JP7175236B2

JP7175236B2 - 制御装置及び制御方法

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Publication number: JP7175236B2
Application number: JP2019084458A
Authority: JP
Inventors: 悟田川
Original assignee: IHI Corp; IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2022-11-18
Anticipated expiration: 2039-04-25
Also published as: JP2020179785A

Description

本発明は、制御装置及び制御方法に関する。

下記特許文献１には、コンテナを自動で搬送する無人搬送車の制御方法が開示されている。この制御方法では、無人搬送車に対してクレーンがコンテナの荷役作業を行うため、無人搬送車を作業位置に移動させる。

特開２０１７－２２８１９８号公報

ただし、無人搬送車の重量や特性によって、作業位置に対する無人搬送車の位置合わせの精度が悪い場合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、作業位置に対する無人搬送車の位置合わせの精度を向上させることができる制御装置及び制御方法を提供することである。

（１）本発明の一態様は、車車両のアクセルを操作する第１のアクチュエータと、前記車両のブレーキを操作する第２のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータに各制御量を出力することで前記アクセル及びブレーキを制御する制御部と、前記制御部は、前記車両が動き出したときの前記第１のアクチュエータへの前記制御量である第１の制御量を単発パルスで１回のみ前記第１のアクチュエータに出力することで前記車両を発進させる第１の動作を行った後に、前記車両の走行が停止する前記第２のアクチュエータの前記制御量である第２の制御量を単発パルスで１回以上前記第２のアクチュエータに出力することで前記車両を停止させる第２の動作を実行することで前記車両を目標位置に位置合わせすることを特徴とする、制御装置である。

（２）上記（１）の制御装置であって、前記制御部は、前記第１の制御量を単発パルスで前記第１のアクチュエータに１回のみ出力することで前記第１の動作を実行し、前記第１の制御量を単発パルスが立ち下がった後に前記第２の制御量を単発パルスで前記第２のアクチュエータに１回のみ出力することで前記第２の動作を実行してもよい。

（３）上記（１）又は上記（２）の制御装置であって、前記車両の現在位置から前記目標位置までの距離を計測する計測部を更に備え、前記制御部は、前記第１の動作から前記第２の動作までの一連の動作を一回以上実行し、前記計測部の計測値に応じて前記一連の動作の実行回数を制御してもよい。

（４）上記（３）の制御装置であって、前記一連の動作を一回だけ実行した場合に前記車両が移動する距離の基準値を格納する格納部を備え、前記制御部は、前記計測値が前記基準値以上か否かを判定する第１の処理を前記一連の動作を実行するごとに行い、前記第１の処理の結果、前記計測値が前記基準値よりも小さい場合には前記一連の動作の実行を停止してもよい。

（５）上記（４）の制御装置であって、前記制御部は、前記一連の動作によって前記車両が移動した距離である移動距離を取得して前記移動距離が前記基準値よりも大きいか否かを判定する第２の処理を前記一連の動作を実行するごとに行い、前記第２の処理の結果、前記移動距離が前記基準値よりも大きい場合には前記基準値を当該移動距離に更新し、前記移動距離が前記基準値より小さい場合には、前記基準値を更新しない第３の処理を実行し、前記第１の処理は、前記第３の処理の後に実行されてもよい。

（６）上記（４）又は上記（５）の制御装置の制御方法であって、前記第１のアクチュエータへの前記制御量を徐々に増加させていき前記車両が動き出したときの前記第１のアクチュエータへの前記制御量を前記第１の制御量として取得する第１の工程と、前記第２の制御量を前記第２のアクチュエータに出力することで、前記第１の制御量を前記第１のアクチュエータに出力することによって動き出した前記車両を停止させる第２の工程と、前記第１の工程から第２の工程までの間で前記車両が移動した距離を基準値として取得する第３の工程と、前記第３の工程の後に、前記第１の制御量を前記第１のアクチュエータに単発パルスで１回のみ出力することで前記車両を発進させた後に、前記第２の制御量を前記第２のアクチュエータに単発パルスで１回のみ出力することで前記車両を停止させる一連の動作を一回以上実行する第４の工程と、を含み、前記第４の工程は、前記計測値が前記基準値以上か否かを判定する第１の処理を前記一連の動作を実行するごとに行う第５の工程と、前記第１の処理の結果、前記計測値が前記基準値よりも小さい場合には前記一連の動作の実行を停止する第６の工程と、を含む。

