに、障害物判定手段１２から
障害物検知信号が入力すると、車両３を減速・停止さ
せ、同時にアラーム１４に対し異常信号を出力して報知
させる車両コントローラ１３と、取得した定点位置と連
続位置の情報ならびに障害物検知情報を、比較的電波が
安定している業務用無線等を利用して図示しない監視セ
ンターに送信する車載無線装置１５とから構成されてい
る。
Ｃタグ２より電波信号（路線情報）が発信されると、こ
れを受信するＩＣタグ用アンテナ５及びＩＣタグ制御装
置６と、車両駆動用モータ７と、このモータ７の回転を
検出することで車両３の移動量を検出するセンサ（例え
ばＰＬＧ：Pulse Generater ）８と、障害物検知範囲と
なる視野長、視野幅、視野角度を設定可能で、車両３の
前面部に取り付けられて車両進行方向前方の障害物を検
出する障害物検出センサすなわちレーザスキャナ９と、
ＩＣタグ制御装置６で取得した路線情報に基づいて、レ
ーザスキャナ９の視野長、視野幅、視野角度を設定また
は変更する障害物検出センサ用コントローラすなわちレ
ーザスキャナコントローラ１１と、レーザスキャナ９の
出力に基づいて障害物検知範囲内に障害物が観測された
か否かを判定する障害物判定手段１２と、ＩＣタグ制御
装置６で取得した路線情報（定点位置情報）とＰＬＧ８
により検出された連続位置に基づいて、速度制御など車
両全般の制御を行うとともに、障害物判定手段１２から
障害物検知信号が入力すると、車両３を減速・停止さ
せ、同時にアラーム１４に対し異常信号を出力して報知
させる車両コントローラ１３と、取得した定点位置と連
続位置の情報ならびに障害物検知情報を、比較的電波が
安定している業務用無線等を利用して図示しない監視セ
ンターに送信する車載無線装置１５とから構成されてい
る。
【００２１】レーザスキャナ９は、３６０度、長視野
（４０〜１００ｍ）で検出が可能で、レーザ光のパルス
の伝播時間を計測することにより距離を測定するもの
で、レーザ光のパルスの伝播時間を設定することにより
視野長、視野幅、視野角度が任意に設定できるものであ
り、そのような機能を有するものは市販されている（例
えばＳＩＣＫ社製の反射型レーザスキャナ、製品名「Ｌ
ＭＳ２００−３０１０６（登録商標）」）。なお、レー
ザスキャナ９は、車両３の前後にそれぞれ配置してもよ
い。
（４０〜１００ｍ）で検出が可能で、レーザ光のパルス
の伝播時間を計測することにより距離を測定するもの
で、レーザ光のパルスの伝播時間を設定することにより
視野長、視野幅、視野角度が任意に設定できるものであ
り、そのような機能を有するものは市販されている（例
えばＳＩＣＫ社製の反射型レーザスキャナ、製品名「Ｌ
ＭＳ２００−３０１０６（登録商標）」）。なお、レー
ザスキャナ９は、車両３の前後にそれぞれ配置してもよ
い。
【００２２】監視センターでは、車載装置４から送信さ
れた定点位置、連続位置ならびに障害物検知情報を受信
して、予め登録された線路地図情報および前記定点位置
情報から車両３が走行中の線路区間を割り出し、更に前
記連続位置情報から前記線路区間内に限定して車両の現
在位置を特定し、これら位置情報を表示し、常時監視し
ている。したがって、障害物が検知されて車両３が減速
・停止した場合、その原因と停止位置を特定することが
できるようになっている。
れた定点位置、連続位置ならびに障害物検知情報を受信
して、予め登録された線路地図情報および前記定点位置
情報から車両３が走行中の線路区間を割り出し、更に前
記連続位置情報から前記線路区間内に限定して車両の現
在位置を特定し、これら位置情報を表示し、常時監視し
ている。したがって、障害物が検知されて車両３が減速
・停止した場合、その原因と停止位置を特定することが
できるようになっている。
【００２３】本実施形態の自立走行車の衝突防止装置に
おいて、使用したレーザスキャナの仕様は以下のとおり
である。 分解能 １０mm 精度 ±５mm（１σ）≦８ｍ 角度検出 ０.５゜〜１８０゜スキャ
ン スキャニング ７７Ｈｚ 光源 ９５０ｎｍクラスＩ Ｉ／F ＲＳ４２２ ５００kbps 電源 ＤＣ２４Ｖ サイズ １５６×１５５×２１０ 重量 ４.５kg １０ｍ先での分解能（０．５゜分割） ８７.３mm １０ｍ先でのレーザースポット径 ６０mm
おいて、使用したレーザスキャナの仕様は以下のとおり
である。 分解能 １０mm 精度 ±５mm（１σ）≦８ｍ 角度検出 ０.５゜〜１８０゜スキャ
