JP7077547B2 - 自動運転車両の走行管制方法及び走行管制装置 - Google Patents
自動運転車両の走行管制方法及び走行管制装置 Download PDFInfo
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Description
走行ルートが互いに交差する交差箇所への進入を予定している自動運転車両が、進入前に予め決められた停止線位置で停車した際に送信する停止情報を受信する。
停止情報が、2台以上の自動運転車両から受信された場合に、交差箇所で合流干渉すると判断する。
2台以上の自動運転車両が交差箇所で合流干渉すると判断すると、合流干渉する2台以上の自動運転車両に対して予め定めた秩序に基づいて通行優先順位を決定する。
決定した通行優先順位により、停止情報を送信した合流干渉する2台以上の自動運転車両のうちから選択された自動運転車両に対して、交差箇所への進入命令を出力する。
実施例1における走行管制方法及び走行管制装置は、無人走行車両によって複数の台車を牽引する形式の搬送移動車両を用い、工場にてラインオフした完成車を、工場から埠頭までの限定されたエリアにおいて搬送する無人搬送システムに適用したものである。以下、実施例1の構成を、「無人搬送システムの走行環境構成」、「搬送移動車両の構成」、「無人搬送システムの制御系構成」、「自動運転用認識判断プロセッサの構成」、「統合制御サーバを備えるインターネット環境構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1の走行管制方法及び走行管制装置が適用された無人搬送システムにおける走行環境の一例を示す。以下、図1に基づいて無人搬送システムの走行環境構成を説明する。
図2は、実施例1の無人搬送システムでの牽引車両である無人走行車両1と複数の台車2,3,4により構成される搬送移動車両5の一例を示す図である。以下、図2に基づいて、搬送移動車両5の構成を説明する。
図3は、実施例1の走行管制方法及び走行管制装置が適用された無人搬送システムの制御系構成を示す。以下、図3に基づいて、無人搬送システムの制御系構成を説明する。
図4は、実施例1における無人走行車両1に搭載されている自動運転用認識判断プロセッサM102の構成を示す。以下、図4に基づいて、自動運転用認識判断プロセッサM102の構成を説明する。
図5は、実施例1の走行管制方法及び走行管制装置が適用された無人搬送システムのインターネット環境50の模式図を示す。以下、図5に基づいて、統合制御サーバ60を備えるインターネット環境構成を説明する。なお、図5においては、インターネット環境50を用いて統合制御サーバ60により統合管理する無人走行車両が、2台の無人走行車両70,80の場合を例として示す。
1.先に交差箇所へ到達する無人走行車両を最優先する。
2.完成車を積載している無人走行車両を最優先する。
3.完成車を降ろし済みの無人走行車両を最優先する。
4.バッテリSOC(残電力量≒航続可能距離)が少ない無人走行車両を最優先する。
が考えられる。
実施例1の作用を、「比較例での2台の搬送移動車両による交差点進入制御作用」、「実施例1での2台の搬送移動車両による交差点進入制御作用」に分けて説明する。
先ず、本発明機能が顕著に発揮される状況として、図6に示すような交差点合流シーンが挙げられる。無人走行車両が、図1に示した無人搬送システムの走行環境構成にて車両工場から埠頭まで完成車を搬送する場合、先ずは車両工場から埠頭における完成車降ろし箇所D105まで車両搬送を実行するが、完成車降ろし箇所D105に到達する際、対向車線を横切る交差点Cを通る必要がある。この様子を図6の無人走行車両Aで模している。一方で、埠頭の完成車降ろし箇所D105で完成車を降ろした後、空の台車を牽引しつつ、Uターンして車両工場へ戻る。この様子を図6の無人走行車両Bで模している。
そこで、無線通信を活用して遅滞無く走行許可を与えられる統合制御サーバ60を、交差箇所での通行調停に設定したものが実施例1である。
実施例1における無人走行車両の走行管制方法及び走行管制装置にあっては、下記に列挙する効果が得られる。
走行ルートが互いに交差する交差箇所に2台以上の車両が接近しているとき、車両同士が合流干渉するタイミングでの進入になるかどうかを判断する。
交差箇所への合流進入が判断されると、合流干渉の対象となる2台以上の各車両に対して予め定めた秩序に基づいて通行優先順位を決定する。
交差箇所への進入を予定している各車両に対して出力する進入命令を、通行優先順位の決定にしたがって順次指示する(図9)。
このため、通信遅延の影響を低く抑えながら、交差箇所において車両同士の干渉回避による円滑な通行を確保する自動運転車両(無人走行車両70,80)の走行管制方法を提供することができる。即ち、交差箇所における通行マネジメントを集中管理することができ、車両毎で状況把握後、調停を実施する分散管理型制御に比べて通信遅延の影響が低く、処理時間を短くすることができる。