（７）上記（６）の制御方法であって、前記第４の工程は、前記一連の動作によって前記車両が移動した距離である移動距離を取得して前記移動距離が前記基準値よりも大きいか否かを判定する第２の処理を前記一連の動作を実行するごとに行う第７の工程と、前記第２の処理の結果、前記移動距離が前記基準値よりも大きい場合には前記基準値を当該移動距離に更新し、前記移動距離が前記基準値以下の場合には、前記基準値を更新しない第８の工程と、をさらに含み、前記第５の工程は、前記第８の工程の後に実行してもよい。

以上説明したように、本発明によれば、作業位置に対する無人搬送車の位置合わせの精度を向上させることができる。

本実施形態に係る制御装置２を備えた車両１の概略構成の一例を示す図である。本実施形態に係る制御装置２の概略構成の一例を説明する図である。本実施形態に係る第１の取得処理のフロー図である。本実施形態に係る第２の取得処理のフロー図である。本実施形態に係る位置合わせ処理のフロー図である。本実施形態に係る第１の制御信号及び第２の制御信号を説明する図である。

以下、本実施形態に係る制御装置を、図面を用いて説明する。

図１は、本実施形態に係る制御装置２を備えた車両１の概略構成の一例を示す図である。

車両１は、運搬対象物を目的の場所へ運搬する車両であって、制御装置２によって走行が制御される。なお、車両１は有人でもよいし、無人でもよい。例えば、車両１は、湾や内陸地等のコンテナヤードにおいて、コンテナＰを目的の場所へ運搬する運搬車両である。本実施形態では、車両１は、コンテナヤード内でのコンテナＰを目的の場所に運搬するセミトレーラである場合について説明するが、本発明は、これに限定されない。例えば、車両１は、フルトレーラであってもよいし、ダム堤体の施工や盛土工事に用いられる材料を運搬する工事車両であってもよい。

制御装置２は、車両１（例えば、トラクタ）に搭載され、車両１を自律走行させて所定の目標位置Ｈ_Ｍ又は目標位置Ｈ_Ｍと同視得る位置に車両１の位置を合わせる。なお、以下の説明において、車両１を自律走行させて所定の目標位置Ｈ_Ｍ又は目標位置Ｈ_Ｍと同視得る位置に車両１の位置を合わせることを、単に「車両１の位置合わせ」という。

ここで、目標位置Ｈ_Ｍは、車両１を停止させる位置であればどこでもよいが、例えば、コンテナＰを運搬する車両１のシャーシに対してクレーンがコンテナＰの荷役作業を行うときの指定された車両１の停止位置である。

次に、本実施形態に係る制御装置２の概略構成を説明する。
制御装置２は、計測部３、車速センサ４、自己位置取得部５、第１のアクチュエータ６、第２のアクチュエータ７及び制御部８を備える。

計測部３は、車両１に搭載されており、車両１の現在位置から目標位置Ｈ_Ｍまでの距離Ｄを計測する。例えば、計測部３は、ＣＣＤ等の撮像装置やレーザレンジファインダ等の距離センサを備える。ここで、計測部３が距離センサを含む場合においては、当該距離センサは、例えば、車両１のトレーラヘッドの上部に設置される。上記距離センサは、例えば、２次元又は３次元のＬＲＦ（Laser Range Finder）や２次元又は３次元のＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）である。

例えば、目標位置Ｈ_Ｍにマーカが設けられており、計測部３は、そのマーカを認識するとともに当該マーカと車両１との距離を計測することで距離Ｄを計測してもよい。ただし、計測部３は、車両１の現在位置から目標位置Ｈ_Ｍまでの距離Ｄを取得できれば公知の技術を用いることができ、その距離の取得方法には特に限定されない。例えば、計測部３は、外部装置から目標位置Ｈ_Ｍの位置情報を受信して、その目標位置Ｈ_Ｍの位置情報と車両１の位置情報とを用いて距離Ｄを計測してもよい。
計測部３は、車両１の現在位置から目標位置Ｈ_Ｍまでの距離Ｄを計測し、その計測した距離（以下、「距離計測値」という。）Ｄを制御部８に出力する。

