JP2008065808A - Guide traveling control device for unmanned vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無人車両の誘導走行制御装置に関し、特に、目標走行コースと無人車両の現在位置との誘導誤差がなくなるように、無人車両を目標走行コースに沿って目標速度で誘導走行させる装置に関する。 The present invention relates to an unmanned vehicle guided travel control device, and more particularly to an apparatus for guiding an unmanned vehicle at a target speed along a target travel course so that a guidance error between the target travel course and the current position of the unmanned vehicle is eliminated. .
砕石現場、鉱山などの広域の作業現場では、土砂運搬作業を行なうに際して、無人車両、つまり無人のダンプトラックを走行させて作業が行なわれる。図1に示すように、無人車両10は、目標走行コース70上の目標位置Qと、無人車両10の現在位置Pとの誘導誤差ΔPをフィードバックして、誘導誤差ΔPがゼロになるように、目標走行コース70に沿って目標速度Vで誘導走行される。無人車両10は、操舵機構および走行機構を自動制御することで誘導走行される。
In wide-area work sites such as crushed stone sites and mines, unmanned vehicles, that is, unmanned dump trucks are run when carrying out sediment transport operations. As shown in FIG. 1, the
広域作業現場は、険しい地形であることが通例であり、無人車両10の走行が可能な走路幅80は、場所によって狭くなったり広くなったりする。走路幅80の境界線81外は、路肩、崖下、対面側車線などの無人車両10の走行が不可能な領域である。
The wide-area work site is usually rough terrain, and the runway width 80 in which the
無人車両10を誘導走行制御する上で、制御上の誤差や、車輪のスリップに伴う誤差が生じる。このため誘導誤差ΔPが生じることは、避けられない。
When the
一般的に、目標速度Vを上げ、無人車両10の誘導速度を増加させるに伴い、誘導誤差ΔPが増加する傾向にあることが知られている。このため、無人車両10が走路幅80からはみ出すおそれのある速度まで、目標速度Vを上げることはできない。
In general, it is known that the guidance error ΔP tends to increase as the target speed V is increased and the guidance speed of the
そこで、従来は、無人車両10の走行路のうちで、走路幅80が最も狭くなる場所を基準として、目標速度Vを設定していた。すなわち、最も走路幅80が狭くなる場所であっても無人車両10が走路幅80からはみださない低く抑えられた目標速度Vが設定されていた。
Therefore, conventionally, the target speed V has been set on the basis of the place where the traveling road width 80 is the narrowest in the traveling road of the
また、走路幅80が最も狭くなる場所の幅に合わせて、誘導可能幅90が設定されていた。無人車両10は、この誘導可能幅90の範囲内で、誘導走行制御される。
In addition, the
無人車両10が誘導可能幅90内を誘導走行中に、目標走行コース70上の目標位置Qと無人車両10の現在位置Pとの誘導誤差ΔPが一定レベルを超えて誘導可能幅90の境界線91に接近すると、無人車両10を減速させたり停止させるなどの速度制御が実施される。これにより、無人車両10が誘導可能幅90をはみ出して走路幅80の境界線81に接近することが防止される。
While the
広域作業現場では、無人車両の誘導速度を上げて、土砂運搬作業の効率を向上させたいとの要請がある。 In a wide-area work site, there is a demand for improving the efficiency of earth and sand transport work by increasing the speed of unmanned vehicles.
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、無人車両が走路幅からはみだすことを防止しつつ、誘導速度を上げて、作業効率を向上させることを解決課題とするものである。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve work efficiency by increasing the guiding speed while preventing unmanned vehicles from protruding from the width of the road.
第1発明によれば、図2に示すように、目標走行コース70上の現在の地点Qから、無人車両10の走行が可能な走路幅80の境界を示す走行可能境界線81までの距離dが大きくなるほど、無人車両10の目標速度Vが大きく設定される。そして、この設定された目標速度Vが得られるように、無人車両10が目標走行コース70に沿って誘導走行される。
According to the first invention, as shown in FIG. 2, a distance d from a current point Q on the
このため、走路幅80が狭い場所では、低い目標速度V1が設定されて無人車両10は低い誘導速度で走行されるため、従来とかわらず走路幅80からはみ出すことが防止される。走路幅80が広い場所では、高い目標速度V2が設定されて高い誘導速度で無人車両10が走行する。走路幅80が広い場所では誘導速度が大きくなり、それに応じて誘導誤差が大きくなったとしても、走路幅80が広いため無人車両10が走路幅80をはみ出すことはない。走路幅80が広いほど、高い誘導速度で無人車両10は走行することができるため、従来と比べて作業効率が向上する。
For this reason, in the place where the runway width 80 is narrow, the low target speed V1 is set and the
第2発明によれば、図3に示すように、目標走行コース70上の現在の地点Qから、無人車両10の走行が可能な走路幅80の境界を示す走行可能境界線81までの距離dが大きくなるほど、誘導可能幅90が大きく設定される。そして、誘導可能幅90が大きくなるほど、無人車両10の目標速度Vが高くように、目標速度Vが設定される。そして、
この設定された目標速度Vが得られるように、無人車両10が目標走行コース70に沿って誘導走行される。
According to the second invention, as shown in FIG. 3, a distance d from a current point Q on the
The
このため、第1発明と同様に、走路幅80が広いほど、高い誘導速度で無人車両10が走行できるため、従来と比べて作業効率が向上する。更に、走路幅80が広いほど、誘導可能幅90が広がり、無人車両10が誘導制御される幅を広げることができる。
For this reason, since the
