JP3825109B2

JP3825109B2 - Vehicle automatic control system

Info

Publication number: JP3825109B2
Application number: JP31046796A
Authority: JP
Inventors: 伸行尾張; 真之泰井
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1996-11-21
Filing date: 1996-11-21
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2016-11-21
Also published as: JPH10152029A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両を自動運転制御する車両自動制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、道路交通制御システムとして、自動車や新物流用トラックなどの自動運転システムが研究開発されている。車両を自動運転制御するためには、車両が進行すべき道路の状態、走行位置等を知るために位置検出装置が必要である。位置検出には、（１）誘導ケーブルを道路に沿って配設して連続的に行なう方式と、（２）ある間隔で道路にマーカを設置する方式がある。
【０００３】
前記（２）の方式のような、ある間隔で設置されたマーカを検出して車両を運転制御する場合、図５に示すようにして行なわれている。すなわち、道路１の車線に沿ってマーカ、例えば柱状の磁気ネイル２を所定の間隔で埋設すると共に、車両３の先頭位置、つまり、バンパ４の部分に横方向に３つの磁気センサ５ａ〜５ｃを一定間隔で設置する。
【０００４】
車両３の走行中、磁気センサ５ａ〜５ｃは、センシングエリアに入った磁気ネイル２の車線方向に対する横方向の相対位置を検出し、その相対位置情報を車両制御装置（上位機器）６へ入力する。車両制御装置６は、磁気センサ５ａ〜５ｃにより検出した磁気ネイル２の相対位置情報に基づいて、車両３の車線に対する変位量を算出し、変位を小さくするように車両３の操舵を行ない、車両３を磁気ネイル２に沿って走行させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の磁気ネイル２を用いた車両の運転制御では、磁気センサ５ａ〜５ｃのセンシングエリア内にある磁気ネイル２の相対位置情報しか得られないため、走行ルートの先にあるカーブや勾配といった道路状況の変化を前もって検出することができない。
【０００６】
このため現時点までに得られた走行情報から前方の道路状態を予測して運転制御を行なうことになるが、その誤差が大きく、円滑な運転操作を行なうことができない。
【０００７】
すなわち、ある時刻に行なわれる運転制御の内容が、その一定時間後に行なわれることになる運転制御の内容を考慮できないため、人間が行なうような道路状況の変化を先読みし、柔軟に対応した乗り心地の良い運転操作を実現するのが困難となる。例えば、道路状況が急激に変化する場合は、その地点において、急ブレーキ、急ハンドルといった無理な運転が必要となってしまう。
【０００８】
また、個々の磁気ネイル２は、個別情報を持たないため、車両の絶対的な走行位置、走行経路を検出できない。道路の分岐・合流部において安全運転を行なうためには、各車両の絶対走行位置に関する情報を得ることが不可欠であるが、この絶対位置情報を取得できないため、分岐・合流部での運転制御を行なうことが困難となっていた。
【０００９】
本発明は前記のような事情を考慮してなされたもので、車両がマーカ個別の絶対位置の情報を含む走行路情報と車両の運行制御に関する車両制御情報を取得して円滑な運転制御を行なうことができる車両自動制御システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両制御装置によって車両の走行を自動制御する車両自動制御システムにおいて、車両の走行路に所定の間隔で設けられ、絶対位置の情報を含む走行路の状況を示す走行路情報が予め記憶設定されたマーカと、車両に取り付けられた車載アンテナと、車両に取り付けられて前記車載アンテナによる電波の送受信を制御する情報処理装置とが設けられ、前記車載アンテナは、電力伝送用電波とデータ通信用電波の２種類の電波のうち少なくとも電力伝送用電波を送信し、前記マーカは、前記車載アンテナの電波領域に入ることで、前記車載アンテナから送信された前記電力伝送用電波から電力を電力受信アンテナによって受電して動作可能状態となって、データ通信アンテナにより前記走行路情報をデータ通信用電波で送信し、前記情報処理装置は、前記車載アンテナによって受信された前記マーカからのデータ通信用電波から前記走行路情報を取得して前記車両制御装置に通知することを特徴とする。