車速センサ４は、車両１の車速Ｖを計測し、その計測した車速Ｖを制御部８に出力する。

自己位置取得部５は、車両１の現在位置の情報（以下、「位置情報」という。）Ｍを取得する。例えば、自己位置取得部５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いることで、車両１の位置情報Ｍをグローバル座標で取得してもよい。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、自己位置取得部５は、上記距離センサから得られた距離データ（点群データ）を用いて、ＩＣＰアルゴリズムを適用したスキャンマッチングを行うことにより、車両１の位置情報Ｍを取得してもよい。また、自己位置取得部５は、走行レーンに埋め込んだＲＦＩＤや磁気センサなどを利用して自己位置（位置情報Ｍ）を取得してもよい。すなわち、本発明では、自己位置取得部５における位置情報Ｍの取得方法には特に限定されず、種々の公知技術を用いて車両１の位置情報Ｍを取得可能である。なお、この車両１の位置情報Ｍは、計測部３での距離Ｄの計測に用いられてもよい。自己位置取得部５は、取得した位置情報Ｍを制御部８に出力する。

第１のアクチュエータ６は、制御部８から出力された制御量Ｑ１に応じて車両１のアクセルＡＣを操作する。したがって、アクセルＡＣへの操作量は、制御量Ｑ１に応じて制御される。換言すれば、車両１の駆動力は、制御部８から出力された制御量Ｑ１に応じて制御される。ここで、制御量Ｑ１は、第１の制御信号として制御部８から第１のアクチュエータ６に出力される。この第１の制御信号は、アナログ信号でもよいし、デジタル信号でもよい。第１の制御信号がアナログ信号である場合には、制御量Ｑ１は、例えば第１の制御信号の電圧値に相当する。

第２のアクチュエータ７は、制御部８から出力された制御量Ｑ２に応じて車両１のブレーキＢＲを操作する。したがって、ブレーキＢＲへの操作量は、制御量Ｑ２に応じて制御される。換言すれば、車両１の車両に付与する制動力は、制御部８から出力された制御量Ｑ２に応じて制御される。ここで、制御量Ｑ２は、第２の制御信号として制御部８から第２のアクチュエータ７に出力される。この第２の制御信号は、アナログ信号でもよいし、デジタル信号でもよい。第２の制御信号がアナログ信号である場合には、制御量Ｑ２は、例えば第２の制御信号の電圧値に相当する。

なお、第１のアクチュエータ６及び第２のアクチュエータ７は、一体で構成されてもよいし、別体で構成されてもよい。
なお、上記第１の制御信号及び上記第２の制御信号のパルス幅は、任意に設定することが可能である。

制御部８は、第１のアクチュエータ６に制御量Ｑ１を出力することでアクセルＡＣの操作量を制御し、第２のアクチュエータ７に制御量Ｑ２を出力することでブレーキＢＲの操作量を制御する。制御部８は、ＣＰＵ又はＭＰＵなどのマイクロプロセッサ、ＭＣＵなどのマイクロコントローラなどにより構成されてよい。例えば、制御部８は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。

制御部８は、車両１の位置合わせを行うにあたって、第１の動作を実行し、その第１の動作を実行した後に第２の動作を実行する。第１の動作とは、車両１が動き出したときの第１のアクチュエータ６への制御量Ｑ１（以下、「第１の制御量Ｑ１ｔｈ」という。）を第１のアクチュエータ６に単発パルスで１回のみに与えることで車両１を発進させる動作である。第２の動作とは、車両１の走行が停止する第２のアクチュエータ７の制御量Ｑ２（以下、「第２の制御量Ｑ２ｔｈ」という。）を単発パルスで第２のアクチュエータ７に１回以上与えることで車両１を停止させる動作である。なお、第２の動作は第１の動作後に必ず実行される。第２の制御量Ｑ２ｔｈは、予め設定されている。例えば、第２の制御量Ｑ２ｔｈは、制御量Ｑ２の最大値であってもよい。

制御部８は、第１の動作と第２の動作とを交互に実行してもよい。ここで、「交互」とは、第１の動作と第２の動作とをそれぞれ１回のみ行うことであってもよいし、第１の動作と第２の動作とをそれぞれ１回ずつ行うことを複数回にわたって実行することであってもよい。すなわち、第１の動作から第２の動作までの一連の動作（以下、「一連動作」という。）の実行回数は、１回でもよいし、複数回でもよい。