第3発明によれば、図7(c)、(d)に示すように、無人車両10の現在位置Pから、誘導可能境界線91までの距離εが大きくなるほど、無人車両10の目標速度Vが増加し、無人車両10の現在位置Pから、誘導可能境界線91までの距離εが小さくなるほど、無人車両10の目標速度Vが減少する。このため、走路幅80が広い場所と狭い場所を比較したとき、無人車両10が、誘導誤差なく走行している場合はもちろんのこと、無人車両10が目標走行コース70からずれて走行している場合であっても、ずれ量ΔPが同じであれば走路幅80が広い場所を走行しているときの方が狭い場所を走行しているときよりも、より高い目標速度Vが設定されて、より高い誘導速度で走行する。
According to the third invention, as shown in FIGS. 7C and 7D, the target speed V of the
このように走路幅80(誘導可能幅90)が広くなるほど、より高い目標速度Vが設定され、より高い誘導速度で無人車両10が走行するため、作業効率が向上する。しかも、目標走行コース70からの位置ずれが大きくなり誘導可能幅90の境界線91に接近するほど、目標速度Vが低くなり、より低い誘導速度で車両10が走行するため、誘導可能幅90からはみ出して走路幅80の境界線81に接近することが防止される。
In this way, as the traveling road width 80 (guideable width 90) becomes wider, a higher target speed V is set, and the
第4発明によれば、図4に示すように、無人車両10は、隣接する往復の車線61、62を備えた走行路60に沿って対面走行する。対面側車線62の車両10´が無人車両10に接近したと判断されると、無人車両10の目標速度Vが減少されて、より低い誘導速度で走行される。これにより対面走行する車両10´との干渉の危険が防止されて、より安全に誘導走行させることができる。
According to the fourth aspect of the invention, as shown in FIG. 4, the
以下、図面を参照して本発明に係る無人車両の誘導走行制御装置の実施の形態について説明する。なお、本実施形態では、無人車両としてダンプトラックを想定している。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments of an unmanned vehicle guided travel control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a dump truck is assumed as the unmanned vehicle.
図3(a)、図4は、無人車両10が走行する走行路60を上面図にて示している。
FIG. 3A and FIG. 4 are top views of a
図3(a)は、単一の車線の走行路60を無人車両10が走行する場合を示している。図4は、隣接する往復の車線61、62を備えた走行路60に沿って無人車両10、10´が対面走行する場合を示している。
FIG. 3A shows a case where the
図11は、実施例装置を無人砕石現場、鉱山などの広域の作業現場に適用した場合における各構成要素の位置関係を示している。 FIG. 11 shows the positional relationship of each component when the embodiment apparatus is applied to a wide-area work site such as an unmanned crushed stone site or a mine.
広域作業現場には、積込場61と、排土場62と、積込場61と排土場62とを結ぶ走行路60と、積込場61に存在する積込作業用の作業車両11と、排土場62に存在する排土作業用の作業車両12と、走行路60を走行する複数の無人車両10、10´…と、複数の無人車両10、10´…を管理、監視する管制局20とが配置されている。また天空には、GPS(グローバル ポジショニング システム)衛星63が飛翔している。
In a wide-area work site, a loading field 61, a dumping field 62, a
なお、以下では、複数台の無人車両10、10´…を挙げることが必要な場合を除き、無人車両10、10´…のうち無人車両10を代表させて説明する。
In the following, the
無人車両10は、積込場61で荷を積み込むと、排土場62に向けて走行路60を走行する。また、無人車両10は、排土場62で荷を排土すると、積込場61に向けて走行路60を走行する。
The
無人車両10が走行路60を走行する際、無人車両10は、目標走行コース70に沿って誘導走行される。無人車両10には、実際の誘導走行前の教示作業時にオペレータが乗車して、教示作業が行なわれ、目標走行コース70、つまり目標走行コース70上の各目標位置Qが教示される。なお、測量によって目標走行コース70のデータを実際の誘導走行前に取得しておいてもよい。
When the
また、無人車両10の実際の誘導走行前には、走行路60の地形データが予め取得される。走行路60の地形データは、走行路60のサーベイライン(境界線)の情報を含む。走行路60のサーベイラインとは、走行路60の路肩など走行可能な領域と走行不可能な領域との境界の情報のことである。サーベイラインの情報から、無人車両10が走行可能な走路幅80および走路幅80の境界線81が求められる。走路幅80とは、目標走行コース70から左右いずれかの境界線81までの幅をいうものとする。走路幅80の境界線81外は、路肩、崖下、対面側車線62などの無人車両10の走行が不可能な領域である。
In addition, before the actual guided traveling of the
作業現場には、複数の無人車両10、10´を管理、監視する管制局20が設けられている。
A control station 20 that manages and monitors a plurality of
本実施例では、管制局20にて各無人車両10、10´の目標走行コース70が作成され、管制局20から各無人車両10、10´に対して目標走行コース70のデータが配信されることで、各無人車両10、10´がそれぞれ目標走行コース70に沿って誘導走行される。
In this embodiment, the
無人車両10は、走路幅80よりも狭く設定された誘導可能幅90内で、誘導走行制御される。誘導可能幅90とは、目標走行コース70から左右いずれかの境界線91までの幅をいうものとする。誘導可能幅90は、無人車両10が誘導可能幅90をはみ出して走路幅80の境界線81に接近することを防止するために設けられている。
The
誘導可能幅90を管制局20で作成する場合と、無人車両10で作成する場合の2つの方法がある。
There are two methods, the case where the
図5は、無人車両10の内部構成と管制局20の内部構成を示している。
FIG. 5 shows the internal configuration of the
管制局20には、無線通信システム21と、管制誘導システム22とが設けられている。一方、無人車両10には、車両制御システム11と、位置計測システム12と、誘導システム13と、無線通信システム14とが設けられている。
The control station 20 is provided with a
図12は、車両制御システム11の構成図である。図13(a)、(b)、(c)はそれぞれ、位置計測システム12の構成図、誘導システム13の構成図、無線通信システム14の構成図である。
FIG. 12 is a configuration diagram of the
図14(a)、(b)はそれぞれ、管制誘導システム22の構成図、無線通信システム21の構成図である。
14A and 14B are a configuration diagram of the
なお、他の無人車両10´も同一構成である。 The other unmanned vehicle 10 'has the same configuration.