ン スキャニング ７７Ｈｚ 光源 ９５０ｎｍクラスＩ Ｉ／F ＲＳ４２２ ５００kbps 電源 ＤＣ２４Ｖ サイズ １５６×１５５×２１０ 重量 ４.５kg １０ｍ先での分解能（０．５゜分割） ８７.３mm １０ｍ先でのレーザースポット径 ６０mm
【００２４】そして、このような仕様のレーザスキャナ
９からレーザ光が例えば０．２５°毎、あるいは０．５
°毎、又は１°毎に発射され、レーザ光のパルスの伝播
時間を計測および設定することで、障害物との距離測定
および障害物検出範囲の設定がなされるようになってい
る。
９からレーザ光が例えば０．２５°毎、あるいは０．５
°毎、又は１°毎に発射され、レーザ光のパルスの伝播
時間を計測および設定することで、障害物との距離測定
および障害物検出範囲の設定がなされるようになってい
る。
【００２５】ところで、レーザスキャナ９の計測データ
は、角度データと検出距離データつまり極座標である。
よって障害物の検出上、直行座標に変換し、警戒エリア
の内外判断を行う。極座標から直行座標への変換は、図
６のように検出データ（極座標）を直交座標に変換す
る。すなわち、極座標の角度をθ、極座標の測定距離を
Ｌとすると、直行座標はｘ＝Ｌ×cosθ、ｙ＝Ｌ×sinθ
のように求められる。
は、角度データと検出距離データつまり極座標である。
よって障害物の検出上、直行座標に変換し、警戒エリア
の内外判断を行う。極座標から直行座標への変換は、図
６のように検出データ（極座標）を直交座標に変換す
る。すなわち、極座標の角度をθ、極座標の測定距離を
Ｌとすると、直行座標はｘ＝Ｌ×cosθ、ｙ＝Ｌ×sinθ
のように求められる。
【００２６】また、カーブにおける障害物検出範囲の設
定は、図７及び図８に示す如く、各種カーブの曲率に対
応させてそれぞれの曲率半径の円弧の弦の部分が定ピッ
チ（例えば５００mmピッチ）となるようにつくった予め
登録してある軌跡座標の中から、ＩＣタグ２からのカー
ブ情報に基づいて該当する軌跡座標を読み出し、車両の
進行状況（トラッキング位置）に合わせてエリア換算と
レーザスキャナ９の位置座標点の角度を求め、車両上の
座標を地上座標に直し、エリア判定を行うようにしてい
る。具体的には、例えば視野幅を４５００mmで固定し、
前記該当軌跡座標の左右２２５０mmのところをエリア設
定することで、障害物検出範囲の座標を決めていく。そ
の結果、小曲率カーブでは、図３のようにこの小曲率カ
ーブに沿う大視野角度が自動的に設定され、大曲率カー
ブでは、図４のようにこの大曲率カーブに沿う小視野角
度が自動的に設定される。視野長については、図３の小
曲率カーブでは短視野長とし、図４の大曲率カーブでは
小曲率カーブよりも長視野長となるように設定する。こ
れらの設定は、既述したようにレーザ光のパルスの伝播
時間を設定（制限）することにより可能で、これにより
設定した視野長よりも遠くの障害物などの観測データは
キャンセルされる。
定は、図７及び図８に示す如く、各種カーブの曲率に対
応させてそれぞれの曲率半径の円弧の弦の部分が定ピッ
チ（例えば５００mmピッチ）となるようにつくった予め
登録してある軌跡座標の中から、ＩＣタグ２からのカー
ブ情報に基づいて該当する軌跡座標を読み出し、車両の
進行状況（トラッキング位置）に合わせてエリア換算と
レーザスキャナ９の位置座標点の角度を求め、車両上の
座標を地上座標に直し、エリア判定を行うようにしてい
る。具体的には、例えば視野幅を４５００mmで固定し、
前記該当軌跡座標の左右２２５０mmのところをエリア設
定することで、障害物検出範囲の座標を決めていく。そ
の結果、小曲率カーブでは、図３のようにこの小曲率カ
ーブに沿う大視野角度が自動的に設定され、大曲率カー
ブでは、図４のようにこの大曲率カーブに沿う小視野角
度が自動的に設定される。視野長については、図３の小
曲率カーブでは短視野長とし、図４の大曲率カーブでは
小曲率カーブよりも長視野長となるように設定する。こ
れらの設定は、既述したようにレーザ光のパルスの伝播
時間を設定（制限）することにより可能で、これにより
設定した視野長よりも遠くの障害物などの観測データは
キャンセルされる。
【００２７】また、直線部の障害物検出範囲すなわち視
野長は、図２のように最長となるように設定し、終点部
での視野長は、図５のように最短となるように設定す
る。終点部で視野長を短く設定するのは、終点には車止
めや壁が存在する可能性が高く、これらを遠くの段階か
ら障害物と判定するのを防止するためである。
野長は、図２のように最長となるように設定し、終点部
での視野長は、図５のように最短となるように設定す