また、前記マーカは、前記車載アンテナから送信される電力伝送用電波を受信する電力受信用アンテナと、前記データ通信用電波を送受信するデータ受信アンテナ及びデータ送信アンテナと各種部品とが実装されたプリント基板とを、前記電力受信用アンテナが前記車載アンテナ側となるように所定の間隔をもって、適当な強度を持ち電波が透過可能な材料によって生成されたケース内に収納されて構成されていることを特徴とする。
【００１１】
（作用）
このような構成によれば、運転制御を行なう上位機器（車両制御装置）が、マーカ個別の一定区間先の道路状況を示す情報（走行路情報）と車両の運行制御（どのように車両を制御するかを示す）に関する車両制御情報とを得ることができるため、車両の進行方向における来るべき道路状況の変化等を前もって察知し、現在時刻からある一定時間内までに行われる運転制御を一連のものとすることができ、より人間の運転に近い柔軟で滑らかな運転制御が可能となる。道路状況の急激な変化に対しても、前もってその情報を得ることができるため、余裕を持った対処が可能となる。
【００１２】
また、個々のマーカから絶対位置の情報を得ることができるため、道路の分岐・合流部での運転制御に必要不可欠な各車両の絶対的位置・走行経路を検出することができ、分岐・合流部での安全な運転制御が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本実施形態に係わる車両自動制御システムの概略を示す外観構成図、図２は同側面図である。
【００１４】
図１及び図２に示すように、本実施形態における車両自動制御システムでは、車両（本実施形態においては自動車）が走行すべき道路１（走行路）の路面上に、車線に沿ってマーカ１１を所定の間隔で設置する。
【００１５】
一方、車両３の先頭部位の下側に路面と対向するように車載アンテナ１２を設ける。車載アンテナ１２は、車両３内に搭載された情報処理装置１３と有線により接続され、さらに情報処理装置１３は、車両３の操舵、速度等を制御する車両制御装置６と有線により接続される。
【００１６】
図３は、本実施形態における車両自動制御システムの構成を示すブロック図である。図３に示すように、車両自動制御システムには、マーカ１１、車載アンテナ１２、及び情報処理装置１３が含まれている。
【００１７】
マーカ１１は、制御部２０、メモリ２２、電力受信部２４、電力受信アンテナ２６、復調部２８、データ受信アンテナ３０、変調部３２、データ送信アンテナ３４によって構成されている。
【００１８】
制御部２０は、マーカ１１におけるデータ処理を制御するもので、復調部２８を介したデータ受信、変調部３２を介したデータ送信、メモリ２２に対するデータの読み出し／書き込み等を行なう。制御部２０は、電力受信部２４からの電力供給に応じて駆動される。
【００１９】
メモリ２２は、制御部２０の制御のもとで各種データを格納するためのもので、各マーカ１１固有の情報と、車両３側の運行制御に必要となる情報が含まれている。
【００２０】
各マーカ１１固有の情報には、例えば次に示すように走行路情報として、
（１）マーカＩＤ（連続性の分かる識別番号）
（２）絶対位置
（３）車線番号
（４）経路情報（道路形状、曲率）
（５）経路情報（勾配）
（６）分岐／合流情報
等がある。また、車両３側の運行制御（どのように車両３を制御すべきかを示す）に必要となる車両制御情報としては、例えば次に示すように、
（７）車両運行情報（速度）
（８）車両運行情報（車間距離）
（９）次マーカ位置
等がある。
【００２１】
電力受信部２４は、電力受信アンテナ２６を介して、車両３より電力供給を受けて、制御部２０を含むマーカ１１内の各部に電力供給を行なう。電力受信アンテナ２６は、例えばループアンテナによって構成され、車載アンテナ１２の電力送信アンテナ５０からの電力伝送用電波を受信する。
【００２２】
復調部２８は、データ受信アンテナ３０を介して、車載アンテナ１２のデータ送信アンテナ５２から送信されたデータ通信用電波をもとに、データを復調して制御部２０に出力する。データ受信アンテナ３０は、例えばパッチアンテナによって構成されてプリント基板上に実装され、車載アンテナ１２のデータ送信アンテナ５２から送信されたデータ通信用電波を受信する。
【００２３】
変調部３２は、制御部２０からのデータを変調して、データ送信アンテナ３４からデータ通信用電波を送信する。データ送信アンテナ３４は、例えばパッチアンテナによって構成されてプリント基板上に実装され、変調部３２によって変調されたデータをデータ通信用電波によって送信する。
【００２４】
また、マーカ１１は、図４（ａ）（ｂ）の側面断面図ような構造をもって道路１に配設される。図４（ａ）は路面設置タイプを示し、図４（ｂ）は路面埋設タイプを示している。
【００２５】
