JP2002049423A - 車両用自動走行機構 - Google Patents
車両用自動走行機構Info
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Landscapes
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 未熟運転や脇見運転によって道路標示の見落
としや車両の通行帯からのはみ出し運転を未然に防止す
るため車両１を路側線８から一定間隔を保ちこれに沿っ
て自動走行させようとするもの。 【解決手段】 車両１の前部外側に進行方向に対して直
角帯状に路面を照射するようにした赤外線投受光器２を
有し、その赤外線反射光３をレンズ４を介して受光素子
板５の受光素子６・６’で受光し、その反射から反射素
材７が塗布された路側線８と車両１との間隔に応じ軌道
修正に必要な制御信号９・９’を出力させ同出力により
車両１を自動走行させるため必要なデータ１０を道路標
示１１に封入した磁気コイル１２に接続するＩＣ集積回
路１３に入力しておき車両１の下部に設けたＦＲＩＤシ
ステムのリーダー１４によって励起し非接触で読み取り
信号処理してコンピュータ１５で車速を変える等の制御
を行うようにした。
としや車両の通行帯からのはみ出し運転を未然に防止す
るため車両１を路側線８から一定間隔を保ちこれに沿っ
て自動走行させようとするもの。 【解決手段】 車両１の前部外側に進行方向に対して直
角帯状に路面を照射するようにした赤外線投受光器２を
有し、その赤外線反射光３をレンズ４を介して受光素子
板５の受光素子６・６’で受光し、その反射から反射素
材７が塗布された路側線８と車両１との間隔に応じ軌道
修正に必要な制御信号９・９’を出力させ同出力により
車両１を自動走行させるため必要なデータ１０を道路標
示１１に封入した磁気コイル１２に接続するＩＣ集積回
路１３に入力しておき車両１の下部に設けたＦＲＩＤシ
ステムのリーダー１４によって励起し非接触で読み取り
信号処理してコンピュータ１５で車速を変える等の制御
を行うようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両を路側線から
一定間隔に保ち、これに沿って自動走行させるための自
動走行機構に関する。
一定間隔に保ち、これに沿って自動走行させるための自
動走行機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、車両の走行進路自動制御としては
レール・溝・ロープに沿って走る電車やモノレール・ロ
ープウェイ等がある。またフェライトやＩＤタグ等の磁
気誘導路に沿って走行させるものや、ＧＰＳと協調させ
て走行するものがあり更には映像認識装置を利用して車
両や障害物をの所在を検知して走行するものがある。白
線に沿って走行するものではないがライン越えに対して
警告を発する特願平１１年３７５８８１号公報がある。
速度を制御するものとして管制センター等から直接目視
してコントロールしたり予設定したプログラムに従って
走行するもののほか、ＧＰＳと協調させカーブの半径に
応じて速度等を設定し走行させるものがある。
レール・溝・ロープに沿って走る電車やモノレール・ロ
ープウェイ等がある。またフェライトやＩＤタグ等の磁
気誘導路に沿って走行させるものや、ＧＰＳと協調させ
て走行するものがあり更には映像認識装置を利用して車
両や障害物をの所在を検知して走行するものがある。白
線に沿って走行するものではないがライン越えに対して
警告を発する特願平１１年３７５８８１号公報がある。
速度を制御するものとして管制センター等から直接目視
してコントロールしたり予設定したプログラムに従って
走行するもののほか、ＧＰＳと協調させカーブの半径に
応じて速度等を設定し走行させるものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたも
ののうち、レール・溝・ロープに沿って走行する方法は
軌道があって成立するものであり論外である。フェライ
トによる誘導路は感応距離が短く路面のアスファルトの