る。終点部で視野長を短く設定するのは、終点には車止
めや壁が存在する可能性が高く、これらを遠くの段階か
ら障害物と判定するのを防止するためである。
【００２８】カーブにおける障害物検知の演算は次のよ
うに行われる。まず、レーザスキャナ９の計測データ
（極座標）を直行座標に変換する。すなわち、図６及び
図８（ａ）のように極座標の角度をθ、極座標の測定距
離をＬとすると、直行座標は ｘ＝Ｌ×cosθ ｙ＝Ｌ×sinθ となる。次に、これを図８（ｂ）のように基準面に対す
る絶対座標系 Ｘ＝ｘ×cosα Ｙ＝ｙ×sinα に変換する。次いで、基準面からの距離成分を取入れ
る。 Ｘｎ＝Ｘ±Ｄｘｎ Ｙｎ＝Ｙ＋Ｄｙｎ ここで、Ｄｘｎ：ｎ番目のエリアにおける基準面中心線
からのずれ量であり、右傾斜、左傾斜により加算式か減
算式かに別れる。 Ｄｙｎ：ｎ番目のエリアにおける基準面からの距離であ
る。
うに行われる。まず、レーザスキャナ９の計測データ
（極座標）を直行座標に変換する。すなわち、図６及び
図８（ａ）のように極座標の角度をθ、極座標の測定距
離をＬとすると、直行座標は ｘ＝Ｌ×cosθ ｙ＝Ｌ×sinθ となる。次に、これを図８（ｂ）のように基準面に対す
る絶対座標系 Ｘ＝ｘ×cosα Ｙ＝ｙ×sinα に変換する。次いで、基準面からの距離成分を取入れ
る。 Ｘｎ＝Ｘ±Ｄｘｎ Ｙｎ＝Ｙ＋Ｄｙｎ ここで、Ｄｘｎ：ｎ番目のエリアにおける基準面中心線
からのずれ量であり、右傾斜、左傾斜により加算式か減
算式かに別れる。 Ｄｙｎ：ｎ番目のエリアにおける基準面からの距離であ
る。
【００２９】次に、本実施形態装置による自立走行車の
衝突防止方法について図９に基づき図１乃至図８を参照
しながら説明する。まず初期設定として、レーザスキャ
ナコントローラにより初期視野長と初期視野幅を設定
し、かつ行先を登録する（ステップ１１１）。次いで、
車両の走行モードを自立走行モードにしてスイッチをＯ
Ｎし、ＩＣタグ用アンテナより電磁界を発生させながら
車両の走行を開始させるとともに（ステップ１１２）、
障害物の検索を開始させる（ステップ１１３）。
衝突防止方法について図９に基づき図１乃至図８を参照
しながら説明する。まず初期設定として、レーザスキャ
ナコントローラにより初期視野長と初期視野幅を設定
し、かつ行先を登録する（ステップ１１１）。次いで、
車両の走行モードを自立走行モードにしてスイッチをＯ
Ｎし、ＩＣタグ用アンテナより電磁界を発生させながら
車両の走行を開始させるとともに（ステップ１１２）、
障害物の検索を開始させる（ステップ１１３）。
【００３０】次に、障害物を検出したか否かをみて（ス
テップ１１４）、障害物が検出されていなければ、ＩＣ
タグを検出したか否か、つまり路線情報（タグＮｏ、位
置（定点位置）情報、ルート情報、カーブ情報、終点情
報、ヤード情報等）を取得したか否かが判断され（ステ
ップ１１５）、ＩＣタグが検出されなければステップ１
１４に戻り、ＩＣタグの検出すなわち路線情報が取得さ
れれば、取得した路線情報に基づき、このＩＣタグの検
出位置を起点として、路線が直線部、カーブ、終点部の
いずれにさしかかるのかが判断され（ステップ１１
６）、直線部と判定されれば、この直線部の路線情報に
基づき、現在設定されている視野長と視野幅を、直線部
の視野長と視野幅に変更し（ステップ１１７）、ステッ
プ１１４に戻る。
テップ１１４）、障害物が検出されていなければ、ＩＣ
タグを検出したか否か、つまり路線情報（タグＮｏ、位
置（定点位置）情報、ルート情報、カーブ情報、終点情
報、ヤード情報等）を取得したか否かが判断され（ステ
ップ１１５）、ＩＣタグが検出されなければステップ１
１４に戻り、ＩＣタグの検出すなわち路線情報が取得さ
れれば、取得した路線情報に基づき、このＩＣタグの検
出位置を起点として、路線が直線部、カーブ、終点部の
いずれにさしかかるのかが判断され（ステップ１１
６）、直線部と判定されれば、この直線部の路線情報に
基づき、現在設定されている視野長と視野幅を、直線部
の視野長と視野幅に変更し（ステップ１１７）、ステッ
プ１１４に戻る。
【００３１】また、ステップ１１６にてカーブと判定さ
れれば、このカーブの曲率が判断され（ステップ１１
８）、大曲率と判定されれば、この大曲率カーブの路線
情報に基づき、現在設定されている視野長と視野幅を、
大曲率カーブの視野長と視野幅に変更するとともに、大
曲率カーブの視野角度を設定し（ステップ１１９）、ス
テップ１１４に戻る。ステップ１１８にて小曲率と判定