図４（ａ）に示す路面設置タイプは、車両３等が上を通過しても破壊されない強度、構造を持ち、電波が透過可能な材料（例えば樹脂）によって生成されたケース６０内に、図３に示す各部が収納されている。すなわち、データ通信アンテナ６１（データ受信アンテナ３０、データ送信アンテナ３４）及び構成部品等が実装されたプリント基板６２の上に、所定間隔をもって電力受信アンテナ２６が配置されている。電力受信アンテナ２６を上部（車載アンテナ１２に近い側）に配置することで電力供給を容易にし、またプリント基板６２と所定間隔を設けることで電力受給による実装部品に対する悪影響を発生さらせないようにしている。また、路面設置タイプであれば、道路１へのマーカ１１の設置を容易に行なうことができる。
【００２６】
図４（ｂ）に示す路面埋設タイプは、ケース６０内における電力受信アンテナ２６、データ通信アンテナ６１、及びプリント基板６２の配置は同じであるが、ケース６０の上面部が路面と一致するように埋設されている。路面埋設タイプであれば、道路１の路面を平坦にすることができる。
【００２７】
なお、図４（ａ）（ｂ）に示す路面設置タイプ、路面埋設タイプの何れも、上から見ると円形となる。
次に、車載アンテナ１２は、図３に示すように、電力送信アンテナ５０、データ送信アンテナ５２、データ受信アンテナ５４を含んで構成されている。
【００２８】
電力送信アンテナ５０は、情報処理装置１３の電力供給部４４において生成された電力を電力伝送用電波として送信する。
データ送信アンテナ５２は、情報処理装置１３の変調部４６において変調されたデータを、データ通信用電波として送信する。
【００２９】
データ受信アンテナ５４は、マーカ１１のデータ送信アンテナ３４から送信されるデータ通信用電波を受信して復調部４８に出力する。
車載アンテナ１２とマーカ１１と間におけるデータ送信（データ送信用電波）には高周波信号（例えばマイクロ波）を用いるものとする。
【００３０】
情報処理装置１３は、図３に示すように、制御部４０、電力供給部４４、変調部４６、復調部４８によって構成されている。
制御部４０は、情報処理装置１３におけるデータ処理及びマーカ１１に対する電力供給を制御するもので、電力供給部４４を介した電力供給、変調部４６を介したデータ送信、復調部４８を介したデータ受信等を行なう。
【００３１】
電力供給部４４は、マーカ１１に供給するための電力を生成し、電力送信アンテナ５０を介して電力供給用電波によって供給する。
変調部４６は、制御部４０からのデータを変調して、データ送信アンテナ５２からデータ通信用電波を送信する。
【００３２】
復調部４８は、データ受信アンテナ５４を介して、マーカ１１のデータ送信アンテナ３４から送信されたデータ通信用電波をもとに、データを復調して制御部４０と共に車両制御装置６に出力する。
【００３３】
次に、本実施形態における車両自動制御システムの動作について説明する。
車両３は、情報処理装置１３の電力供給部４４で生成した電力を、車載アンテナ１２内の電力送信アンテナ５０を介して電力伝送用電波として送信しながら道路１上を走行する。
【００３４】
マーカ１１は、車両３が近接することによって車載アンテナ１２の電波領域に入ることにより、電力受信アンテナ２６によって電力伝送用電波を受信し、電力受信部２４においてマーカ１１の電源電力に変換する。これにより、マーカ１１の電源が投入されて作動開始する。
【００３５】
マーカ１１が作動開始すると、制御部２０は、メモリ２２から絶対位置データ等のデータを読み出して変調部３２に転送する。変調部３２は、制御部２０からのデータを変調し、この変調データをデータ送信アンテナ３４を介してデータ通信用電波の形で車載アンテナ１２へ送信する。
【００３６】
車載アンテナ１２は、データ受信アンテナ５４によって、データ送信アンテナ３４から送信されたデータ通信用電波を受信して、情報処理装置１３の復調部４８へ変調データを出力する。
【００３７】
復調部４８は、変調データを復調して、マーカ１１からのデータを制御部４０と共に車両制御装置６に出力する。
マーカ１１から得られるデータには、前述したようにマーカ１１固有の情報として、（１）マーカＩＤ（連続性の分かる識別番号）、（２）絶対位置、（３）車線番号、（４）経路情報（道路形状、曲率）、（５）経路情報（勾配）、（６）分岐／合流情報、（７）車両運行情報（速度）、（８）車両運行情報（車間距離）、（９）次マーカ位置等が含まれている。
【００３８】
すなわち車両３は、マーカ１１固有の情報（走行路情報）を取得することで、車両３がこれから走行しようとする走行路の状況や車両３の絶対的位置、さらにどのように車両を制御すべきかを示す車両制御情報を得ることができる。
【００３９】
車両制御装置６は、道路状況の急激な変化に対しても、マーカ１１から得た各情報をもとにして、より人間の運転に近い柔軟で滑らかな運転制御（操舵、速度等の制御）を行なう。
【００４０】
また、車両制御装置６は、個々のマーカ１１から道路１の分岐・合流部での運転制御に必要不可欠な各車両の絶対的位置・走行経路を検出することができるため、分岐・合流部での安全な運転制御が実現できる。