統合制御サーバ60は、交差箇所への進入命令を指示するとき、通行優先順位の決定により選択された車両に“通行札”を渡す。
“通行札”を渡された走行許可車両は、交差箇所を通過した後、統合制御サーバ60に“通行札”を返却する(図9)。
このため、(1)の効果に加え、交差箇所において車両同士の干渉を確実に回避することができる。即ち、走行ルート内における交差箇所に対して、1枚のみの“通行札”を疑似的に設定し、走行優先権を捌くので、車両同士での交差箇所への同時進入による干渉は、仕組上発生し得ない。
予め決められた位置で停車している各車両は、統合制御サーバ60から“通行札”を受取らない限り再発進を許可しない(図9)。
このため、(2)の効果に加え、交差箇所において車両同士の干渉を確実に回避することができる。即ち、車両は走行ルート内における交差箇所において進入前に所定位置で必ず停車し、“通行札”を渡されない限り再発進できないので、車両同士での交差箇所への同時進入による干渉は、仕組上発生し得ない。
走行中車両が交差箇所へ進入したことを示す車両位置情報を確認すると、“通行札”を渡したとみなす(図9)。
このため、(2)又は(3)の効果に加え、交差箇所での確実な通行マネジメントを実現することができる。即ち、統合制御サーバ60は、然るべき車両に“通行札”を渡したことを、自らが有するステータス監視機能を用い、走行中車両の進入移動情報にて確認する。このため、通信障害等の影響で“通行札”が然るべき車両に届いてない状態を検出することができる。
このため、(2)~(4)の効果に加え、交差箇所での確実な通行マネジメントを実現することができる。即ち、走行許可車両からの“通行札”の返却情報、或いは、ステータス監視機能にて然るべき走行車両が交差箇所を通過した情報のうち、少なくとも一方を得ることで、統合制御サーバ60は、“通行札”が返却されたとみなすことで、通信障害等により然るべき車両からの“通行札”の返却コマンドが統合制御サーバ60に届いていない状態を発生し難くすることができる。
統合制御サーバ60は、予め定められた秩序として、生産エリア内での完成品占有率と、搬出エリア内での完成品占有率とに応じて、通行優先順位を決定する(図9)。
このため、(1)~(5)の効果に加え、物流状況に則した搬送システムの運用が可能となるので、搬送エリア全体として不測の事態も含めた状況に対して、機会損失を発生させ難いロバストな物流体制を敷くことができる。即ち、生産エリア側の完成品ストックヤードと、それら完成品を搬出するための搬出エリアの完成品占有率を勘案しながら、秩序がコントロールされる。
このため、(6)の効果に加え、生産エリアにおける完成品が過剰気味となった場合、搬送エリアから生産エリアへ向かう空荷状態の搬送移動車両5の通行を最優先することで、生産エリアでの完成品の溢れを防止することができる。
このため、(6)又は(7)の効果に加え、搬送エリアにおける完成品が不足気味となった場合、生産エリアから搬送エリアへ向かう積載状態の搬送移動車両5の通行を最優先することで、搬送エリアにおける完成品不足を防止することができる。
統合制御サーバ60は、予め定められた秩序として、合流干渉するタイミングでの進入になる複数の車両の中にバッテリ残量が少ない状態の電気自動車が存在する場合は、交差箇所において、バッテリ残量が少ない状態の電気自動車の通行を最優先する(図9)。
このため、(1)~(8)の効果に加え、バッテリ残量が少ない状態の電気自動車の待機時間を減らすことで、バッテリ容量を消費する稼働時間を減らし、より早く充電スタンドに到着させることができる。特に、無人走行車両として電気自動車を用いた場合、それぞれのバッテリ残量マネジメントが必須となるが、例えば、夜間や悪天候等、比較的電費が維持し難い状況であれば、出来るだけ稼働時間を減らすことが必要である。これに対して、充電スタンドに到着し易くする方策として、それぞれの車両におけるバッテリ残量を、統合制御サーバ60にて、ステータスの一つとして監視した上で、その残量に応じ電気自動車のそれぞれの交差箇所での通行優先順位を秩序として設定できる。
統合制御サーバ60は、合流干渉判断部60aと、通行優先順位決定部60bと、進入命令指示部60cと、を有する。
合流干渉判断部60aは、走行ルートが互いに交差する交差箇所に2台以上の車両が接近しているとき、車両同士が合流干渉するタイミングでの進入になるかどうかを判断する。
通行優先順位決定部60bは、交差箇所への合流進入が判断されると、合流干渉の対象となる2台以上の各車両に対して予め定めた秩序に基づいて通行優先順位を決定する。
進入命令指示部60cは、交差箇所への進入を予定している各車両に対して出力する進入命令を、通行優先順位の決定にしたがって順次指示する(図5)。