されれば、この小曲率カーブの路線情報に基づき、現在
設定されている視野長と視野幅を、小曲率カーブの視野
長と視野幅に変更するとともに、小曲率カーブの視野角
度を設定し（ステップ１２０）、ステップ１１４に戻
る。
れれば、このカーブの曲率が判断され（ステップ１１
８）、大曲率と判定されれば、この大曲率カーブの路線
情報に基づき、現在設定されている視野長と視野幅を、
大曲率カーブの視野長と視野幅に変更するとともに、大
曲率カーブの視野角度を設定し（ステップ１１９）、ス
テップ１１４に戻る。ステップ１１８にて小曲率と判定
されれば、この小曲率カーブの路線情報に基づき、現在
設定されている視野長と視野幅を、小曲率カーブの視野
長と視野幅に変更するとともに、小曲率カーブの視野角
度を設定し（ステップ１２０）、ステップ１１４に戻
る。
【００３２】また、ステップ１１６て終点部と判定され
れば、この終点部の路線情報に基づき、現在設定されて
いる視野長と視野幅を、終点部の視野長と視野幅に変更
し（ステップ１２１）、次いで停止位置すなわち登録さ
れた目的位置に到達したか否かが判断され（ステップ１
２２）、目的位置に到達していなければ、処理をステッ
プ１１４に戻し、目的位置に到達したと判定されれば、
車両を停止させ（ステップ１２３）、処理を終了する。
れば、この終点部の路線情報に基づき、現在設定されて
いる視野長と視野幅を、終点部の視野長と視野幅に変更
し（ステップ１２１）、次いで停止位置すなわち登録さ
れた目的位置に到達したか否かが判断され（ステップ１
２２）、目的位置に到達していなければ、処理をステッ
プ１１４に戻し、目的位置に到達したと判定されれば、
車両を停止させ（ステップ１２３）、処理を終了する。
【００３３】また、ステップ１１４にて障害物を検出し
たと判定されれば、車両を減速・停止させ、同時にアラ
ームに対し異常信号を出力して報知させ（ステップ１２
４）、処理を終了する。
たと判定されれば、車両を減速・停止させ、同時にアラ
ームに対し異常信号を出力して報知させ（ステップ１２
４）、処理を終了する。
【００３４】なお、定点位置等の路線情報は取得された
時点で、またＩＣタグ間の距離（連続位置）情報はリア
ルタイムに、さらに障害物検知情報は障害物が検出され
た時点で、それぞれ無線装置を介して監視センターへ送
信され、監視センター側では位置情報を受信する度に表
示器の表示内容を更新する。
時点で、またＩＣタグ間の距離（連続位置）情報はリア
ルタイムに、さらに障害物検知情報は障害物が検出され
た時点で、それぞれ無線装置を介して監視センターへ送
信され、監視センター側では位置情報を受信する度に表
示器の表示内容を更新する。
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、車
両に搭載されて障害物検知範囲となる視野長、視野幅、
視野角度を設定可能な障害物検出センサの出力に基づい
て車両進行方向前方の障害物の有無を検索するととも
に、地上に敷設した物体感知・送信機より電波信号を受
信して路線情報を取得し、取得した路線情報に基づい
て、障害物検出センサの視野長、視野幅、視野角度を設
定または変更し、障害物検知範囲内に障害物が検出され
ると、車両を減速・停止させるとともに警報を発するよ
うにしたので、障害物の検出精度を向上させることがで
きた。
両に搭載されて障害物検知範囲となる視野長、視野幅、
視野角度を設定可能な障害物検出センサの出力に基づい
て車両進行方向前方の障害物の有無を検索するととも
に、地上に敷設した物体感知・送信機より電波信号を受
信して路線情報を取得し、取得した路線情報に基づい
て、障害物検出センサの視野長、視野幅、視野角度を設
定または変更し、障害物検知範囲内に障害物が検出され
ると、車両を減速・停止させるとともに警報を発するよ
うにしたので、障害物の検出精度を向上させることがで
きた。
【００３６】また、障害物検出センサとして、レーザス
キャナを用いるとともに、物体感知・送信機として、車
両側から発信される電磁界により起電力を発生して、電
波信号により路線情報を発信するＩＣタグを用いたの
で、障害物検知範囲となる視野長、視野幅、視野角度の
設定または変更が容易となり、かつタグのメンテナンス
フリーを図ることができた。
キャナを用いるとともに、物体感知・送信機として、車
両側から発信される電磁界により起電力を発生して、電
波信号により路線情報を発信するＩＣタグを用いたの
で、障害物検知範囲となる視野長、視野幅、視野角度の