具体例として、制御部８は、一連動作の実行を距離計測値Ｄに応じて制御する。例えば、制御部８は、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈ以上か否かを判定する第１の判定処理（第１の処理）を一連動作ごとに行う。そして、制御部８は、その第１の判定処理の結果、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈよりも小さい場合には一連動作の実行を停止する。一方、制御部８は、第１の判定処理の結果、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈ以上の場合には一連動作の実行を継続する。

以下に、本実施形態に係る制御部８の概略構成を、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態に係る制御装置２の概略構成の一例を説明する図である。
図２に示すように、本実施形態に係る制御部８は、第１の制御部１０、第２の制御部１１及び格納部１２を備える。

第１の制御部１０は、車両１の位置合わせを行う前に前処理を行う。この前処理は、第１の制御量Ｑ１ｔｈを取得する第１の取得処理と、基準値Ｄｔｈを取得する第２の取得処理と、を有する。

第１の制御部１０は、第１の取得処理として、第１のアクチュエータ６への制御量Ｑ１を徐々に増加させていき、車両１が動き出したときの第１のアクチュエータ６への制御量Ｑ１を第１の制御量Ｑ１ｔｈとして取得して格納部１２に格納する。ここで、第１の制御部１０は、位置情報Ｍ、車速Ｖ及び車両１の加速度の少なくともいずれかを用いることで、車両１が動き出しか否かを判定する。ただし、本実施形態に係る車両１の動き出しの検知方法は、これに限定されず、車両１の動き出しを検知できれば、公知の技術を用いてもよい。
さらに、第１の制御部１０は、第２の取得処理として、第１のアクチュエータ６への制御量Ｑ１を出力した後すぐに第２のアクチュエータ７に対して第２の制御量Ｑ２ｔｈを出力することで動き出した車両１を停止させ、車両１が移動した距離（以下、「移動距離Ｌ１」という。）を基準値Ｄｔｈとして取得する。

第１の制御部１０は、移動距離Ｌ１を、位置情報Ｍの変化量から求めてもよいし、車両１の動き出しから停止までの時間と車速Ｖとから求めてもよいし、距離測定値Ｄの変化量から求めてもよい。また、本実施形態の移動距離Ｌ１の取得方法は、公知の技術を用いてもよく、その取得方法には特に限定されない。第１の制御部１０は、第２の取得処理として、基準値Ｄｔｈを格納部１２に格納する。

第２の制御部１１は、前処理が終了すると車両１の位置合わせを行う。すなわち、第２の制御部１１は、一以上の一連動作を実行する位置合わせ処理を実行して車両１を目標位置Ｈ_Ｍに位置合わせする。
第２の制御部１１は、位置合わせ処理において、一連動作によって車両が移動した距離（以下、「移動距離Ｌ２」という。）が基準値Ｄｔｈよりも大きいか否かを判定する第２の判定処理（第２の処理）を一連動作ごとに行う。そして、第２の制御部１１は、第２の判定処理の結果、移動距離Ｌ２が基準値Ｄｔｈよりも大きい場合には基準値Ｄｔｈを当該移動距離Ｌ２に更新し、移動距離Ｌ２が基準値Ｄｔｈ以下の場合には、基準値Ｄｔｈを更新しない基準値補正処理（第３の処理）を実行する。なお、基準値補正処理は、一連動作ごとに実行されるが、第１の判定処理の前に実行される。例えば、第２の制御部１１は、一連動作が終了すると、第２の判定処理、基準値補正処理、第１の判定処理の順に処理を行って、第１の判定処理の結果、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈ以上の場合には一連動作を再度実行する。

次に、本実施形態に係る制御装置２の処理の流れについて説明する。まず、制御装置２の第１の取得処理の流れについて、図３を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る第１の取得処理のフロー図である。

図３に示すように、第１の制御部１０は、第１のアクチュエータ６への制御量Ｑ１を所定量だけ増加させる（ステップＳ１０１）。したがって、第１のアクチュエータ６は、アクセルＡＣに対して所定量だけ操作する。例えば、第１のアクチュエータ６は、アクセルＡＣに対して所定量だけ押しこむ。そして、第１の制御部１０は、車両１が動き出したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。