無人車両10の位置計測システム12では、位置情報入力機器12Aにより、位置情報が入力され、車両位置計測モジュール12Bにて、自車両の現在の位置および進行方向が計測される。位置および進行方向の計測の手段、つまり位置情報入力機器12Aとしては、たとえばGPSが使用される。また、タイヤ回転数センサなどの距離計の出力信号とジャイロの出力信号とに基づいて、車両位置および車両進行方向を計測してもよい。車両位置および車両進行方向の計測結果は、車両位置出力モジュール12Cから出力される。
In the
また、車両位置を微分処理することにより無人車両10の車速が計測から、車両位置出力モジュール12Cから出力される。
Further, the vehicle speed of the
誘導システム13の位置および速度情報入力モジュール13Aは、教示作業時に無人車両10にオペレータが乗車して有人走行される際に、位置および進行方向の計測データを位置計測システム12から取り込み、車両誘導目標計算モジュール13Bでは、そのときの位置および進行方向の計測データを、目標走行コース70の教示データ(位置および進行方向)とする処理が行われる。誘導システム13の車両誘導目標出力モジュール13Cは、無線通信システム14に、教示データを送出する処理を行う。無線通信システム14の送信モジュール14Bは、教示データを管制局20の無線通信システム21に無線通信にて送信する。
無人車両10が目標走行コース70に沿って誘導走行される際に誘導システム13の位置および速度情報入力モジュール13Aには、位置計測システム12で計測された自車両10の位置Pおよび進行方向および車速のデータが所定時間毎に取り込まれる。
The position and speed
When the
位置計測システム12の車両位置出力モジュール12Cは、無人車両10の車両位置Pおよび進行方向および車速の逐次のデータを無線通信システム14に送出する処理を行う。無線通信システム14の送信モジュール14Bは、車両位置Pおよび進行方向および車速の逐次のデータを管制局20の無線通信システム21に無線通信にて送信する。
The vehicle
無線通信システム14の受信モジュール14Aでは、管制局20の無線通信装置21から送信された目標走行コース70のデータが受信される。また、誘導可能幅90が管制局20で作成される場合には、無線通信システム14の受信モジュール14Aで、管制局20の無線通信システム21から送信された誘導可能幅90のデータが受信される。
In the
誘導システム13の車両誘導目標計算モジュール13Bには、目標走行コース70のデータが取り込まれる。誘導可能幅90が管制局20で作成される場合には、誘導可能幅90のデータも取り込まれる。
Data of the
誘導可能幅90が無人車両10で作成される場合には、誘導システム13の車両誘導目標計算モジュール13Bで誘導可能幅90のデータが作成される。
When the
誘導システム13の車両誘導目標計算モジュール13Bでは、誘導可能幅90のデータに基づいて目標速度Vが設定される。
In the vehicle guidance target calculation module 13B of the
誘導システム13の車両誘導目標出力モジュール13Cは、目標走行コース70および誘導可能幅90および目標速度のデータを出力して、目標走行コース70に沿って自車両10を操舵制御するように、車両制御システム11に指示する。また、目標速度Vとなるように自己車両10を速度制御するように、車両制御システム11に指示する。
The vehicle guidance
車両制御システム11の位置情報および速度入力モジュール11Aには、位置計測システム12で計測された自車両10の位置Pおよび進行方向および車速のデータが所定時間毎に取り込まれる。車両制御システム11の車両誘導目標入力モジュール11Bは、誘導システム13の車両誘導目標出力モジュール13Cから目標走行コース70および誘導可能幅90および目標速度のデータを入力する。
The position information and
車両制御システム11の車両誘導アクチュエータ制御モジュール11Cは、誘導システム13から操舵制御および速度制御の指示を受け、目標走行コース70および誘導可能幅90および目標速度のデータを入力すると、これらデータと、自車両10の現在の位置Pおよび現在の進行方向および現在の車速とに基づいて、目標走行コース70に沿って目標速度Vで自己車両10を走行させるように走行機構および操舵機構(図示せず)を制御する。すなわち、位置計測システム12で計測される自己車両10の現在の車両位置Pおよび車両進行方向と、目標走行コース70上の逐次の通過点の目標位置Qおよび目標進行方向とを比較しつつ、自己車両10が目標走行コース70上の逐次の通過点位置Qを、目標位置Pおよび目標進行方向に対してずれなく辿るように、走行指令および操舵指令を生成して、走行機構部および操舵機構部に出力する。また無人車両10の誘導速度が目標速度Vとなるように、増減速指令を走行機構部に出力する。この結果、無人車両10は、予定された走行コース70に沿って目標速度Vで誘導走行される。車両誘導アクチュエータ制御モジュール11Cは、ステアリング操舵角、ブレーキ作動、アクセル開度、トランスミッションの選択速度段等を検出する各センサ11Dに基づいて、ステアリング、ブレーキ、アクセル、トランスミッションを作動させる各アクチュエータ11Eを駆動制御する。
When the vehicle guidance
車両制御システム11は、今回の目標走行コース70に沿った誘導走行が終了すると、その旨を誘導システム13に送出する。誘導システム13は、今回の目標走行コース70に沿った誘導走行が終了された旨のデータが取り込まれると、つぎの目標走行コースに沿った誘導走行を行なうべく、コース要求のデータを生成する。なお、無人車両10の電源が投入された初期状態でも、同様にコース要求のデータが生成される。誘導システム13は、生成されたコース要求のデータを無線通信システム14に送出する処理を行う。無線通信システム14の送信モジュール14Bは、コース要求のデータを管制局20の無線通信システム21に無線通信にて送信する。コース要求のデータには、コース要求をした車両(無人車両10、10´)を識別する符号が付与されている。
When the guided traveling along the current
つぎに管制局20側について説明する。 Next, the control station 20 side will be described.