設定または変更が容易となり、かつタグのメンテナンス
フリーを図ることができた。
【００３７】また、カーブでは、曲率により視野長、視
野幅、視野角度を変えるようにしたので、カーブ近傍の
接線方向に存在し障害物と誤認されやすい物体の誤検出
を防止することができた。
野幅、視野角度を変えるようにしたので、カーブ近傍の
接線方向に存在し障害物と誤認されやすい物体の誤検出
を防止することができた。
【００３８】また、終点部では、視野長を短くするよう
にしたので、終点に車止めや壁が存在する場合の異常判
定を防止することができた。
にしたので、終点に車止めや壁が存在する場合の異常判
定を防止することができた。
【図１】本発明の実施形態に係る自立走行車の衝突防止
装置を示すブロック図である。
装置を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る自立走行車の衝突防止装置の
路線の直線部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の
設置状態と障害物検出範囲を示す説明図である。
路線の直線部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の
設置状態と障害物検出範囲を示す説明図である。
【図３】本実施形態に係る自立走行車の衝突防止装置の
路線の小曲率カーブ部における物体感知・送信機（ＩＣ
タグ）の設置状態と障害物検出範囲を示す説明図であ
る。
路線の小曲率カーブ部における物体感知・送信機（ＩＣ
タグ）の設置状態と障害物検出範囲を示す説明図であ
る。
【図４】本実施形態に係る自立走行車の衝突防止装置の
路線の大曲率カーブ部における物体感知・送信機（ＩＣ
タグ）の設置状態と障害物検出範囲を示す説明図であ
る。
路線の大曲率カーブ部における物体感知・送信機（ＩＣ
タグ）の設置状態と障害物検出範囲を示す説明図であ
る。
【図５】本実施形態に係る自立走行車の衝突防止装置の
路線の終点部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の
設置状態と障害物検出範囲を示す説明図である。
路線の終点部における物体感知・送信機（ＩＣタグ）の
設置状態と障害物検出範囲を示す説明図である。
【図６】本実施形態に係る自立走行車の衝突防止装置の
障害物検出センサであるレーザスキャナの検出データ
（極座標）を直交座標に変換する手法の説明図である。
障害物検出センサであるレーザスキャナの検出データ
（極座標）を直交座標に変換する手法の説明図である。
【図７】本実施形態に係る自立走行車の衝突防止装置の
障害物検出センサであるレーザスキャナの検出データ
（極座標）を直交座標に変換する手法の説明図である。
障害物検出センサであるレーザスキャナの検出データ
（極座標）を直交座標に変換する手法の説明図である。
【図８】本実施形態に係る自立走行車の衝突防止装置の
障害物検出センサであるレーザスキャナの検出データ
（極座標）を直交座標に変換する手法の説明図である。
障害物検出センサであるレーザスキャナの検出データ
（極座標）を直交座標に変換する手法の説明図である。
【図９】本実施形態に係る自立走行車の衝突防止方法を
説明するためのフローチャートである。
説明するためのフローチャートである。
２ ＩＣタグ（物体感知・送信機）
３ 車両
６ ＩＣタグ制御装置（路線情報取得手段）
９ レーザスキャナ（障害物検出センサ）
１１ 障害物検出センサ用コントローラ
１３ 車両コントローラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 永廣 昭浩
東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日
本鋼管株式会社内
Ｆターム(参考） 5H180 AA27 CC03 CC12 CC14 CC17
LL01 LL06 LL09
5H301 AA01 AA09 BB20 CC03 CC06
DD07 DD11 DD15 EE04 EE13
FF02 FF15 FF23 GG08 GG17
GG21 HH03 HH06 HH07 KK03
KK08 KK20 LL01 LL07 LL11
LL14
Claims (8)
- 【請求項１】 車両に搭載されて障害物検知範囲となる
視野長、視野幅、視野角度を設定可能な障害物検出セン
サの出力に基づいて車両進行方向前方の障害物を検出す