例えば、第１の制御部１０は、以下の（ａ）から（ｃ）のうち、いずれかが成立した場合に車両１が動き出したと判定してもよいし、（ａ）から（ｃ）のうち、２つ以上が成立した場合に車両１が動き出したと判定してもよいし、すべてが成立した場合に車両１が動き出したと判定してもよい。
（ａ）第１の取得処理を開始してから位置情報Ｍが第１の閾値以上変化したか否かを判定し、位置情報Ｍが第１の閾値以上変化した場合。
（ｂ）第１の取得処理を開始してから車速Ｖが第２の閾値以上になったか否かを判定し、車速Ｖが第２の閾値以上になった場合。
（ｃ）第１の取得処理を開始してから車両１の加速度が第３の閾値以上になったか否かを判定し、車両１の加速度（例えば、車速Ｖの変化量）が第３の閾値以上になった場合。

第１の制御部１０は、車両１が動き出していないと判定した場合には、ステップＳ１０１の処理に戻る。

第１の制御部１０は、車両１が動き出したと判定した場合には、そのときの制御量Ｑ１を第１の制御量Ｑ１ｔｈとして格納部１２に格納して（ステップＳ１０３）、第１の取得処理を終了する。ここで、第１の制御量Ｑ１ｔｈは、車両１が動き出したときのアクセルＡＣの操作位置（例えば、押し込み位置）に相当する。

なお、上述の第１の取得処理及び第２の取得処理を実行するタイミングは、車両１の位置合わせ（位置合わせ処理）を行う前であればいつでもよい。例えば、第１の取得処理及び第２の取得処理を実行するタイミングは、位置合わせ処理を実行する数時間前でもよいし、位置合わせを実行する日の前日であってもよい。また、制御装置２は、目標位置Ｈ_ＭがコンテナＰを運搬する目標位置である場合には、車両１がコンテナＰを運搬している状態で第１の取得処理及び第２の取得処理を実行してもよい。ただし、第１の取得処理及び第２の取得処理で取得した第１の制御量Ｑ１ｔｈ、基準値Ｄｔｈは、車両１にコンテナＰを積載しているか否かで変化する。そのため、第１の取得処理及び第２の取得処理は、車両１の位置合わせを実行する直前に行われることが好ましい。

次に、本実施形態に係る制御装置２の第２の取得処理の流れについて、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態に係る第２の取得処理のフロー図である。

図４に示すように、第１の制御部１０は、第１の制御量Ｑ１ｔｈを示す第１の制御信号の単発パルスを第１のアクチュエータ６に１回のみ出力し（ステップＳ２０１）、その出力の後すぐに第２のアクチュエータ７に対して第２の制御量Ｑ２ｔｈを示す第２の制御信号の単発パルスを１回のみ出力することで、動き出した車両１を即座に停止させる（ステップＳ２０２）。
第１の制御部１０は、車両１が停止した場合には、ステップＳ２０１で第１の制御量Ｑ１ｔｈを示す制御信号の単発パルスを出力してからステップＳ２０２で車両１が停止するまでの間に車両１が移動した移動距離Ｌ１を基準値Ｄｔｈとして取得して格納部１２に格納して（ステップＳ２０３）、第２の取得処理を終了する。

なお、第１の制御部１０は、第２の取得処理において、ステップＳ２０１の処理をステップＳ１０１～ステップＳ１０２の処理に替えて実行してもよい。すなわち、第１の制御部１０は、第２の取得処理において、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２：ＹＥＳ、ステップＳ２０２、及びステップＳ２０３の処理の順に実行してもよい。この場合には、第１の制御部１０は、ステップＳ２０２やステップＳ２０３と並行にステップＳ１０３を実行してもよい。

次に、本実施形態に係る制御装置２の位置合わせ処理の流れについて、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態に係る位置合わせ処理のフロー図である。

制御装置２は、第１の取得処理及び第２の取得処理が終了すると、位置合わせ処理を実行する。例えば、制御装置２は、第１の取得処理及び第２の取得処理が終了した後、車両１の走行を制御して目標位置Ｈ_Ｍの周辺まで車両１を移動させる。例えば、制御装置２は、第１の取得処理及び第２の取得処理が終了した後、予め設定された経路に沿って車両１を走行させることで目標位置Ｈ_Ｍの周辺まで車両１を移動させる。そして、制御装置２は、目標位置Ｈ_Ｍの周辺まで車両１を移動させた後、位置合わせ処理を実行する。