【００４１】
なお、場合によっては、情報処理装置１３は、制御部４０において発生したデータ、または車両制御装置６から受信したデータをマーカ１１に送信して、マーカ１１のメモリ２２に格納されたデータの内容を書き替えることもできる。
【００４２】
すなわち、制御部４０は、マーカ１１に送信するデータを変調部４６へ転送し、変調部４６においてデータを変調する。変調部４６は、変調データをデータ送信アンテナ５２を介して、データ通信用電波の形でマーカ１１に送信する。
【００４３】
マーカ１１は、データ受信アンテナ３０によって車載アンテナ１２から送信されたデータ通信用電波を受信する。復調部２８は、データ受信アンテナ３０によって受信された変調データを復調して制御部２０に出力する。
【００４４】
制御部２０は、復調部２８によって復調されたデータに対して所定の処理、例えば受信したデータをメモリ２２に書き込む処理を実行する。従って、例えばマーカ１１を道路１に配設した後に、予めメモリ２２に格納されているマーカ固有の情報を変更する、あるいは別のデータを追加するといったこともできる。
【００４７】
また、前述した実施形態においては、自動車の自動運転制御を例にして説明しているが、他にも物流システムにおいて使用される台車、列車、ＡＧＶ等、他の種類の車両の自動運転制御に適用することも可能である。
【００４８】
このようにして、運転制御を行なう車両制御装置６が、マーカ１１個別の一定区間先の道路状況を示す情報を含む走行路情報、及び車両制御情報を得ることができるため、車両３の進行方向における来るべき道路状況の変化等を前もって察知し、現在時刻からある一定時間内までに行われる運転制御を一連のものとすることができ、より人間の運転に近い柔軟で滑らかな運転制御が可能となる。
【００４９】
また、個々のマーカ１１から絶対位置の情報を得ることができるため、道路の分岐・合流部での運転制御に必要不可欠な各車両３の絶対的位置・走行経路を検出することができ、分岐・合流部での安全な運転制御が可能となる。
【００５０】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明によれば、走行中の車両が走行路上に配設されたマーカから、マーカ個別の絶対位置の情報を含む走行路情報と車両の運行制御に関する車両制御情報を取得することができるので、これら情報をもとにして円滑な運転制御を行なうことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる車両自動制御システムの概略を示す外観構成図。
【図２】図１に示す車両自動制御システムの側面図。
【図３】本実施形態における車両自動制御システムの構成を示すブロック図。
【図４】本実施形態におけるマーカの構成及び配設状況を説明するための図。
【図５】従来の自動運転システムを説明するための図。
【符号の説明】
３車両
６車両制御装置
１１マーカ
１２車載アンテナ
１３情報処理装置
２０，４０制御部
２２メモリ
２４電力受信アンテナ
２６電力受信アンテナ
２８，４８復調部
３０，５４データ受信アンテナ
３２，４６変調部
３４，５２データ送信アンテナ
５０電力送信アンテナ
６０ケース
６２プリント基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an automatic vehicle control system that automatically controls a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
In recent years, automatic driving systems such as automobiles and new logistics trucks have been researched and developed as road traffic control systems. In order to automatically control the vehicle, a position detection device is necessary to know the state of the road on which the vehicle should travel, the travel position, and the like. There are two types of position detection: (1) a method in which guide cables are arranged along the road and continuously, and (2) a method in which markers are installed on the road at certain intervals.