管制局20の無線通信システム21の受信モジュール21Aでは、無人車両10側の無線通信システム14から送信されたデータが受信される。受信されたデータは、管制誘導システム22に送出される。
In the
管制誘導システム22は、車両誘導管制モジュール22Aを含んで構成されている。車両誘導管制モジュール22Aは、大きくは、無人車両誘導パーミッション計算モジュール22Cと無人車両誘導幅計算モジュール22Bとからなる。無人車両誘導パーミッション計算モジュール22Cは、無人車両10の走行を許可する目標走行コース70を計算するために設けられている。無人車両誘導幅計算モジュール22Bは、無人車両10の誘導可能幅90を計算するために設けられている。
The
無人車両誘導パーミッション計算モジュール22Cの車両位置および速度入力モジュール22Dには、無人車両10の車両位置Pおよび進行方向および車速のデータ、ならびに無人車両10の教示データ、さらに無人車両10からのコース要求のデータが管制誘導システム22の車両位置および速度入力モジュール22Cに取り込まれる。
In the vehicle position and
また、無人車両誘導パーミッション計算モジュール22Cの境界領域入力モジュール22Eには、データベースより、走行路60の地形データ、つまり走行路60のサーベイラインの情報が取り込まれる。
Further, the boundary area input module 22E of the unmanned vehicle guidance permission calculation module 22C takes in the terrain data of the traveling
また、無人車両誘導パーミッション計算モジュール22Cの車両位置および速度入力モジュール22Gには、広域作業現場内の有人車両の位置および車速のデータが取り込まれる。無人車両誘導パーミッション計算モジュール22Cの有人車両干渉領域計算モジュール22Fでは、有人車両の位置および車速に基づき無人車両10の誘導走行を許可しない有人車両干渉領域が計算される。有人車両干渉領域計算モジュール22Fは、有人車両干渉領域に無人車両10が立ち入ることを許可しないことで無人車両10が有人車両10と干渉することを回避するために設けられている。
The vehicle position and speed input module 22G of the unmanned vehicle guidance permission calculation module 22C receives the data of the position and vehicle speed of the manned vehicle in the wide area work site. In the manned vehicle interference area calculation module 22F of the unmanned vehicle guidance permission calculation module 22C, a manned vehicle interference area in which guided driving of the
無人車両誘導パーミッション計算モジュール22Cに、無人車両10側からのコース要求のデータが取り込まれると、教示データと、無人車両10の現在の車両位置Pおよび現在の進行方向および現在の車速と、走行路60の地形データ(サーベイライン情報)と、有人車両干渉領域とに基づいて、コース要求をした無人車両10の誘導走行を許可する今回の目標走行コース70を生成する。
When the data of the course request from the
生成された目標走行コース70のデータは、無線通信システム21に送出される。無線通信システム21の送信モジュール21Bは、目標走行コース70のデータを、コース要求元の無人車両10の無線通信システム14に向けて送信する。
The generated data of the
誘導可能幅90が管制局20で作成される場合には、無人車両誘導幅計算モジュール22Bの車両位置および速度入力モジュール22Hに、無人車両10の車両位置Pおよび車速のデータが取り込まれる。無人車両誘導幅計算モジュール22Bの境界領域入力モジュール22Iには、データベースより、走行路60の地形データ、つまり走行路60のサーベイラインの情報が取り込まれる。
When the
無人車両誘導幅計算モジュール22Bでは、無人車両10の現在位置Pおよび現在の車速と、走行路60の地形データ(サーベイライン情報)とに基づいて、誘導可能幅90が作成される。誘導可能幅90のデータは、無線通信システム21に送出される。無線通信システム21の送信モジュール21Bは、誘導可能幅90のデータを、無人車両10の無線通信システム14に向けて送信する。
In the unmanned vehicle guidance width calculation module 22B, a
誘導可能幅90が無人車両10で作成される場合には、走行路60の地形データが無線通信システム21を介して無人車両10の無線通信システム14に送られる。
When the
図4に示すように、無人車両10が対面通行の走行路60を走行している場合には、対面側車線62を走行している無人車両10´の現在位置の情報が、無線通信システム21を介して無人車両10の無線通信システム14に送られる。
As shown in FIG. 4, when the
以下、各フローチャートを併せ参照して各実施例を説明する。 Hereinafter, each embodiment will be described with reference to each flowchart.
(第1実施例;管制局20で誘導可能幅90を作成する場合)
本実施例では、誘導可能幅90を管制局20で作成する場合を想定している。
(First embodiment: When the controllable station 20 creates a guideable width 90)
In the present embodiment, it is assumed that the
図6は、第1実施例の処理手順をフローチャートで示している。 FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure of the first embodiment.
