JP3239229B2 - 車両の無線操縦システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電波を用いて車両を遠
隔操縦するシステムに関し、特に、電波状態が悪化した
ときの無線制御から有線制御への移行技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場構内では、半製品輸送や物流拠点へ
の製品輸送あるいは廃棄物輸送など、用途・工程に応じ
て様々な形式の車両が数多く利用されている。近年、省
人化による生産性の向上や作業改善等を目的として、無
線操縦式構内専用車両が開発されたことが知られている
（自動車技術会 学術講演会前刷集９４４ １９９４−
１０参照）。

【０００３】前記無線操縦式構内専用車両（以下、無線
操縦車両と記す）の操縦で使用する無線操縦装置（以
下、送信機と記す）には、ステアリング制御用ボリュー
ム、走行時のトランスミッションポジションセレクト及
び車両速度の制御と荷役作業時のエンジン回転制御のた
めのジョイスティック、荷役操作のためのスイッチ群な
どが設置されている。これらの操作により、送信機から
の信号を電波で伝達し、車載側の装置で制御するもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の無線
操縦システムでは、電磁波ノイズ等の影響で電波状態が
悪化し電波が車両に届かない場合があり、この対策とし
て有線制御ケーブルを接続して、有線制御を行うことが
できるようになっているものがある。しかし、車両の有
線制御を行うべく有線制御ケーブルを接続したときに
は、無線制御から有線制御へ移行するための所定の設定
を行わなければならず、また、設定を誤る可能性もあ
る。

【０００５】そこで、本発明は以上のような問題点に鑑
み、有線制御ケーブルが接続された場合には、無線制御
から有線制御へ移行するための設定を自動的に行うこと
により、設定手順の削減並びに設定手順の誤りを防止す
ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、無線により車両を遠隔操縦するシステムにお
いて、無線による車両制御から有線による車両制御に移
行する際に車両と該車両を無線操縦する無線操縦装置間
の通信を確立すべく接続する有線制御ケーブルを備える
一方、車両及び無線操縦装置のうち少なくとも車両は、
無線による車両制御と有線による車両制御を切り換える
切換手段と、前記車両及び無線操縦装置間の無線通信状
態を検出する通信状態検出手段と、前記有線制御ケーブ
ルが接続されたことを検出するケーブル接続検出手段
と、前記通信状態検出手段により車両及び無線操縦装置
間の無線通信が行われていないことが検出され、かつ、
前記ケーブル接続検出手段により前記有線制御ケーブル
が接続されたことが検出されたときに、前記切換手段を
有線による車両制御に切り換える制御を行う切換制御手
段と、を備えた。

【０００７】請求項２記載の発明は、前記有線制御ケー
ブルが車両及び無線操縦装置の双方に接続されたとき
に、ケーブル接続検出手段により接続が検出される構成
とした。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明においては、無線による車
両制御から有線による車両制御へ移行すべく、有線制御
ケーブルを無線操縦装置及び無線操縦車両のうち少なく
とも無線操縦車両に接続すると、ケーブル接続検出手段
により有線制御ケーブルの接続が検出される。そして、
通信状態検出手段により無線操縦車両及び無線操縦装置
間の無線通信が行われていないことが検出されれば、無
線による車両制御から有線による車両制御に自動的に切
り換えられる。

【０００９】請求項２記載の発明においては、無線によ
る車両制御から有線による車両制御へ移行すべく、有線
制御ケーブルを無線操縦装置及び無線操縦車両の双方に
接続すると、ケーブル接続検出手段により有線制御ケー
ブルの接続が検出される。そして、通信状態検出手段に
より無線操縦車両及び無線操縦装置間の無線通信が行わ
れていないことが検出されれば、無線による車両制御か
ら有線による車両制御に自動的に切り換えられる。