第２の制御部１１は、第１の制御量Ｑ１ｔｈを単発パルスで第１のアクチュエータ６に１回のみ出力する。例えば、第２の制御部１１は、第１の制御量Ｑ１ｔｈを示す第１の制御信号を単発パルスで第１のアクチュエータ６に１回のみ出力する（ステップＳ３０１）。次に、第２の制御部１１は、第１の制御信号が立ち下がった後すぐに第２の制御量Ｑ２ｔｈを示す第２の制御信号の単発パルスを第２のアクチュエータ７に出力する（ステップＳ３０２）。例えば、第２の制御部１１は、図６に示すように、第１の制御信号の単発パルスが立ち下がったタイミングで第２の制御信号の単発パルスを１回のみ出力する。

第２の制御部１１は、ステップＳ３０１で第１の制御信号を出力してからステップＳ３０２で車両１が停止するまでの間で車両１が移動した距離である移動距離Ｌ２を取得する（ステップＳ３０３）。例えば、第２の制御部１１は、移動距離Ｌ２を、車両１の動き出しから停止までの位置情報Ｍの変化量から求めてもよいし、車両１の動き出しから停止までの時間と車速Ｖとから求めてもよいし、車両１の動き出しから停止までの距離測定値Ｄの変化量から求めてもよい。ただし、本実施形態の移動距離Ｌ２の取得方法は、公知の技術を用いてもよく、その取得方法には特に限定されない。

第２の制御部１１は、格納部１２から基準値Ｄｔｈを読み出し、移動距離Ｌ２が当該基準値Ｄｔｈよりも大きいか否かを判定する第２の判定処理を行う（ステップＳ３０４）。第２の制御部１１は、移動距離Ｌ２が基準値Ｄｔｈよりも大きい場合には、格納部１２に格納されている基準値Ｄｔｈを当該移動距離Ｌ２に更新する（ステップＳ３０５）。そして、第２の制御部１１は、当該更新後において距離計測値Ｄを計測部３から取得する（ステップＳ３０６）。一方、第２の制御部１１は、移動距離Ｌ２が基準値Ｄｔｈ以下の場合には、格納部１２に格納されている基準値Ｄｔｈを更新せずに、距離計測値Ｄを計測部３から取得する（ステップＳ３０６）。

第２の制御部１１は、距離計測値Ｄを取得すると、格納部１２から基準値Ｄｔｈを読み出し、距離計測値Ｄが当該基準値Ｄｔｈ以上か否かを判定する第１の判定処理を実行する（ステップＳ３０７）。第２の制御部１１は、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈ以上の場合には、車両１の位置合わせが完了していないとして、ステップＳ３０１の処理に戻り、再度ステップＳ３０１～ステップＳ３０７の処理を実行する。一方、第２の制御部１１は、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈよりも小さい場合には、車両１の位置合わせが完了したとして、一連動作を含む位置合わせ処理の実行を停止する。

このように、第２の制御部１１は、位置合わせ処理を実施している場合において、前処理で記録した基準値Ｄｔｈが距離計測値Ｄ以下の場合には繰り返し一連動作を行う。これにより、目標位置（例えば、作業位置）に対する車両１の位置合わせの精度を向上させることができる。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

（変形例１）上記第２の制御部１１は、ステップＳ３０７において、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈよりも小さい場合には、車両１の位置合わせが完了したとして、一連動作を含む位置合わせ処理の実行を停止したが、これに限定されない。上記第２の制御部１１は、ステップＳ３０７において、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈよりも小さい場合であっても、（Ｄｔｈ－Ｄ）≧Ｄである場合には、ステップＳ３０１の処理に戻り、再度ステップＳ３０１～ステップＳ３０７の処理を実行してもよい。そして、上記第２の制御部１１は、ステップＳ３０７において、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈよりも小さい場合であって、（Ｄｔｈ－Ｄ）＜Ｄである場合には、車両１の位置合わせが完了したとして、一連動作を含む位置合わせ処理の実行を停止してもよい。

（変形例２）上記制御部８は、コンテナＰの情報に基づいて格納部１２に格納されている基準値Ｄｔｈを補正してもよい。コンテナＰの情報とは、例えば、コンテナＰの重さ及び偏心の度合の少なくともいずれかの情報である。上記制御部８は、コンテナＰの情報を外部装置から有線又は無線で取得してもよいし、コンテナＰの重さや偏心の度合を計測することで取得してもよい。そして、例えば、制御部８は、コンテナＰの重さが重くなるにつれて基準値Ｄｔｈが小さくなるように補正してもよい。ただし、当該補正を行うのは、コンテナＰが車両１に搭載されていないときに基準値Ｄｔｈが取得された場合である。