図6(a)は、無人車両10で行なわれる処理を示し、図6(b)は、管制局20で行なわれる処理を示す。
FIG. 6A shows processing performed in the
管制局20では、無人車両10の現在位置Pと、目標走行コース70と、走行路60の地形データ(サーベイライン情報)が読み出される(ステップ106)。
The control station 20 reads the current position P of the
つぎに、無人車両10の現在位置Pと、目標走行コース70と、走行路60の地形データ(サーベイライン情報)とに基づいて、誘導可能幅90が設定される。
Next, a
管制局20では、無人車両10から送られてくる現在位置Pのデータから、無人車両10が、目標走行コース70上のいずれの目標地点Qを走行しているかが判別される。そこで、図3(a)に示すように、目標走行コース70上の現在の地点Qから、走行可能境界線81までの距離dが大きくなるほど、誘導可能幅90が大きく設定される。たとえば、目標走行コース70上の現在の地点がQ1である場合には、走路幅80が狭くなっているため、走行可能境界線81までの距離d1が小さく、小さい幅の誘導可能幅90が設定される。これに対して、目標走行コース70上の現在の地点がQ2である場合には、走路幅80が広くなっているため、走行可能境界線81までの距離d2が小さく、大きい幅の誘導可能幅90が設定される。誘導可能幅90は、無人車両10が目標走行コース70を一定区間、走行する毎に作成される(ステップ107)。
The control station 20 determines which target point Q the
誘導可能幅90を作成する処理の詳細を図9に示す。この処理は、上記ステップ106、107に相当する。
Details of the process of creating the
無人車両10の現在位置Pと、目標走行コース70と、走行路60の地形データ(サーベイライン情報)が読み出される。また誘導可能幅90の初期値が予め記憶されており、この誘導可能幅90の初期値が読み出される(ステップ301)。
The current position P of the
無人車両10の現在位置Pのデータから、無人車両10が、目標走行コース70上のいずれの目標地点Qを走行しているかが判別される。図3(a)に示すように、目標走行コース70上の現在の地点Qと、走行可能境界線81とが比較され、目標走行コース70上の現在の地点Qから走行可能境界線81までの距離dが求められる。この距離dを求める処理は、無人車両10が一定の区間走行する毎に行なわれる。今回(n)求められた距離dをdnとする(ステップ302)。
From the data of the current position P of the
つぎに、今回求められた距離dnと前回求められた距離dn-1とが比較され、これらの差Δdが求められ、今回求められた距離dnが前回求められた距離dn-1よりも大きいか否かが判断される。図7(a)は、距離差Δdと、誘導可能幅90を増減する増減量ΔSとの関係を示す(ステップ303)。 Next, the distance dn obtained this time is compared with the distance dn-1 obtained last time, and the difference Δd is obtained. Whether the distance dn obtained this time is larger than the distance dn-1 obtained last time. It is determined whether or not. FIG. 7A shows the relationship between the distance difference Δd and the increase / decrease amount ΔS that increases or decreases the guideable width 90 (step 303).
今回求められた距離dnが前回求められた距離dn-1よりも大きい場合には(ステップ303の判断YES)、距離差Δdに対応する量ΔSだけ、前回の誘導可能幅90に対して今回の誘導可能幅90を広げるように、誘導可能幅90が設定される。たとえば、図3(b)に示すように、誘導可能幅90の初期値がS0であった場合には、初回の次の回の誘導可能幅90の値S1は、S0+ΔSに設定される。前回n-1の誘導可能幅90の値がSn-1であった場合には、今回nの誘導可能幅90の値Snは、Sn-1+ΔSに設定される(ステップ304)。
When the distance dn determined this time is larger than the distance dn-1 determined last time (determination YES in step 303), the
今回求められた距離dnが前回求められた距離dn-1よりも小さい場合には(ステップ303の判断NO)、距離差Δdに対応する量ΔSだけ、前回の誘導可能幅90に対して今回の誘導可能幅90が狭まるように、誘導可能幅90が設定される。たとえば、誘導可能幅90の初期値がS0であった場合には、初回の次の回の誘導可能幅90の値S1は、S0-ΔSに設定される。前回n-1の誘導可能幅90の値がSn-1であった場合には、今回nの誘導可能幅90の値Snは、Sn-1-ΔSに設定される(ステップ305)。
When the distance dn obtained this time is smaller than the distance dn-1 obtained last time (determination NO in step 303), the
作成された誘導可能幅90と目標走行コース70の情報は、管制局20から無人車両10に送信される(ステップ108)。
Information on the created
無人車両10では、誘導可能幅90と目標走行コース70の情報が受信され、誘導可能幅90と目標走行コース70の情報が読み出される。また自己車両10の現在位置Pのデータが読み出される(ステップ101)。
In the
つぎに、無人車両10の現在位置P、目標走行コース70のデータ、誘導可能幅90に基づいて、無人車両10の目標速度Vが設定される。誘導可能幅90が大きくなるほど、無人車両10の目標速度Vが高くなるように、目標速度Vが設定される。たとえば、図3(a)あるいは図4に示すように、無人車両10の現在位置PがP1であり、目標走行コース70上の地点Q1を目標位置としている場合には、狭い誘導可能幅90が設定されている。このため狭い誘導可能幅90に対応して、低い目標速度V1が設定される。これに対して、無人車両10の現在位置PがP2であり、目標走行コース70上の地点Q2を目標位置としている場合には、広い誘導可能幅90が設定されている。このため広い誘導可能幅90に対応して、高い目標速度V2が設定される(ステップ102)。
Next, the target speed V of the
目標速度Vを設定する処理の詳細を図10に示す。この処理は、上記ステップ102に相当する。 Details of the processing for setting the target speed V are shown in FIG. This process corresponds to step 102 described above.
無人車両10では、自車両10の現在位置P、目標走行コース70のデータ、誘導可能幅90が読み出される。また目標速度Vの初期値が予め記憶され、読み出される(ステップ401)。
In the
つぎに、目標位置Qと現在位置Pとの誘導誤差ΔPが計算され、無人車両10の現在位置Pから誘導可能境界線91までの距離εが計算される。
Next, a guidance error ΔP between the target position Q and the current position P is calculated, and a distance ε from the current position P of the
距離εを求める処理は、無人車両10が一定の区間走行する毎に行なわれる。今回(n)求められた距離εをεnとする((ステップ402)。
The process for obtaining the distance ε is performed every time the
つぎに、今回求められた距離εnと前回求められた距離εn-1とが比較され、これらの差Δεが求められ、今回求められた距離εnが前回求められた距離εn-1よりも大きいか否かが判断される。図7(c)は、距離差Δεと、目標速度Vを増減する増減量ΔVとの関係を示す(ステップ403)。 Next, the distance εn obtained this time is compared with the distance εn-1 obtained last time, and the difference Δε is obtained. Is the distance εn obtained this time larger than the distance εn-1 obtained last time? It is determined whether or not. FIG. 7C shows the relationship between the distance difference Δε and the increase / decrease amount ΔV that increases or decreases the target speed V (step 403).