[0003]
When the vehicle is controlled by detecting markers installed at certain intervals as in the method (2), the operation is performed as shown in FIG. That is, a marker, for example, a columnar magnetic nail 2 is embedded along the lane of the road 1 at a predetermined interval, and three magnetic sensors 5a to 5c are installed in the lateral direction at the head position of the vehicle 3, that is, the bumper 4. Install at regular intervals.
[0004]
While the vehicle 3 is traveling, the magnetic sensors 5 a to 5 c detect the relative position in the lateral direction with respect to the lane direction of the magnetic nail 2 that has entered the sensing area, and input the relative position information to the vehicle control device (upper apparatus) 6. . The vehicle control device 6 calculates the amount of displacement of the vehicle 3 with respect to the lane based on the relative position information of the magnetic nail 2 detected by the magnetic sensors 5a to 5c, and steers the vehicle 3 so as to reduce the displacement. 3 is run along the magnetic nail 2.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the driving control of the vehicle using the conventional magnetic nail 2, only the relative position information of the magnetic nail 2 within the sensing area of the magnetic sensors 5a to 5c can be obtained. Such a change in road conditions cannot be detected in advance.
[0006]
For this reason, driving control is performed by predicting the road condition ahead based on the travel information obtained up to the present time, but the error is large and smooth driving operation cannot be performed.
[0007]
In other words, the content of driving control performed at a certain time cannot take into account the content of driving control that will be performed after a certain period of time. It is difficult to realize a good driving operation. For example, when the road conditions change rapidly, an unreasonable driving such as sudden braking or sudden steering is required at that point.
[0008]
Moreover, since each magnetic nail 2 does not have individual information, the absolute travel position and travel route of the vehicle cannot be detected. In order to perform safe driving at road junctions / junction sections, it is essential to obtain information on the absolute travel position of each vehicle. It was difficult to do.
[0009]
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned circumstances, and the vehicle acquires smooth road control including vehicle path information including information on the absolute position of each marker and vehicle operation control, and performs smooth driving control. It is an object of the present invention to provide an automatic vehicle control system that can perform such operations.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides an automatic vehicle control system that automatically controls vehicle travel by a vehicle control device, and travel path information that is provided at predetermined intervals on the travel path of the vehicle and that indicates the status of the travel path including information on absolute positions is provided in advance. A marker set to be stored, an in-vehicle antenna attached to a vehicle, and an information processing device attached to the vehicle to control transmission / reception of radio waves by the in-vehicle antenna are provided. sends two least the power transmission radio wave of the radio communication radio wave, the marker is said that entering the radio range of the vehicle-mounted antenna, electric power electric power from the transmitted said power transmission radio wave from the vehicle-mounted antenna becomes operable state by receiving the receiving antenna, transmits the travel path information in the data communication radio wave by the data communication antenna, wherein Broadcasting processing apparatus, and notifies the vehicle control device from the data communication radio wave to acquire the travel path information from said marker received by the vehicle-mounted antenna.
The marker includes a power receiving antenna for receiving a power transmission radio wave transmitted from the in-vehicle antenna, a data receiving antenna for transmitting and receiving the data communication radio wave, a data transmission antenna, and various components. The board is configured to be housed in a case made of a material having an appropriate strength and capable of transmitting radio waves with a predetermined interval so that the power receiving antenna is on the in-vehicle antenna side. Features.
[0011]
(Function)
According to such a configuration, the host device (vehicle control device) that performs driving control has information (running route information) indicating road conditions ahead of a certain section of each marker and vehicle operation control (how to control the vehicle). Vehicle control information on the vehicle's direction of travel, so that changes in road conditions in the direction of travel of the vehicle will be detected in advance, and a series of driving controls performed within a certain period of time from the current time Therefore, flexible and smooth driving control closer to human driving becomes possible. Information on a sudden change in road conditions can be obtained in advance, so that it is possible to deal with a margin.