中にもフェライトが混在し誤動作となる要因も多く車線
中央部に帯状の誘導路を作ることは極めて難しい。ＩＤ
タグに座標を入力し、それに沿って走行する方式につい
ては感応距離が数１０ｃｍと高いが指向がなく逆に走行
幅に差異を生じたり車速によっては読み取りエラーを生
じ軌道を大きく外れる危険性がある。更には新たにタグ
を点状に敷設した誘導路を作る必要や道路の舗装補修の
都度敷き変えなければならないと言った問題がある。こ
れらと協調させて運用するＧＰＳについても最大約１０
ｍの誤差が生じるシステムや約数１０ｃｍ以上の誤差が
許されない今日の道路事情、更には日々変化する道路の
変化からこれに頼ることには問題がある。映像処理によ
る自動走行についても現場の勾配・カーブ・対向車線と
追い越し車線との識別、接近車両・カードレール・障害
物等の識別等々まだ多くの問題を有している。路側線越
え等を検知して運転者に警告を発する特願平１１年３７
５８８１号公報には路側線に沿って走行させる手段方法
については具体的記載がない。車両の方向制御を安定し
て行うためには予設定したプログラムやＧＰＳに入力さ
れた半径などから画一的に割り出した速度によってコー
ナリングするため外側に飛び出す危険性が有った。
ののうち、レール・溝・ロープに沿って走行する方法は
軌道があって成立するものであり論外である。フェライ
トによる誘導路は感応距離が短く路面のアスファルトの
中にもフェライトが混在し誤動作となる要因も多く車線
中央部に帯状の誘導路を作ることは極めて難しい。ＩＤ
タグに座標を入力し、それに沿って走行する方式につい
ては感応距離が数１０ｃｍと高いが指向がなく逆に走行
幅に差異を生じたり車速によっては読み取りエラーを生
じ軌道を大きく外れる危険性がある。更には新たにタグ
を点状に敷設した誘導路を作る必要や道路の舗装補修の
都度敷き変えなければならないと言った問題がある。こ
れらと協調させて運用するＧＰＳについても最大約１０
ｍの誤差が生じるシステムや約数１０ｃｍ以上の誤差が
許されない今日の道路事情、更には日々変化する道路の
変化からこれに頼ることには問題がある。映像処理によ
る自動走行についても現場の勾配・カーブ・対向車線と
追い越し車線との識別、接近車両・カードレール・障害
物等の識別等々まだ多くの問題を有している。路側線越
え等を検知して運転者に警告を発する特願平１１年３７
５８８１号公報には路側線に沿って走行させる手段方法
については具体的記載がない。車両の方向制御を安定し
て行うためには予設定したプログラムやＧＰＳに入力さ
れた半径などから画一的に割り出した速度によってコー
ナリングするため外側に飛び出す危険性が有った。
【０００４】本発明は、従来の技術が有するこの様な問
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、車道の基準となる路側線に沿って車両を安定走行
させ、未熟運転等から生じる危険性を早い段階で検知し
軌道修正するとともに乗員に知らせて衝突事故を未然に
防止しようとするものである。
題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、車道の基準となる路側線に沿って車両を安定走行
させ、未熟運転等から生じる危険性を早い段階で検知し
軌道修正するとともに乗員に知らせて衝突事故を未然に
防止しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における車両用自動走行機構は車両１の進行
方向に対して直角帯状に照射するようにした赤外線投受
光器２を装着する。
に、本発明における車両用自動走行機構は車両１の進行
方向に対して直角帯状に照射するようにした赤外線投受
光器２を装着する。
【０００６】その赤外線反射光３をレンズ４を介して受
光素子板５の受光素子６・６’で受けるようにし路面か
らの距離によって異なる感度が一様になるよう調整す
る。
光素子板５の受光素子６・６’で受けるようにし路面か
らの距離によって異なる感度が一様になるよう調整す
る。
【０００７】路側線８から車両１を一定間隔、例えば５