【００１０】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図１は、本発明の実施例の全体のシステム構成
を示す。無線操縦車両のシステムは、大別すると、操縦
者の操作により車両の操縦指令を行う無線操縦装置（以
下、送信機と記す）１と、送信機１の指令に基づき走行
を行う無線操縦車両６とから構成され、データの送信に
は周波数の異なるＶＨＦ帯の２波を用い、送信機１から
無線操縦車両６の制御を行う車載制御装置（以下、受信
機と記す）７への制御指令、受信機７から送信機１への
車両モニタ情報と双方向の通信を行っている。

【００１１】なお、車両は、駆動用原動機として図示し
ないエンジンを搭載している。また、送信機１は、車両
のステアリング操作を行うステアリング制御用ボリュー
ム（以下、ボリュームと記す）２と、走行時のトランス
ミッションポジションセレクト及び車両速度の制御と荷
役作業時のエンジン回転制御指示を行うジョイスティッ
ク（以下、ジョイスティックと記す）３と、無線操縦車
両６の制御状態を表示する液晶表示モニタ（以下、液晶
表示モニタと記す）４と、車両の制御指令を発射するア
ンテナ５ａと、荷役操作のための図示しないスイッチ群
と、から構成されている。

【００１２】一方、無線操縦車両６は、送信機１からの
車両制御指令を受信するアンテナ５ｂを介して受信機７
と、ステアリング制御指令によりステアリング操作を行
うステアリングモータ８と、エンジン回転制御指示に基
づいてエンジン回転制御を行うアクセルコントローラ９
と、ブレーキ制御指令に基づいてブレーキ制御を行うブ
レーキ圧コントローラ１０と、トランスミッション（以
下、Ｔ／Ｍと記す）制御指令に基づいてＴ／Ｍ制御を行
うＴ／Ｍコントローラ１１と、から構成される。以上の
構成に加え、車両の制御状態を検出するセンサ類として
は、ステアリング操作状態を検出するステア位置センサ
８ａと、エンジン回転数を検出する回転センサ９ａと、
無線操縦車両６の車速を検出する車速センサ９ｂと、ブ
レーキ圧を検出するブレーキ圧センサ１０ａと、Ｔ／Ｍ
の変速段を検出するポジションセンサ１１ａと、が併設
されている。

【００１３】図２は、送信機１及び受信機７の制御シス
テムブロック図を示す。送信機１は、送信機１の制御を
行う送信機制御装置（図では、ＣＰＵと略記する）１４
と、無線の送受信を行う無線ユニット１６ａと、無線ユ
ニット１６ａの故障や電波環境悪化時に、有線制御を可
能とすべく有線制御に切り換える切換手段としての無線
／有線切り換え回路（以下、切換回路と記す）１５ａ
と、各種のスイッチ類と、送信機１の各要素に電源供給
を行うニッケル水素バッテリ（以下、バッテリと記す）
１７より構成されている。なお、送信機制御装置１４
は、通信状態検出手段、ケーブル接続検出手段及び切換
制御手段としての機能を有する。

【００１４】ボリューム２、ジョイスティック３、車両
走行と荷役作業の切り換えを行うモード切換スイッチ１
２及び車両の非常停止を行う非常停止スイッチ１３の出
力は、送信機制御装置１４に入力され、切換回路１５ａ
及び無線ユニット１６ａを介してアンテナ５ａから送信
される。一方、車両側より送られてきた無線操縦車両６
の車両モニタ情報は、送信機制御装置１４により、その
内容が液晶表示モニタ４に表示される。また、バッテリ
１７の電圧は、図示しないＡ／Ｄ変換器を介して送信機
制御装置１４に入力され、その電圧が監視される。