[0012]
In addition, since absolute position information can be obtained from individual markers, it is possible to detect the absolute position and travel route of each vehicle, which is indispensable for driving control at the road branching / merging section. Safe operation control at the part is possible.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an external configuration diagram showing an outline of an automatic vehicle control system according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view thereof.
[0014]
As shown in FIG.1 and FIG.2, in the vehicle automatic control system in this embodiment, the marker 11 along the lane on the road surface of the road 1 (traveling road) on which the vehicle (automobile in this embodiment) should travel. Are installed at predetermined intervals.
[0015]
On the other hand, the vehicle-mounted antenna 12 is provided below the top portion of the vehicle 3 so as to face the road surface. The in-vehicle antenna 12 is connected to an information processing device 13 mounted in the vehicle 3 by wire, and the information processing device 13 is further connected to a vehicle control device 6 that controls steering, speed, and the like of the vehicle 3 by wire.
[0016]
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the vehicle automatic control system in the present embodiment. As shown in FIG. 3, the vehicle automatic control system includes a marker 11, a vehicle-mounted antenna 12, and an information processing device 13.
[0017]
The marker 11 includes a control unit 20, a memory 22, a power reception unit 24, a power reception antenna 26, a demodulation unit 28, a data reception antenna 30, a modulation unit 32, and a data transmission antenna 34.
[0018]
The control unit 20 controls data processing in the marker 11, and performs data reception through the demodulation unit 28, data transmission through the modulation unit 32, data reading / writing to the memory 22, and the like. The control unit 20 is driven according to the power supply from the power receiving unit 24.
[0019]
The memory 22 is for storing various data under the control of the control unit 20 and includes information unique to each marker 11 and information necessary for operation control on the vehicle 3 side.
[0020]
In the information unique to each marker 11, for example, as travel route information as shown below,
(1) Marker ID (identification number showing continuity)
(2) Absolute position (3) Lane number (4) Route information (road shape, curvature)
(5) Route information (gradient)
(6) There is branching / merging information and the like. Moreover, as vehicle control information required for operation control on the vehicle 3 side (indicating how to control the vehicle 3), for example, as shown below,
(7) Vehicle operation information (speed)
(8) Vehicle operation information (distance between vehicles)
(9) There is a next marker position and the like.
[0021]
The power receiving unit 24 receives power from the vehicle 3 via the power receiving antenna 26 and supplies power to each part in the marker 11 including the control unit 20. The power receiving antenna 26 is configured by, for example, a loop antenna, and receives a power transmission radio wave from the power transmitting antenna 50 of the in-vehicle antenna 12.
[0022]
The demodulating unit 28 demodulates the data based on the data communication radio wave transmitted from the data transmitting antenna 52 of the in-vehicle antenna 12 via the data receiving antenna 30 and outputs the demodulated data to the control unit 20. The data receiving antenna 30 is configured by, for example, a patch antenna and mounted on a printed circuit board, and receives a data communication radio wave transmitted from the data transmitting antenna 52 of the in-vehicle antenna 12.
[0023]
The modulation unit 32 modulates data from the control unit 20 and transmits a data communication radio wave from the data transmission antenna 34. The data transmission antenna 34 is configured by a patch antenna, for example, and is mounted on a printed circuit board, and transmits data modulated by the modulation unit 32 using data communication radio waves.
[0024]
Moreover, the marker 11 is arrange | positioned by the road 1 with a structure like side sectional drawing of Fig.4 (a) (b). FIG. 4A shows a road surface installation type, and FIG. 4B shows a road surface embedding type.
[0025]
The road surface installation type shown in FIG. 4 (a) has a strength and a structure that is not destroyed even when the vehicle 3 or the like passes above, and is formed in a case 60 made of a material (for example, resin) that can transmit radio waves. Each part shown in 3 is stored. That is, the power receiving antenna 26 is arranged at a predetermined interval on the printed circuit board 62 on which the data communication antenna 61 (the data receiving antenna 30 and the data transmitting antenna 34) and components are mounted. The power receiving antenna 26 is arranged on the upper side (the side close to the vehicle-mounted antenna 12) to facilitate power supply, and by providing a predetermined distance from the printed circuit board 62, no adverse effect is caused on the mounted components due to power reception. Yes. Moreover, if it is a road surface installation type, installation of the marker 11 to the road 1 can be performed easily.