今回求められた距離εnが前回求められた距離εn-1よりも大きい場合には(ステップ403の判断YES)、距離差Δεに対応する量ΔVだけ、前回の目標速度Vに対して今回の目標速度Vが高くように、目標速度Vが設定される。たとえば、目標速度Vの前回の値がV1であった場合には、今回の目標速度V2は、V1+ΔVに設定される(ステップ404)。 When the distance εn obtained this time is larger than the distance εn-1 obtained last time (determination YES in step 403), the current target speed V with respect to the previous target speed V by the amount ΔV corresponding to the distance difference Δε. The target speed V is set so that the speed V is high. For example, when the previous value of the target speed V is V1, the current target speed V2 is set to V1 + ΔV (step 404).
今回求められた距離εnが前回求められた距離εn-1よりも小さい場合には(ステップ403の判断NO)、距離差Δdに対応する量ΔVだけ、前回の目標速度Vに対して今回の目標速度Vが低くなる。たとえば、目標速度Vの前回の値がV1´であった場合には、今回の目標速度V2´は、V1´-ΔVに設定される(ステップ405)。 When the distance εn obtained this time is smaller than the distance εn-1 obtained last time (determination NO in step 403), the current target speed V with respect to the previous target speed V by the amount ΔV corresponding to the distance difference Δd. The speed V becomes low. For example, when the previous value of the target speed V is V1 ′, the current target speed V2 ′ is set to V1′−ΔV (step 405).
図7(c)は、狭い誘導可能幅90が設定されたときに、設定される目標速度V1の大きさの分布を、無人車両10の現在位置Pに対応させて示したものである。無人車両10が目標地点Q1にずれなく位置しているものとすると、誘導可能幅90の境界線91までの距離εは最大となり、最大の目標速度V1maxが設定される。無人車両10が目標地点Q1からずれると、そのずれ量である誘導誤差ΔPが大きくなるに伴って、つまり現在位置Pから誘導可能幅90の境界線91までの距離εが小さくなるに伴って、目標速度V1は徐々に減少する。目標地点Q1からのずれ量が最大となり、現在位置Pから誘導可能幅90の境界線91までの距離εが0になると、最小の目標速度V1minが設定される。
FIG. 7C shows the distribution of the size of the target speed V1 that is set when the
図7(c)は、広い誘導可能幅90が設定されたときに、設定される目標速度V2の大きさの分布を、無人車両10の現在位置Pに対応させて示したものである。同様に、現在位置Pから誘導可能幅90の境界線91までの距離εの大きさに応じて、最大目標速度V2maxから最小目標速度V2minの範囲で変化する。
FIG. 7C shows the distribution of the size of the target speed V2 that is set when the
図7(c)、(d)からわかるように、無人車両10の現在位置Pから、誘導可能境界線91までの距離εが大きくなるほど、無人車両10の目標速度Vが増加し、無人車両10の現在位置Pから、誘導可能境界線91までの距離εが小さくなるほど、無人車両10の目標速度Vが減少する。走路幅80(誘導可能幅90)が広い場所と狭い場所を比較したとき、無人車両10が、誘導誤差なく走行している場合には、走路幅80(誘導可能幅90)が広い場所を走行しているとき(図7(d))の方が狭い場所を走行しているとき(図7(c))よりも、より高い目標速度Vが設定される(V2max>V1max)。また無人車両10が目標走行コース70からずれて走行している場合であっても、ずれ量ΔPが同じであれば、走路幅80(誘導可能幅90)が広い場所を走行しているとき(図7(d))の方が、狭い場所を走行しているとき(図7(c))よりも、より高い目標速度Vが設定される(V2>V1)。
As can be seen from FIGS. 7C and 7D, the target speed V of the
つぎに、対面側車線62の無人車両10´が接近しているか否かが判断される。この判断は、管制局20から送られてくる対面側車線62の無人車両10´の現在位置の情報と、自車両10の現在位置Pの情報とを比較することにより行なわれる。
Next, it is determined whether or not the
なお、車両間の無線通信システムが各車両10、10´に搭載されている場合には、車両10、10´間で直接、位置情報の送受信を行い、取得された他車両10´の位置情報に基づき上記比較、判断を行なうようにしてもよい(ステップ103)。
In addition, when the radio | wireless communications system between vehicles is mounted in each
この結果、図4に示すように、車線61を走行している無人車両10が、隣接する対面側車線62を走行している他の無人車両10´に接近したと判断されると(ステップ103の判断YES)、ステップ102で設定された目標速度Vから所定量減じられた速度に変更される。そして、この変更された目標速度Vが得られるように、無人車両10が目標走行コース70に沿って誘導走行される(ステップ104)。
As a result, as shown in FIG. 4, when it is determined that the
また、車線61を走行している無人車両10が、隣接する対面側車線62を走行している他の無人車両10´に接近しているとは判断されなかった場合には(ステップ103の判断NO)、ステップ102で設定された目標速度Vが得られるように、無人車両10が目標走行コース70に沿って誘導走行される(ステップ105)。