０ｃｍに保持しながら走行させるためには車両１に固定
する赤外線投受光器２の受光素子板５の位置を路側線８
からの赤外線反射光３が受光素子６・６’の中間で受
け、この場合制御信号９・９’いずれも出力しないよう
にする。
０ｃｍに保持しながら走行させるためには車両１に固定
する赤外線投受光器２の受光素子板５の位置を路側線８
からの赤外線反射光３が受光素子６・６’の中間で受
け、この場合制御信号９・９’いずれも出力しないよう
にする。
【０００８】路側線８と車両１の間隔が約３５ｃｍ以下
０ｃｍの場合は受光素子板５の受光素子６’が感応し、
約６５ｃｍ以上１００ｃｍの場合受光素子６が感応する
ようにし更に感応位置から段階的に制御信号９・９’を
出力するようにする。
０ｃｍの場合は受光素子板５の受光素子６’が感応し、
約６５ｃｍ以上１００ｃｍの場合受光素子６が感応する
ようにし更に感応位置から段階的に制御信号９・９’を
出力するようにする。
【０００９】制御信号９・９’は、コンピューター１５
を介して回転方向や回転数が変えられるハンドル操作用
変速モーター１６を制御し常に車両１と路側線８の間隔
が約５０ｃｍに保たれるようにする。
を介して回転方向や回転数が変えられるハンドル操作用
変速モーター１６を制御し常に車両１と路側線８の間隔
が約５０ｃｍに保たれるようにする。
【００１０】車両１を安定した姿勢で走行させハンドル
操作用変速モーター１６の能力にも対応させるためコー
ナー等にさしかかる前に充分減速しコーナリングを終了
したなら再び加速する必要があり、こうした情報を提供
するため減速可能な手前にある道路標示１１に封入した
磁気コイル１２に接続するＩＣ集積回路１３に必要なデ
ータ１０を入力しておく。
操作用変速モーター１６の能力にも対応させるためコー
ナー等にさしかかる前に充分減速しコーナリングを終了
したなら再び加速する必要があり、こうした情報を提供
するため減速可能な手前にある道路標示１１に封入した
磁気コイル１２に接続するＩＣ集積回路１３に必要なデ
ータ１０を入力しておく。
【００１１】入力するデータ１０はコーナリングを始め
るまでの距離・コーナーの半径・コーナー脱出までの距
離・勾配・路面摩擦係数・交通規制内容等をコード化し
て入力しておく。又交差点等では各コーナー毎に路側線
８に沿って自動走行しようとする車両１を制御するため
ＧＰＳと協調させ不要な方向変換を避け直進させること
が好ましい。
るまでの距離・コーナーの半径・コーナー脱出までの距
離・勾配・路面摩擦係数・交通規制内容等をコード化し
て入力しておく。又交差点等では各コーナー毎に路側線
８に沿って自動走行しようとする車両１を制御するため
ＧＰＳと協調させ不要な方向変換を避け直進させること
が好ましい。
【００１２】路面に固定する道路標示１１は金属や地球
磁場の影響を受けにくいものとし通行車両１等にも衝撃
を少なくするため板状の樹脂に封入し車道の表面にホー
ルインアンカー１８で固定することが好ましい。
磁場の影響を受けにくいものとし通行車両１等にも衝撃
を少なくするため板状の樹脂に封入し車道の表面にホー
ルインアンカー１８で固定することが好ましい。
【００１３】設置する道路標示１１の間隔は万一データ
１０の読み取りエラーが生じた場合でも対応できるよう
コーナリング開始距離をそれぞれ変えたものを約１００
ｍ間隔で設置し新たなデータ１０を読み取った場合、古
いをデータ１０はキャンセルするものとする。
１０の読み取りエラーが生じた場合でも対応できるよう
コーナリング開始距離をそれぞれ変えたものを約１００
ｍ間隔で設置し新たなデータ１０を読み取った場合、古
いをデータ１０はキャンセルするものとする。
【００１４】一般道路標示としても利用できるようにす
るため、対象車種・時間帯・曜日・休日・規制内容等を
コード化したデータ１０を入力しておく。
るため、対象車種・時間帯・曜日・休日・規制内容等を
コード化したデータ１０を入力しておく。
【００１５】これを読み取った場合車両１に搭載する電
波時計１９やコンピュータ１５によって処理し該当する
車種か、時間帯か判断し音声２０で誘導したりスロット
ルバルブ２１等を調整できるようにする。