（変形例３）上記実施形態では、上記第１の制御信号及び上記第２の制御信号のパルス幅は任意に設定すればよく、特に限定されない。例えば、上記第１の制御信号及び上記第２の制御信号のパルス幅は、第１のアクチュエータ６や第２のアクチュエータ７の応答速度に基づいて決定されてもよいし、実験によって決定されてもよい。なお、第１の制御信号のパルス幅と第２の制御信号のパルス幅とは異なっていてもよいし、同一であってもよい。第２の制御信号の単発パルスは、急峻に立ち上がればよく、そのパルス幅はどのような値であってもよい。第１の制御信号の単発パルスは、立ち上がり及び立ち下がりがともに急峻であることが望ましい。

（変形例４）上記第２の制御部１１は、位置合わせ処理において、一連動作を行うにあたって、距離計測値Ｄに応じて第１の制御信号のパルス幅を調整してもよい。例えば、第１の制御信号のパルス幅は、距離計測値Ｄが大きくなるにしたがって、段階的又は連続的に大きくなるように設定されてもよい。したがって、例えば、第２の制御部１１は、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈ以上である場合には、一連動作を行うにあたって、距離計測値Ｄに応じて第１の制御信号のパルス幅を調整してもよい。

以上、説明したように、制御部８は、車両１が動き出したときの制御量Ｑ１である第１の制御量Ｑ１ｔｈを単発パルスで第１のアクチュエータ６に１回のみ出力することで車両１を発進させる第１の動作を行った後に、車両１の走行が停止する第２のアクチュエータ７の制御量Ｑ２である第２の制御量Ｑ２ｔｈを第２のアクチュエータ７に単発パルスで一回以上出力することで車両１を停止させる第２の動作を実行する。なお、制御部８は、第２の制御量Ｑ２ｔｈの単発パルスを１回のみ出力してもよいし、複数回出力してもよい。

このような構成によれば、車両１の状態（例えば、車両１の重量や特性）によらず、車両１の位置合わせを高精度且つ簡易に実施できる。

ここで、既存の車両（トレーラ）を無人化した際、その車両の重量・特性（ペダルの踏込に対するエンジン回転数等）によって、アクセルを操作するアクチュエータへの指令に対する車両の走行距離が異なる。このため、従来の位置合わせの方法では、目標位置への位置合わせ精度が悪くなる。その結果として、無人化した車両のハンドルの切り替えし等の対応が必要になり、手間や時間を要することが考えられる。
一方、本実施形態の制御装置及び制御方法は、車両１の動き出しの制御量Ｑ１（第１の制御量Ｑ１）でアクセルＡＣを操作した直後に車両１を停止させる処理を一以上実施する。これにより、無人の車両１の重量や特性が変化した場合であっても、車両１の位置合わせを高精度且つ簡易に実施できる。

上記実施形態に係る制御方法は、車両１の走行を制御する制御装置２の制御方法であって、第１の工程、第２の工程、第３の工程及び第４の工程を含んでもよい。

第１の工程は、制御装置２が第１の取得処理を実行する工程である。
第２の工程は、制御装置２が実行する工程であって、第２の取得処理において、第２の制御量を第２のアクチュエータ７に出力することで、第１の制御量Ｑ１ｔｈを第１のアクチュエータ６に出力したことによって動き出した車両１を停止させる工程である。
第３の工程は、制御装置２が実行する工程であって、第２の取得処理において、第１の工程から第２の工程までの間で車両１が移動した距離を基準値Ｄｔｈとして取得して格納部１２に記憶する工程である。

第４の工程は、制御装置２が実行する工程であって、第３の工程の後に、第１の制御量Ｑ１ｔｈを第１のアクチュエータ６に単発パルスで１回のみ出力することで車両１を発進させた後に、第２の制御量Ｑ２ｔｈを第２のアクチュエータ７に単発パルスで１回のみ出力することで車両１を停止させる一連動作を一回以上実行する工程である。

ここで、第４の工程は、第５の工程及び第６の工程を含んでもよい。
第５の工程は、制御装置２が実行する工程であって、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈ以上か否かを判定する第１の判定処理を、一連動作を実行するごとに行う工程である。
第６の工程は、制御装置２が実行する工程であって、第１の判定処理の結果、距離計測値Ｄが基準値Ｄｔｈよりも小さい場合には一連動作の実行を停止する工程である。