このため、通信遅延の影響を低く抑えながら、交差箇所において車両同士の干渉回避による円滑な通行を確保する自動運転車両(無人走行車両70,80)の走行管制装置を提供することができる。即ち、交差箇所における通行マネジメントを集中管理することができ、車両毎で状況把握後、調停を実施する分散管理型制御に比べて通信遅延の影響が低く、処理時間を短くすることができる。
2,3,4 台車
5 搬送移動車両
50 インターネット環境
51 VPNネットワーク
60 統合制御サーバ
60a 合流干渉判断部
60b 通行優先順位決定部
60c 進入命令指示部
60M M2Mターミナル
70 無人走行車両
70M M2Mターミナル
70H イーサネットハブ
70P オペレーションコントローラ
80 無人走行車両
80M M2Mターミナル
80H イーサネットハブ
80P オペレーションコントローラ
90 モニタ端末
C 交差点(交差箇所)
SL1,SL2 停止線位置
Claims (10)
- 規定の走行ルートに沿って走行する複数の自動運転車両における任意のステータスを、通信にて逐次統合管理する統合制御サーバを備え、
前記走行ルートが互いに交差する交差箇所への進入を予定している各自動運転車両は、進入前に予め決められた停止線位置で必ず停車する機能を有し、
前記統合制御サーバは、
前記走行ルートが互いに交差する交差箇所への進入を予定している前記自動運転車両が、進入前に予め決められた前記停止線位置で停車した際に送信する停止情報を受信し、
前記停止情報が、2台以上の前記自動運転車両から受信された場合に、前記交差箇所で合流干渉すると判断し、
前記2台以上の前記自動運転車両が前記交差箇所で合流干渉すると判断すると、合流干渉する2台以上の前記自動運転車両に対して予め定めた秩序に基づいて通行優先順位を決定し、
決定した前記通行優先順位により、前記停止情報を送信した合流干渉する2台以上の前記自動運転車両のうちから選択された自動運転車両に対して、前記交差箇所への進入命令を出力する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制方法。 - 請求項1に記載された自動運転車両の走行管制方法において、
前記統合制御サーバは、自己位置を検出する機能を有する前記自動運転車両からの自己位置情報を受信する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制方法。 - 規定の走行ルートに沿って走行する複数の自動運転車両における任意のステータスを、通信にて逐次統合管理する統合制御サーバを備え、
前記統合制御サーバは、
前記走行ルートが互いに交差する交差箇所に2台以上の車両が接近しているとき、車両同士が合流干渉するタイミングでの進入になるかどうかを判断し、
前記交差箇所への合流進入が判断されると、合流干渉の対象となる2台以上の各車両に対して予め定められた秩序に基づいて通行優先順位を決定し、
前記交差箇所への進入を予定している各車両に対して出力する進入命令を、前記通行優先順位の決定にしたがって順次指示し、
前記自動運転車両は、工場敷地内における完成品の生産エリアと、工場敷地内から完成品を搬出する搬出エリアとの間で往復する搬送移動車両の牽引車両であり、
前記統合制御サーバは、
前記予め定められた秩序として、前記生産エリア内での完成品占有率と、前記搬出エリア内での完成品占有率とに応じて、通行優先順位を決定する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制方法。 - 規定の走行ルートに沿って走行する複数の自動運転車両における任意のステータスを、通信にて逐次統合管理する統合制御サーバを備え、
前記統合制御サーバは、
前記走行ルートが互いに交差する交差箇所に2台以上の車両が接近しているとき、車両同士が合流干渉するタイミングでの進入になるかどうかを判断し、
前記交差箇所への合流進入が判断されると、合流干渉の対象となる2台以上の各車両に対して予め定められた秩序に基づいて通行優先順位を決定し、
前記交差箇所への進入を予定している各車両に対して出力する進入命令を、前記通行優先順位の決定にしたがって順次指示し、
前記統合制御サーバは、
前記予め定められた秩序として、合流干渉するタイミングでの進入になる複数の車両の中にバッテリ残量が少ない状態の電気自動車が存在する場合は、前記交差箇所において、前記バッテリ残量が少ない状態の電気自動車の通行を最優先する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制方法。 - 請求項3に記載された自動運転車両の走行管制方法において、
前記統合制御サーバは、