波時計１９やコンピュータ１５によって処理し該当する
車種か、時間帯か判断し音声２０で誘導したりスロット
ルバルブ２１等を調整できるようにする。
【００１６】例えば速度規制の場合、走行速度計２２と
協調させアクセルを踏み込んでも制限速度以上にならな
い。一時停止や横断歩道前では一旦停車するか停止線を
越えないと加速できないとか駐停車禁止場所で一定時間
停止した場合警告を発するといったようにもできる。
協調させアクセルを踏み込んでも制限速度以上にならな
い。一時停止や横断歩道前では一旦停車するか停止線を
越えないと加速できないとか駐停車禁止場所で一定時間
停止した場合警告を発するといったようにもできる。
【００１７】発明の形態にもとづき図面を参照して説明
する。図１〜４において、本発明の車両用自動走行機構
を利用する場合は、まず前述した通りそれぞれが固定さ
れていることが前提となる。
する。図１〜４において、本発明の車両用自動走行機構
を利用する場合は、まず前述した通りそれぞれが固定さ
れていることが前提となる。
【００１８】車両１の赤外線投受光器２から照射した赤
外線は、路側線８の反射素材７あるガラスビーズによっ
て回帰反射した赤外線反射光３はレンズ４を通して受光
素子板５の受光素子６・６’に投影され感応する。
外線は、路側線８の反射素材７あるガラスビーズによっ
て回帰反射した赤外線反射光３はレンズ４を通して受光
素子板５の受光素子６・６’に投影され感応する。
【００１９】車両１が路側線８と予設定した約５０ｃｍ
の間隔を保ち並行して走行している場合は受光素子６・
６’いずれも感応せず並進する。
の間隔を保ち並行して走行している場合は受光素子６・
６’いずれも感応せず並進する。
【００２０】この場合、道路が左へ湾曲し路側線８も外
側に向かって曲がると車両１と路側線８の間隔が開き受
光素子６が中央部から順次感応し度合いに応じて制御信
号９を出力しコンピュータ１５で処理し車両１と路側線
８の間隔が約５０ｃｍまで縮むようスピードと間隔に応
じてハンドル１７が左へ旋回するように変速モーター１
６が回転し軌道修正して走行する。
側に向かって曲がると車両１と路側線８の間隔が開き受
光素子６が中央部から順次感応し度合いに応じて制御信
号９を出力しコンピュータ１５で処理し車両１と路側線
８の間隔が約５０ｃｍまで縮むようスピードと間隔に応
じてハンドル１７が左へ旋回するように変速モーター１
６が回転し軌道修正して走行する。
【００２１】逆に、道路が右に湾曲し路側線８も内側に
向かって曲がると車両１と路側線８の間隔が縮まり受光
素子６’が中央部から順次感応し度合いに応じ制御信号
９’を出力しコンピュータ１５で処理し車両１と路側線
８の間隔が約５０ｃｍまで開くようスピードと間隔に応
じてハンドル１７が右へ旋回するように変速モーター１
６が回転し軌道修正して走行する。
向かって曲がると車両１と路側線８の間隔が縮まり受光
素子６’が中央部から順次感応し度合いに応じ制御信号
９’を出力しコンピュータ１５で処理し車両１と路側線
８の間隔が約５０ｃｍまで開くようスピードと間隔に応
じてハンドル１７が右へ旋回するように変速モーター１
６が回転し軌道修正して走行する。
【００２２】車両１の速度は道路状況等によってデータ
１０化された情報をリーダ１４から読み取りコンピュー
タ１５で処理して決定するほかＧＰＳと協調させ急なカ
ーブや交差点では手動モードに切り替え又緊急時には手
動操作を優先するように設定する。
１０化された情報をリーダ１４から読み取りコンピュー
タ１５で処理して決定するほかＧＰＳと協調させ急なカ
ーブや交差点では手動モードに切り替え又緊急時には手
動操作を優先するように設定する。
【００２３】例えば高速道路で約１００Ｋｍ／ｈで走行
中その先方に半径約１００ｍ以下のカーブで上り坂が２
００ｍ続いた場合、この手前約３００ｍ手前、２００ｍ
手前、１００ｍ手前にこのデータ１０を入れた道路標示
１１を設置してその情報を車両１へ伝達できるようにす
る。
中その先方に半径約１００ｍ以下のカーブで上り坂が２
００ｍ続いた場合、この手前約３００ｍ手前、２００ｍ
手前、１００ｍ手前にこのデータ１０を入れた道路標示