If it is not determined that the
以上のように、本実施例によれば、走路幅80が狭い場所では、低い目標速度V1が設定されて無人車両10は低い誘導速度で走行されるため、従来とかわらず走路幅80からはみ出すことが防止される。走路幅80が広い場所では、高い目標速度V2が設定されて高い誘導速度で無人車両10が走行する。走路幅80が広い場所では誘導速度が大きくなり、それに応じて誘導誤差ΔPが大きくなったとしても、無人車両10が走路幅80をはみ出すことはない。走路幅80が広いほど、高い誘導速度で無人車両10は走行することができるため、従来と比べて作業効率が向上する。
As described above, according to the present embodiment, in a place where the road width 80 is narrow, the low target speed V1 is set and the
更に、本実施例によれば、走路幅80が広いほど、誘導可能幅90が広がり、無人車両10が誘導制御される幅を広げることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the wider the runway width 80, the wider the
また、本実施例によれば、図7(c)、(d)に示すように、無人車両10の現在位置Pから、誘導可能境界線91までの距離εが大きくなるほど、無人車両10の目標速度Vが増加し、無人車両10の現在位置Pから、誘導可能境界線91までの距離εが小さくなるほど、無人車両10の目標速度Vが減少する。このため、走路幅80(誘導可能幅90)が広い場所と狭い場所を比較したとき、無人車両10が、誘導誤差なく走行している場合はもちろんのこと、無人車両10が目標走行コース70からずれて走行している場合であっても、ずれ量ΔPが同じであれば走路幅80(誘導可能幅90)が広い場所を走行しているときの方が狭い場所を走行しているときよりも、より高い目標速度Vが設定されて、より高い誘導速度で走行する。
Further, according to the present embodiment, as shown in FIGS. 7C and 7D, the target of the
このように走路幅80(誘導可能幅90)が広くなるほど、より高い目標速度Vが設定され、より高い誘導速度で無人車両10が走行するため、作業効率が向上する。しかも、目標走行コース70からの位置ずれが大きくなり誘導可能幅90の境界線91に接近するほど、目標速度Vが低くなり、より低い誘導速度で車両10が走行するため、誘導可能幅90からはみ出して走路幅80の境界線81に接近することが防止される。
In this way, as the traveling road width 80 (guideable width 90) becomes wider, a higher target speed V is set, and the
また本実施例によれば、図4に示すように、無人車両10が対面走行するに際して、対面側車線62の車両10´が無人車両10に接近したと判断されると、無人車両10の目標速度Vが減少されて、より低い誘導速度で走行されることになる。これにより対面走行する車両10´との干渉の危険が防止されて、より安全に誘導走行させることができる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 4, when the
(第2実施例;無人車両10で誘導可能幅90を作成する場合)
本実施例では、誘導可能幅90を無人車両10で作成する場合を想定している。
(2nd Example; When creating the guideable width |
In this embodiment, it is assumed that the
図8は、第2実施例の処理手順をフローチャートで示している。 FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedure of the second embodiment.
無人車両10では、無人車両10の現在位置Pと、目標走行コース70と、走行路60の地形データ(サーベイライン情報)が読み出される(ステップ201)。
In the
つぎに、無人車両10の現在位置Pと、目標走行コース70と、走行路60の地形データ(サーベイライン情報)とに基づいて、誘導可能幅90が作成される。
Next, a
無人車両10では、自己車両10の現在位置Pのデータから、無人車両10が、目標走行コース70上のいずれの目標地点Qを走行しているかが判別される。、図3(a)に示すように、目標走行コース70上の現在の地点Qから、走行可能境界線81までの距離dが大きくなるほど、誘導可能幅90が大きく設定される。たとえば、目標走行コース70上の現在の地点がQ1である場合には、走路幅80が狭くなっているため、走行可能境界線81までの距離d1が小さく、小さい幅の誘導可能幅90が設定される。これに対して、目標走行コース70上の現在の地点がQ2である場合には、走路幅80が広くなっているため、走行可能境界線81までの距離d2が大きく、大きい幅の誘導可能幅90が設定される。誘導可能幅90は、無人車両10が目標走行コース70を一定区間、走行する毎に作成される(ステップ202)。
In the
誘導可能幅90を作成する処理は、前述の図9に示すごとく行われる。この処理は、上記ステップ201、202に相当する。
The process of creating the
つぎに、上記のごとく作成、設定された誘導可能幅90に基づいて、無人車両10の目標速度Vが設定される。誘導可能幅90が大きくなるほど、無人車両10の目標速度Vが高くように、目標速度Vが設定される。たとえば、図3(a)あるいは図4に示すように、無人車両10の現在位置PがP1であり、目標走行コース70上の地点Q1を目標位置としている場合には、狭い誘導可能幅90が設定されている。このため狭い誘導可能幅90に対応して、低い目標速度V1が設定される。これに対して、無人車両10の現在位置PがP2であり、目標走行コース70上の地点Q2を目標位置としている場合には、広い誘導可能幅90が設定されている。このため広い誘導可能幅90に対応して、高い目標速度V2が設定される(ステップ203)。
Next, the target speed V of the
目標速度Vを設定する処理は、前述の図10に示すごとく行われる。この処理は、上記ステップ103に相当する。 The process of setting the target speed V is performed as shown in FIG. This process corresponds to step 103 above.