[0026]
In the road surface embedding type shown in FIG. 4B, the arrangement of the power receiving antenna 26, the data communication antenna 61, and the printed circuit board 62 in the case 60 is the same, but the upper surface of the case 60 matches the road surface. Buried. If it is a road surface embedding type, the road surface of the road 1 can be made flat.
[0027]
Note that both the road surface installation type and the road surface embedding type shown in FIGS. 4A and 4B are circular when viewed from above.
Next, as shown in FIG. 3, the in-vehicle antenna 12 includes a power transmission antenna 50, a data transmission antenna 52, and a data reception antenna 54.
[0028]
The power transmission antenna 50 transmits the power generated in the power supply unit 44 of the information processing apparatus 13 as a power transmission radio wave.
The data transmission antenna 52 transmits the data modulated by the modulation unit 46 of the information processing apparatus 13 as a data communication radio wave.
[0029]
The data receiving antenna 54 receives the data communication radio wave transmitted from the data transmitting antenna 34 of the marker 11 and outputs it to the demodulator 48.
A high-frequency signal (for example, a microwave) is used for data transmission (data transmission radio wave) between the vehicle-mounted antenna 12 and the marker 11.
[0030]
As illustrated in FIG. 3, the information processing apparatus 13 includes a control unit 40, a power supply unit 44, a modulation unit 46, and a demodulation unit 48.
The control unit 40 controls data processing in the information processing device 13 and power supply to the marker 11. Power supply via the power supply unit 44, data transmission via the modulation unit 46, and data via the demodulation unit 48. Receive etc.
[0031]
The power supply unit 44 generates power to be supplied to the marker 11, and supplies it with power supply radio waves via the power transmission antenna 50.
The modulation unit 46 modulates data from the control unit 40 and transmits a data communication radio wave from the data transmission antenna 52.
[0032]
The demodulating unit 48 demodulates the data based on the data communication radio wave transmitted from the data transmitting antenna 34 of the marker 11 via the data receiving antenna 54 and outputs the demodulated data together with the control unit 40 to the vehicle control device 6.
[0033]
Next, the operation of the vehicle automatic control system in this embodiment will be described.
The vehicle 3 travels on the road 1 while transmitting the power generated by the power supply unit 44 of the information processing apparatus 13 as a power transmission radio wave via the power transmission antenna 50 in the in-vehicle antenna 12.
[0034]
The marker 11 enters the radio wave region of the in-vehicle antenna 12 when the vehicle 3 approaches, so that the power receiving antenna 26 receives the power transmission radio wave, and the power receiving unit 24 converts it into the power source power of the marker 11. Thereby, the marker 11 is powered on and starts operating.
[0035]
When the marker 11 starts to operate, the control unit 20 reads data such as absolute position data from the memory 22 and transfers the data to the modulation unit 32. The modulation unit 32 modulates data from the control unit 20 and transmits the modulated data to the in-vehicle antenna 12 through the data transmission antenna 34 in the form of data communication radio waves.
[0036]
The in-vehicle antenna 12 receives the data communication radio wave transmitted from the data transmitting antenna 34 by the data receiving antenna 54, and outputs the modulated data to the demodulator 48 of the information processing apparatus 13.
[0037]
The demodulator 48 demodulates the modulated data and outputs the data from the marker 11 together with the controller 40 to the vehicle controller 6.
As described above, the data obtained from the marker 11 includes (1) marker ID (identification number for understanding continuity), (2) absolute position, (3) lane number, and (4) route as information unique to the marker 11. Information (road shape, curvature), (5) route information (gradient), (6) branching / merging information, (7) vehicle operation information (speed), (8) vehicle operation information (distance between vehicles), (9) next Marker position etc. are included.
[0038]
That is, the vehicle 3 acquires information specific to the marker 11 (travel path information), so that the condition of the travel path on which the vehicle 3 is going to travel, the absolute position of the vehicle 3, and how the vehicle 3 should be controlled. Can be obtained.
[0039]
The vehicle control device 6 is also capable of flexible and smooth driving control (steering, speed control, etc.) closer to human driving based on each information obtained from the marker 11 even for a sudden change in road conditions. To do.