１１を設置してその情報を車両１へ伝達できるようにす
る。
【００２４】路側線８に沿って自動走行してきた車両１
はリーダー１４でカーブの手前約３００ｍで前記情報を
読み取る（エラーが生じた場合は２００ｍ又は１００ｍ
手前となる）
はリーダー１４でカーブの手前約３００ｍで前記情報を
読み取る（エラーが生じた場合は２００ｍ又は１００ｍ
手前となる）
【００２５】この場合、情報データ１０から走行距離計
２３と協調させカーブに差しかかる手前でカーブを曲が
り切るためにコンピュータ１５処理した安全速度でコー
ナリングを始め車両１を路側線８に沿って自動走行させ
ることができる。
２３と協調させカーブに差しかかる手前でカーブを曲が
り切るためにコンピュータ１５処理した安全速度でコー
ナリングを始め車両１を路側線８に沿って自動走行させ
ることができる。
【００２６】距離計２３と協調させカーブを曲がり切る
とデータ１０から加速に転じ元の速度まで回復する。大
まかな道路情報や行き先設定はＧＰＳで、場所によって
違う路面情報は道路標示１１から得ることによって安全
確実な走行が可能となる。
とデータ１０から加速に転じ元の速度まで回復する。大
まかな道路情報や行き先設定はＧＰＳで、場所によって
違う路面情報は道路標示１１から得ることによって安全
確実な走行が可能となる。
【００２７】一般道路においても同様な自動走行形態が
可能であるが交差・分岐点も多く、路側線８の急激なカ
ーブや途切れから一様に車両１を路側線８に沿わせて自
動走行させるには問題も残るがＧＰＳによる協調システ
ムや手動優先設定により運転者の運転支援がクリアーで
きる。
可能であるが交差・分岐点も多く、路側線８の急激なカ
ーブや途切れから一様に車両１を路側線８に沿わせて自
動走行させるには問題も残るがＧＰＳによる協調システ
ムや手動優先設定により運転者の運転支援がクリアーで
きる。
【００２８】道路標示１１のデータ１０を読み取ること
によって視覚だけに頼っていた道路標識の読み取りを機
械的に行うことにより現場に対応したより詳細な情報を
得られ安全な速度でコーナリングができる。
によって視覚だけに頼っていた道路標識の読み取りを機
械的に行うことにより現場に対応したより詳細な情報を
得られ安全な速度でコーナリングができる。
【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。
いるので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２９】路側線８の反射素材７は既設のものが利用
できるだけでなくフェライトやタグ等の敷設を必要とせ
ず、電波障害や気象条件等に左右されにくい。
できるだけでなくフェライトやタグ等の敷設を必要とせ
ず、電波障害や気象条件等に左右されにくい。
【００３０】車両１の進行方向位置決めに指向性がある
赤外線反射を利用しており正確な路側線８（ラインマー
カー）に沿っての自動走行が可能である。
赤外線反射を利用しており正確な路側線８（ラインマー
カー）に沿っての自動走行が可能である。
【００３１】車両１に取りつける赤外線投受光器２は自
発光反射によって路側線８との正確な間隔をキャッチし
度合いによって段階的に制御するため車両１のスマート
な自動走行が可能である。
発光反射によって路側線８との正確な間隔をキャッチし
度合いによって段階的に制御するため車両１のスマート
な自動走行が可能である。
【００３２】これまでの道路標識・道路標示は特願平１
１年３７５８８１号公報以外は全て運転者の目視確認に
よって内容を確認し自己の意思を持って車両１を操作し
てきたが道路標示１１に入力されたデータ１０を非接触
で引き出し直接速度制御などに生かせる。
１年３７５８８１号公報以外は全て運転者の目視確認に
よって内容を確認し自己の意思を持って車両１を操作し
てきたが道路標示１１に入力されたデータ１０を非接触
で引き出し直接速度制御などに生かせる。
【００３３】特願平１１年３７５８８１号公報に記載す
る道路標示は非接触無電源で読み取れる特徴を持ってい
るが多くの情報が得られず低速での読み取りが難しい等