【００１５】一方、受信機７は、受信機７及び車両の制
御を行う車両制御装置（図では、ＣＰＵと略記する）１
８と、切換手段としての切換回路１５ｂと、無線の送受
信を行う無線ユニット１６ｂより構成されている。な
お、車両制御装置１８は、通信状態検出手段、ケーブル
接続検出手段及び切換制御手段としての機能を有する。
送信機１から送られてきた車両の制御指令は、アンテナ
５ｂ、無線ユニット１６ｂ及び切換回路１５ｂを介して
車両制御装置１８に入力される。そして、車両の制御指
令は、車両制御装置１８から、車両のステアリング操作
を行うステアリングモータ８と、エンジン回転制御を行
うアクセルコントローラ９と、ブレーキ制御を行うブレ
ーキ圧コントローラ１０と、Ｔ／Ｍ制御を行うＴ／Ｍコ
ントローラ１１と、各種の荷役作業の制御を行うＰＴＯ
（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）制御１９と、に出力
される。また、車両の制御状態を検出するための各種セ
ンサとしての、ステア位置センサ８ａ、回転センサ９
ａ、車速センサ９ｂ、ブレーキ圧センサ１０ａ及びポジ
ションセンサ１１ａの各出力は、車両制御装置１８に入
力され、ステア位置センサ８ａ、回転センサ９ａ及びポ
ジションセンサ１１ａの出力内容が送信機１に送られ
る。

【００１６】以上の内容に加え、無線操縦車両６には、
車両の制御異常が発生したときに、その内容を表示する
アラーム表示２０が設けられており、車両制御装置１８
により表示制御されている。さらに、無線ユニット１６
ａ及び１６ｂの故障や電波環境悪化時に、有線制御を可
能とすべく、送受信機間の有線制御を行う有線制御ケー
ブル２１も用意されている。

【００１７】なお、有線制御ケーブル２１を使用する有
線制御では、受信側に無線及び有線による車両制御指令
が同時に入力すると、どちらの指令に基づき車両を制御
すべきか不明であるので、有線制御による指令だけ入力
するよう切換回路１５ａ又は１５ｂを切り換える制御を
行わなければならない。図３は、請求項１記載の発明の
実施例における有線切換制御のブロック図を示し、送信
機１と受信機７において有線切換制御の構成が同一であ
るので、符号は受信機７のものを用い、受信機７の説明
をもって送信機１の説明を兼ねるものとする。

【００１８】通常の無線による車両制御指令は、アンテ
ナ５ｂ、無線ユニット１６ｂ及び切換回路１５ｂを介し
て車両制御装置（図では、ＣＰＵと略記する）１８に入
力される。ここで、有線制御に切り換えるべく有線制御
ケーブル２１を有線制御用コネクタ２２ｂに接続する
と、有線切換信号はアースされ０［Ｖ］電位になるの
で、車両制御装置１８はこれを検知することによって、
有線制御ケーブル２１が接続されたことを知ることがで
きる。そして、有線制御ケーブル２１が接続されたこと
を検知した車両制御装置１８は、送信機１及び受信機７
間の無線通信が行われていないときに、切換回路１５ｂ
に切換信号を出力し、当該信号により、切換回路１５ｂ
は、無線制御から有線制御への切り換えを行う。

【００１９】上述した切換制御が行われると、無線によ
る車両制御指令は、アンテナ５ｂ及び無線ユニット１６
ｂを介して切換回路１５ｂに入力されるが、切換回路１
５ｂによって有線制御へと切り換えられているので、指
令が車両制御装置１８に入力されることはない。一方、
有線による車両制御指令は、有線制御ケーブル２１、通
信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）２３ｂ及び有線制御
へと切り換えられた切換回路１５ｂを介して車両制御装
置１８に入力される。

【００２０】一方、受信機７から送信機１への通信（車
両の制御状態）は、車両制御装置１８から無線ユニット
１６ｂと、通信インターフェース２３ｂを介して無線制
御ケーブル２１の双方に出力され、無線及び有線双方に
より行われる。すなわち、上述した請求項１記載の発明
の実施例においては、有線制御ケーブル２１を送信機１
又は受信機７に接続したときに、ケーブルが接続された
ことを検知し、送信機１及び受信機７間の無線通信が行
われていないときに、有線制御への移行を自動的に行う
構成となっている。