前記予め定められた秩序として、工場生産ラインにおける稼働時間帯で、且つ、生産エリア内における完成品占有率が所定の閾値を超えた場合は、前記交差箇所において、搬出エリアから生産エリアへ向かう空荷状態の搬送移動車両の通行を最優先する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制方法。 - 請求項3又は5に記載された自動運転車両の走行管制方法において、
前記統合制御サーバは、
前記予め定められた秩序として、完成品を運び出す輸送手段が搬出エリアに到着するタイミングにおいて、搬出エリアにおける完成品占有率が所定の閾値を下回る可能性がある場合は、前記交差箇所において、生産エリアから搬出エリアへ向かう積載状態の搬送移動車両の通行を最優先する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制方法。 - 請求項3又は5又は6に記載された自動運転車両の走行管制方法において、
前記統合制御サーバは、
前記予め定められた秩序として、前記生産エリアと前記搬出エリアの前記完成品占有率に応じて優先順位が決められなかった場合であって、合流干渉するタイミングでの進入になる複数の車両の中にバッテリ残量が少ない状態の電気自動車が存在する場合は、前記交差箇所において、前記バッテリ残量が少ない状態の電気自動車の通行を最優先する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制方法。 - 規定の走行ルートに沿って走行する複数の自動運転車両における任意のステータスを、通信にて逐次統合管理する統合制御サーバと、
前記走行ルートが互いに交差する交差箇所への進入を予定しているとき、進入前に予め決められた停止線位置で必ず停車する機能を有する前記自動運転車両と、
を備え、
前記統合制御サーバは、
前記走行ルートが互いに交差する交差箇所への進入を予定している前記自動運転車両が、進入前に予め決められた前記停止線位置で停車した際に送信する停止情報を受信し、前記停止情報が、2台以上の前記自動運転車両から受信された場合に、前記交差箇所で合流干渉すると判断する合流干渉判断部と、
前記2台以上の前記自動運転車両が前記交差箇所で合流干渉すると判断すると、合流干渉する2台以上の各車両に対して予め定めた秩序に基づいて通行優先順位を決定する通行優先順位決定部と、
前記決定した通行優先順位により、前記停止情報を送信した合流干渉する2台以上の自動運転車両のうちから選択された自動運転車両に対して、前記交差箇所への進入命令を出力する進入命令指示部と、を有する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制装置。 - 規定の走行ルートに沿って走行する複数の自動運転車両における任意のステータスを、通信にて逐次統合管理する統合制御サーバを備え、
前記統合制御サーバは、
前記走行ルートが互いに交差する交差箇所に2台以上の車両が接近しているとき、車両同士が合流干渉するタイミングでの進入になるかどうかを判断する合流干渉判断部と、
前記交差箇所への合流進入が判断されると、合流干渉の対象となる2台以上の各車両に対して予め定められた秩序に基づいて通行優先順位を決定する通行優先順位決定部と、
前記交差箇所への進入を予定している各車両に対して出力する進入命令を、前記通行優先順位の決定にしたがって順次指示する進入命令指示部と、を有し、
前記自動運転車両は、工場敷地内における完成品の生産エリアと、工場敷地内から完成品を搬出する搬出エリアとの間で往復する搬送移動車両の牽引車両であり、
前記通行優先順位決定部は、前記予め定められた秩序として、前記生産エリア内での完成品占有率と、前記搬出エリア内での完成品占有率とに応じて、通行優先順位を決定する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制装置。 - 規定の走行ルートに沿って走行する複数の自動運転車両における任意のステータスを、通信にて逐次統合管理する統合制御サーバを備え、
前記統合制御サーバは、
前記走行ルートが互いに交差する交差箇所に2台以上の車両が接近しているとき、車両同士が合流干渉するタイミングでの進入になるかどうかを判断する合流干渉判断部と、
前記交差箇所への合流進入が判断されると、合流干渉の対象となる2台以上の各車両に対して予め定められた秩序に基づいて通行優先順位を決定する通行優先順位決定部と、
前記交差箇所への進入を予定している各車両に対して出力する進入命令を、前記通行優先順位の決定にしたがって順次指示する進入命令指示部と、を有し、
前記通行優先順位決定部は、前記予め定められた秩序として、合流干渉するタイミングでの進入になる複数の車両の中にバッテリ残量が少ない状態の電気自動車が存在する場合は、前記交差箇所において、前記バッテリ残量が少ない状態の電気自動車の通行を最優先する
ことを特徴とする自動運転車両の走行管制装置。
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