の難点がある。本発明の道路標示１１は車両１のリーダ
１４からの電磁波によって励起されデータ１０を送信す
るものであり、多くの情報を車速に関係なく読み取れ道
路標示１１側に電源を必要とせず何処へでも手軽に設置
できメンテナンスも容易である。
る道路標示は非接触無電源で読み取れる特徴を持ってい
るが多くの情報が得られず低速での読み取りが難しい等
の難点がある。本発明の道路標示１１は車両１のリーダ
１４からの電磁波によって励起されデータ１０を送信す
るものであり、多くの情報を車速に関係なく読み取れ道
路標示１１側に電源を必要とせず何処へでも手軽に設置
できメンテナンスも容易である。
【図１】車両用自動走行機構を車両に取りつけた正面図
である。
である。
【図２】車両用自動走行機構の投受光器の要部断面図で
ある。
ある。
【図３】車両用自動走行機構を装備した状態を示す車両
平面図である。
平面図である。
【図４】車両用自動走行機構の道路標示を示す平面図と
制御系統図である。
制御系統図である。
１ 車両 ２ 赤外線投受光器 ３ 赤外線反射光 ４ レンズ ５ 受光素子板 ６、６’受光素子 ７ 反射素材 ８ 路側線 ９、９’制御信号 １０ データ １１ 道路標示 １２ 磁気コイル １３ ＩＣ集積回路 １４ リーダー １５ コンピュータ １６ 変速モーター １７ ハンドル １８ ホールインアンカー １９ 電波時計 ２０ 音声 ２１ スロットルバルブ ２２ 走行速度計 ２３ 走行距離計 ２４ タイヤ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２２ Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２２Ｌ ６２６ ６２６Ｃ ６２６Ｅ ６２８ ６２８Ｂ Ｇ０８Ｇ 1/00 Ｇ０８Ｇ 1/00 Ｘ
Claims (2)
- 【請求項１】 車両１の前部外側に進行方向に対して直
角帯状に路面を照射するようにした赤外線投受光器２を
有し、その赤外線反射光３をレンズ４を介して受光素子
板５の受光素子６・６’で受光し、その反射から反射素
材７が塗布された路側線８と車両１との間隔に応じ軌道
修正に必要な制御信号９・９’を出力することを特徴と
する車両用自動走行機構。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載する制御信号９・
９’の出力により車両１を自動走行させるため必要なデ
ータ１０を道路標示１１に封入した磁気コイル１２に接
続するＩＣ集積回路１３に入力しておき、車両１の下部
に設けたＦＲＩＤシステムのリーダー１４によって励起
し非接触で読み取り信号処理してコンピューター１５で
車速を変える等の制御を行うことを特徴とする車両用自
動走行機構。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000266238A JP2002049423A (ja) | 2000-07-31 | 2000-07-31 | 車両用自動走行機構 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017196962A (ja) * | 2016-04-26 | 2017-11-02 | 日野自動車株式会社 | バス |
| CN110134123A (zh) * | 2019-04-25 | 2019-08-16 | 滨州学院 | 一种智能电网巡线机器人的控制方法 |
| WO2020048350A1 (zh) * | 2018-09-05 | 2020-03-12 | 阿里巴巴集团控股有限公司 | 路况信息处理方法、装置及系统 |
| JP2020082879A (ja) * | 2018-11-20 | 2020-06-04 | 久 佐々木 | 運転支援システム |
-
2000
- 2000-07-31 JP JP2000266238A patent/JP2002049423A/ja active Pending
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