【００２１】図４は、請求項１記載の発明の実施例にお
ける有線切換制御内容のフローチャートを示し、これは
無線操縦システムの起動時に実行される。ステップ１
（図では、Ｓ１と略記する。以下同様）では、無線によ
る通信状態を調べる。ステップ２では、通信状態が送信
中であるか否か判断し、送信中であれば有線切換制御処
理を終了し、送信中でなければステップ３へと進む。ス
テップ３では、通信状態が受信中であるか否か判断し、
受信中であれば有線切換制御処理を終了し、送信中でな
ければステップ４へと進む。ステップ１〜ステップ３
は、無線操縦システムを起動するに際し、無線操縦装置
と無線操縦車両間の無線通信を確立する場合に、送信機
１から受信機７に送る通信確立指令を中断させないため
の処理を行っている。なお、ステップ１〜ステップ３の
処理が、通信状態検出手段に該当する。

【００２２】ステップ４では、有線切換信号を調べる。
ステップ５では、有線切替信号が０〔Ｖ〕電位になって
いるか否か、すなわち、有線制御ケーブル２１が接続さ
れているか否か判断し、接続されていると判断すればス
テップ６において、切換回路１５ａ又は１５ｂを有線側
に切り換え、接続されていないと判断すればステップ７
において、切換回路１５ａ又は１５ｂを無線側に切り換
え、有線切換制御処理を終了する。ここでステップ４〜
ステップ５の処理が、本発明の請求項１記載のケーブル
接続検出手段に相当する。

【００２３】図５は、請求項２記載の発明の実施例にお
ける有線切換制御のブロック図を示す。通常の無線によ
る車両制御指令（送信機１→受信機７）は、アンテナ５
ｂ、無線ユニット１６ｂ及び切換回路１５ｂを介して車
両制御装置（図では、ＣＰＵと略記する）１８に入力さ
れ、一方、車両の制御状態（受信機７→送信機１）は、
アンテナ５ａ、無線ユニット１６ａ及び切換回路１５ａ
を介して送信機制御装置（図では、ＣＰＵと略記する）
１４に入力される。ここで、有線制御に切り換えるべく
有線制御ケーブル２１を送信機１の有線制御用コネクタ
２２ａ及び受信機７の有線制御用コネクタ２２ｂ双方に
接続すると、有線切換信号はアースされ０［Ｖ］電位に
なるので、送信機制御装置１４及び車両制御装置１８は
これを検知することによって、有線制御ケーブル２１が
接続されたことを知ることができる。そして、有線制御
ケーブル２１が接続されたことを検知した送信機制御装
置１４及び車両制御装置１８は、送信機１及び受信機７
間の無線通信が行われていないときに、夫々切換回路１
５ａ及び１５ｂに切換信号を出力し、当該信号により、
切換回路１５ａ及び１５ｂは、無線制御から有線制御へ
の切り換えを行う。

【００２４】上述した切換制御が行われた後は、図３で
行った説明と同様であるのでここでは省略する。すなわ
ち、上述した請求項２記載の発明の実施例においては、
有線制御ケーブル２１を送信機１と受信機７の双方に接
続したときに、初めてケーブルが接続されたことを検知
し、送信機１及び受信機７間の無線通信が行われていな
いときに、有線制御への移行を自動的に行う構成となっ
ている。

【００２５】図６は、請求項２記載の発明の実施例にお
ける有線切換制御内容のフローチャートを示し、これは
随時実行される。ステップ１０では、無線による通信状
態を調べる。ステップ１１では、通信状態が１フレーム
受信完了したか否か判断し、完了していたらステップ１
２へと進み、完了していなければ有線切換制御処理を終
了する。ステップ１〜ステップ２は、送受信中は無線／
有線の切り換えを行わないための処理を行っており、通
信状態検出手段に該当する。