る工程と、 地上に敷設した物体感知・送信機より電波信号を受信し
て路線情報を取得する工程と、 取得した路線情報に基づいて、障害物検出センサの視野
長、視野幅、視野角度を設定または変更する工程と、 障害物検知範囲内に障害物が検出されると、車両を減速
・停止させるとともに警報を発する工程と、を有するこ
とを特徴とする自立走行車の衝突防止方法。 - 【請求項２】 障害物検出センサとして、レーザスキャ
ナを用いるとともに、物体感知・送信機として、車両側
から発信される電磁界により起電力を発生して、電波信
号により路線情報を発信するＩＣタグを用いることを特
徴とする請求項１記載の自立走行車の衝突防止方法。 - 【請求項３】 カーブでは、曲率により視野長、視野
幅、視野角度を変えることを特徴とする請求項１又は請
求項２記載の自立走行車の衝突防止方法。 - 【請求項４】 終点部では、視野長を短くすることを特
徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の自立
走行車の衝突防止方法。 - 【請求項５】 障害物検知範囲となる視野長、視野幅、
視野角度を設定可能で、車両に搭載されて車両進行方向
前方の障害物を検出する障害物検出センサと、 地上に敷設した物体感知・送信機より電波信号を受信し
て路線情報を取得する手段と、 取得した路線情報に基づいて、前記障害物検出センサの
視野長、視野幅、視野角度を設定または変更する障害物
検出センサ用コントローラと、 障害物検知範囲内に障害物が検出されると、車両を減速
・停止させるとともに報知させる車両コントローラと、
を備えたことを特徴とする自立走行車の衝突防止装置。 - 【請求項６】 障害物検出センサは、レーザスキャナか
らなり、物体感知・送信機は、車両側から発信される電
磁界により起電力を発生して、電波信号により路線情報
を発信するＩＣタグからなることを特徴とする請求項５
記載の自立走行車の衝突防止装置。 - 【請求項７】 障害物検出センサ用コントローラは、路
線情報がカーブの場合、曲率により障害物検出センサの
視野長、視野幅、視野角度を変えることを特徴とする請
求項５又は請求項６記載の自立走行車の衝突防止装置。 - 【請求項８】 障害物検出センサ用コントローラは、終
点部では障害物検出センサの視野長を短くすることを特
徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の自立
走行車の衝突防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002031067A JP3826805B2 (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | 自立走行車の衝突防止方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002031067A JP3826805B2 (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | 自立走行車の衝突防止方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003233423A true JP2003233423A (ja) | 2003-08-22 |
| JP3826805B2 JP3826805B2 (ja) | 2006-09-27 |
Family
ID=27774580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002031067A Expired - Lifetime JP3826805B2 (ja) | 2002-02-07 | 2002-02-07 | 自立走行車の衝突防止方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3826805B2 (ja) |
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-
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- 2002-02-07 JP JP2002031067A patent/JP3826805B2/ja not_active Expired - Lifetime
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