[0040]
Further, the vehicle control device 6 can detect the absolute position / travel route of each vehicle that is indispensable for the driving control at the branching / merging part of the road 1 from the individual markers 11. Safe operation control can be realized.
[0041]
In some cases, the information processing device 13 transmits the data generated in the control unit 40 or the data received from the vehicle control device 6 to the marker 11, and displays the contents of the data stored in the memory 22 of the marker 11. It can be rewritten.
[0042]
That is, the control unit 40 transfers data to be transmitted to the marker 11 to the modulation unit 46, and the modulation unit 46 modulates the data. The modulation unit 46 transmits the modulated data to the marker 11 in the form of data communication radio waves via the data transmission antenna 52.
[0043]
The marker 11 receives the data communication radio wave transmitted from the vehicle-mounted antenna 12 by the data receiving antenna 30. The demodulator 28 demodulates the modulated data received by the data receiving antenna 30 and outputs the demodulated data to the controller 20.
[0044]
The control unit 20 performs a predetermined process on the data demodulated by the demodulation unit 28, for example, a process of writing the received data in the memory 22. Therefore, for example, after the marker 11 is arranged on the road 1, information unique to the marker stored in the memory 22 in advance can be changed, or another data can be added.
[0047]
In the above-described embodiment, the automatic driving control of the automobile is described as an example. However, the automatic driving control of other types of vehicles such as a carriage, a train, and an AGV used in the logistics system is also possible. It is also possible to apply.
[0048]
In this way, the vehicle control device 6 that performs driving control can obtain travel path information including information indicating the road conditions ahead of the specific section of each marker 11 and vehicle control information. It is possible to detect in advance the changes in road conditions, etc. in advance, and to make a series of driving control performed within a certain time from the current time, enabling more flexible and smooth driving control closer to human driving It becomes.
[0049]
Further, since the absolute position information can be obtained from the individual markers 11, the absolute position / traveling route of each vehicle 3 that is indispensable for driving control at the road branching / merging portion can be detected.・ Safe operation control at the junction is possible.
[0050]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, travel path information including information on the absolute position of each marker and vehicle control information related to vehicle operation control are acquired from a marker on which the traveling vehicle is disposed on the travel path. Therefore, smooth operation control can be performed based on this information.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external configuration diagram showing an outline of an automatic vehicle control system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the vehicle automatic control system shown in FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the vehicle automatic control system in the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram for explaining the configuration and arrangement of markers in the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional automatic driving system.
[Explanation of symbols]
3 Vehicle 6 Vehicle control device 11 Marker 12 Car-mounted antenna 13 Information processing device 20, 40 Control unit 22 Memory 24 Power reception antenna 26 Power reception antenna 28, 48 Demodulation unit 30, 54 Data reception antenna 32, 46 Modulation unit 34, 52 Data Transmitting antenna 50 Power transmitting antenna 60 Case 62 Printed circuit board

Claims

In a vehicle automatic control system that automatically controls the running of a vehicle by a vehicle control device,
A marker that is provided at predetermined intervals on the travel path of the vehicle, and travel path information that indicates the status of the travel path including information on the absolute position is stored in advance;
An in-vehicle antenna attached to the vehicle;
An information processing device attached to a vehicle and controlling transmission and reception of radio waves by the in-vehicle antenna;
The in-vehicle antenna transmits at least a power transmission radio wave from two types of radio waves for power transmission and data communication,
Said marker, said that entering the radio range of the vehicle-mounted antenna, become operable state by receiving the transmitted power received antenna power from the power transmission radio wave from the vehicle antenna, the travel by the data communication antenna Sending road information with radio waves for data communication,
The vehicle information control system, wherein the information processing device acquires the travel route information from a radio wave for data communication received from the marker received by the vehicle-mounted antenna and notifies the vehicle control device.

The marker is
A power receiving antenna for receiving a power transmission radio wave transmitted from the vehicle-mounted antenna; a data receiving antenna for transmitting and receiving the data communication radio wave; a data transmission antenna; and a printed circuit board on which various components are mounted. 2. The antenna according to claim 1, wherein the receiving antenna is housed in a case made of a material having an appropriate strength and capable of transmitting radio waves at a predetermined interval so that the receiving antenna is located on the vehicle-mounted antenna side. The vehicle automatic control system described.