【００２６】ステップ１２では、有線切換信号を調べ
る。ステップ１３では、有線切替信号が０〔Ｖ〕電位に
なっているか否か、すなわち、有線制御ケーブル２１が
接続されているか否か判断し、接続されていると判断す
ればステップ１４において、切換回路１５ａ及び１５ｂ
を有線側に切り換え、接続されていないと判断すればス
テップ１５において、切換回路１５ａ及び１５ｂを無線
側に切り換え、有線切換制御処理を終了する。ここでス
テップ１２〜ステップ１３の処理が、本発明の請求項２
記載のケーブル接続検出手段に相当する。

【００２７】ここで、フレームとは、通信データのヘッ
ダからチェックサムまでの１回分の通信内容のまとまり
を表しており、送信機１と受信機７の通信においては、
このフレームを単位として相互に通信を行っている。な
お、上述した実施例では、無線操縦装置及び無線操縦車
両の双方が切換手段、通信状態検出手段、ケーブル接続
検出手段及び切換制御手段を有していたが、少なくとも
無線操縦車両が有していれば良い。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、無線による車両制御から有線による車両制
御へ移行すべく、有線制御ケーブルを無線操縦装置及び
無線操縦車両のうち少なくとも無線操縦車両に接続する
と、ケーブル接続検出手段により有線制御ケーブルの接
続が検出される。そして、通信状態検出手段により無線
操縦車両及び無線操縦装置間の無線通信が行われていな
いことが検出されれば、無線による車両制御から有線に
よる車両制御に自動的に切り換えられる。このため、有
線制御への移行を自動的に行うことができるため、有線
制御へ移行するための設定手順の削減並びに設定手順の
誤りを防止することができる。

【００２９】請求項２記載の発明によれば、無線による
車両制御から有線による車両制御へ移行すべく、有線制
御ケーブルを無線操縦装置及び無線操縦車両の双方に接
続すると、ケーブル接続検出手段により有線制御ケーブ
ルの接続が検出される。そして、通信状態検出手段によ
り無線操縦車両及び無線操縦装置間の無線通信が行われ
ていないことが検出されれば、無線による車両制御から
有線による車両制御に自動的に切り換えられる。このた
め、有線制御への移行を自動的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例の全体のシステム構成を示す
図で、（ａ）は無線操縦装置を示し、（ｂ）は無線操縦
車両を示す

【図２】 同上の制御内容を示す制御システムブロック
図

【図３】 請求項１記載の発明の実施例における有線切
換制御のブロック図

【図４】 同上の有線切換制御内容のフローチャート

【図５】 請求項２記載の発明の実施例における有線切
換制御のブロック図

【図６】 同上の有線切換制御内容のフローチャート

【符号の説明】

１ 無線操縦装置（送信機） ７ 車載制御装置（受信機） １４ ＣＰＵ １５（１５ａ、１５ｂ） 切換回路 １８ ＣＰＵ ２１ 有線制御ケーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 園田 晃 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産デ ィーゼル工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−202918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−134237（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05D 1/00 - 1/12 H04Q 9/00 - 9/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無線により車両を遠隔操縦するシステムに
   おいて、 無線による車両制御から有線による車両制御に移行する
   際に車両と該車両を無線操縦する無線操縦装置間の通信
   を確立すべく接続する有線制御ケーブルを備える一方、 車両及び無線操縦装置のうち少なくとも車両は、 無線による車両制御と有線による車両制御を切り換える
   切換手段と、前記車両及び無線操縦装置間の無線通信状態を検出する
   通信状態検出手段と、 前記有線制御ケーブルが接続されたことを検出するケー
   ブル接続検出手段と、前記通信状態検出手段により車両及び無線操縦装置間の
   無線通信が行われていないことが検出され、かつ、前記
   ケーブル接続検出手段により 前記有線制御ケーブルが接
   続されたことが検出されたときに、前記切換手段を有線
   による車両制御に切り換える制御を行う切換制御手段
   と、 を備えたことを特徴とする車両の無線操縦システム。
2. 【請求項２】前記有線制御ケーブルが車両及び無線操縦
   装置の双方に接続されたときに、ケーブル接続検出手段
   により接続が検出される構成であることを特徴とする請
   求項１記載の車両の無線操縦システム。