つぎに、対面側車線62の無人車両10´が接近しているか否かが判断される。この判断は、管制局20から送られてくる対面側車線62の無人車両10´の現在位置の情報と、自車両10の現在位置Pの情報とを比較することにより行なわれる。なお、車両間の無線通信システムが各車両10、10´に搭載されている場合には、車両10、10´間で直接、位置情報の送受信を行い、取得された他車両10´の位置情報に基づき上記比較、判断を行なうようにしてもよい(ステップ204)。
Next, it is determined whether or not the
この結果、図4に示すように、車線61を走行している無人車両10が、隣接する対面側車線62を走行している他の無人車両10´に接近したと判断されると(ステップ204の判断YES)、ステップ203で設定された目標速度Vから所定量減じられた速度に変更される。そして、この変更された目標速度Vが得られるように、無人車両10が目標走行コース70に沿って誘導走行される(ステップ205)。
As a result, as shown in FIG. 4, when it is determined that the
また、車線61を走行している無人車両10が、隣接する対面側車線62を走行している他の無人車両10´に接近しているとは判断されなかった場合には(ステップ204の判断NO)、ステップ203で設定された目標速度Vが得られるように、無人車両10が目標走行コース70に沿って誘導走行される(ステップ206)。
If it is not determined that the
この第2実施例によれば、第1実施例と同様の効果が得られる。 According to the second embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
なお、以上の実施例では、誘導可能幅90の大きさに応じて目標速度Vを設定するようにしているが、誘導可能幅90を設けて誘導走行制御することが必要ではない場合には、誘導可能幅90を設定することなく、走路幅80の大きさに応じて目標速度Vを設定してもよい。すなわち、図2に示すように、目標走行コース70上の現在の地点Qから、走路幅80の境界を示す走行可能境界線81までの距離dが大きくなるほど、無人車両10の目標速度Vが大きく設定される。たとえば、同図2に示すように、無人車両10の現在位置PがP1であるときには、走路幅80が狭く、現在の目標地点Q1から境界線81までの距離dは短い。このため狭い走路幅80、つまり短い距離d1に対応して、低い目標速度V1が設定される。これに対して、無人車両10の現在位置PがP2であるときには、道路幅80が広く、現在の目標地点Q2から境界線81までの距離dは長い。このため広い走路幅80、つまり長い距離d2に対応して、高い目標速度V2が設定される。
In the above embodiment, the target speed V is set according to the size of the
そして、この設定された目標速度Vが得られるように、無人車両10が目標走行コース70に沿って誘導走行される。
The
このため、走路幅80が狭い場所では、低い目標速度Vが設定されて無人車両10は低い誘導速度で走行されるため、従来とかわらず走路幅80からはみ出すことが防止される。走路幅80が広い場所では、目標速度Vが高く設定されて高い速度で無人車両10が走行する。走路幅80が広い場所では誘導速度が大きくなり、それに応じて誘導誤差が大きくなったとしても、走路幅80が広いため無人車両10が走路幅80をはみ出すことはない。走路幅80が広いほど、高い誘導速度で無人車両10は走行することができるため、従来と比べて作業効率が向上する。
For this reason, in the place where the runway width 80 is narrow, since the low target speed V is set and the
10 無人車両、60 走行路、61、62 往復車線、70 目標走行コース、80 走路幅、90 誘導可能幅 10 unmanned vehicles, 60 runways, 61, 62 round-trip lanes, 70 target run courses, 80 runway widths, 90 guideable widths
Claims (4)
目標走行コース上の現在の地点から、無人車両の走行が可能な走路幅の境界を示す走行可能境界線までの距離が大きくなるほど、無人車両の目標速度を大きく設定する目標速度設定手段と、
この設定された目標速度が得られるように、無人車両を目標走行コースに沿って誘導走行させる誘導走行制御手段とを備えたこと
を特徴とする無人車両の誘導走行制御装置。 An unmanned vehicle guided travel control device for guiding an unmanned vehicle at a target speed along a target travel course,
Target speed setting means for setting the target speed of the unmanned vehicle to be larger as the distance from the current point on the target travel course to the travelable boundary line indicating the boundary of the road width where the unmanned vehicle can travel is increased,
A guided travel control device for an unmanned vehicle, comprising guided travel control means for guiding the unmanned vehicle to travel along a target travel course so as to obtain the set target speed.
目標走行コース上の現在の地点から、無人車両の走行が可能な走路幅の境界を示す走行可能境界線までの距離が大きくなるほど、誘導可能幅を大きく設定する誘導可能幅設定手段と、
誘導可能幅が大きくなるほど、無人車両の目標速度が高くなるように、無人車両の目標速度を設定する目標速度設定手段と、
この設定された目標速度が得られるように、無人車両を目標走行コースに沿って誘導走行させる誘導走行制御手段とを備えたこと
を特徴とする無人車両の誘導走行制御装置。 An unmanned vehicle guided travel control device for guiding an unmanned vehicle at a target speed along a target travel course,
The guideable width setting means for setting the guideable width to be larger as the distance from the current point on the target travel course to the travelable boundary line indicating the boundary of the travel path width where the unmanned vehicle can travel is increased.
Target speed setting means for setting the target speed of the unmanned vehicle so that the target speed of the unmanned vehicle increases as the guideable width increases,
A guided travel control device for an unmanned vehicle, comprising guided travel control means for guiding the unmanned vehicle to travel along a target travel course so as to obtain the set target speed.
無人車両の現在位置から、誘導可能境界線までの距離が大きくなるほど、無人車両の目標速度を増加させるとともに、無人車両の現在位置から、誘導可能境界線までの距離が小さくなるほど、無人車両の目標速度を減少させることで、無人車両の目標速度を設定するものであること
を特徴とする請求項2記載の無人車両の誘導走行制御装置。 The target speed setting means is
The target speed of the unmanned vehicle increases as the distance from the current position of the unmanned vehicle to the navigable boundary increases, and the target speed of the unmanned vehicle decreases as the distance from the current position of the unmanned vehicle to the navigable boundary decreases. The guided travel control device for an unmanned vehicle according to claim 2, wherein the target speed of the unmanned vehicle is set by decreasing the speed.
対面側車線の車両が無人車両に接近したことを判断する判断手段が備えられ、
誘導走行制御手段は、
対面側車線の車両が無人車両に接近した場合には、無人車両の目標速度を減少させること
を特徴とする請求項1または2または3に記載の無人車両の誘導走行制御装置。 The unmanned vehicle travels face-to-face along a traveling path having adjacent round-trip lanes,
A judging means for judging that the vehicle in the facing lane approaches the unmanned vehicle;
Guided travel control means
4. The guided travel control device for an unmanned vehicle according to claim 1, wherein the target speed of the unmanned vehicle is decreased when the vehicle in the facing lane approaches the unmanned vehicle. 5.
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