さらに、第４の工程は、第７の工程及び第８の工程を含んでもよい。
第７の工程は、制御装置２が実行する工程であって、一連動作によって車両１が移動した距離である移動距離Ｌ２を取得して移動距離Ｌ２が基準値Ｄｔｈよりも大きいか否かを判定する第２の判定処理を、一連動作を実行するごとに行う工程である。
第８の工程は、制御装置２が実行する工程であって、第２の判定処理の結果、移動距離Ｌ２が基準値Ｄｔｈよりも大きい場合には基準値Ｄｔｈを当該移動距離Ｌ２に更新し、移動距離Ｌ２が基準値Ｄｔｈ以下の場合には、基準値Ｄｔｈを更新しない工程である。ここで、第５の工程は、第８の工程の後に実行する。

なお、上述した制御部８の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。この場合、上記コンピュータは、ＣＰＵ、ＧＰＵなどのプロセッサ及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えてもよい。そして、上記制御部８の全部または一部の機能をコンピュータで実現するためのプログラムを上記コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを上記プロセッサに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。ここで、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

１車両
２制御装置
３計測部
４車速センサ
５自己位置取得部
６第１のアクチュエータ
７第２のアクチュエータ
８制御部

Claims

車両のアクセルを操作する第１のアクチュエータと、
前記車両のブレーキを操作する第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータに各制御量を出力することで前記アクセル及びブレーキを制御する制御部と、
前記制御部は、前記車両が動き出したときの前記第１のアクチュエータへの前記制御量である第１の制御量を単発パルスで１回のみ前記第１のアクチュエータに出力することで前記車両を発進させる第１の動作を行った後に、前記車両の走行が停止する前記第２のアクチュエータの前記制御量である第２の制御量を単発パルスで１回以上前記第２のアクチュエータに出力することで前記車両を停止させる第２の動作を実行することで前記車両を目標位置に位置合わせすることを特徴とする、制御装置。
前記制御部は、前記第１の制御量を単発パルスで前記第１のアクチュエータに１回のみ出力することで前記第１の動作を実行し、前記第１の制御量を単発パルスが立ち下がった後に前記第２の制御量を単発パルスで前記第２のアクチュエータに１回のみ出力することで前記第２の動作を実行することを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
前記車両の現在位置から前記目標位置までの距離を計測する計測部を更に備え、
前記制御部は、前記第１の動作から前記第２の動作までの一連の動作を一回以上実行し、前記計測部の計測値に応じて前記一連の動作の実行回数を制御することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の制御装置。
前記一連の動作を一回だけ実行した場合に前記車両が移動する距離の基準値を格納する格納部を備え、
前記制御部は、
前記計測値が前記基準値以上か否かを判定する第１の処理を前記一連の動作を実行するごとに行い、前記第１の処理の結果、前記計測値が前記基準値よりも小さい場合には前記一連の動作の実行を停止することを特徴とする、請求項３に記載の制御装置。
前記制御部は、
前記一連の動作によって前記車両が移動した距離である移動距離を取得して前記移動距離が前記基準値よりも大きいか否かを判定する第２の処理を前記一連の動作を実行するごとに行い、前記第２の処理の結果、前記移動距離が前記基準値よりも大きい場合には前記基準値を当該移動距離に更新し、前記移動距離が前記基準値より小さい場合には、前記基準値を更新しない第３の処理を実行し、
前記第１の処理は、前記第３の処理の後に実行されることを特徴とする、請求項４に記載の制御装置。
請求項４又は５に記載の制御装置の制御方法であって、
前記第１のアクチュエータへの前記制御量を徐々に増加させていき前記車両が動き出したときの前記第１のアクチュエータへの前記制御量を前記第１の制御量として取得する第１の工程と、
前記第２の制御量を前記第２のアクチュエータに出力することで、前記第１の制御量を前記第１のアクチュエータに出力することによって動き出した前記車両を停止させる第２の工程と、
前記第１の工程から第２の工程までの間で前記車両が移動した距離を基準値として取得する第３の工程と、
前記第３の工程の後に、前記第１の制御量を前記第１のアクチュエータに単発パルスで１回のみ出力することで前記車両を発進させた後に、前記第２の制御量を前記第２のアクチュエータに単発パルスで１回のみ出力することで前記車両を停止させる一連の動作を一回以上実行する第４の工程と、
を含み、
前記第４の工程は、
前記計測値が前記基準値以上か否かを判定する第１の処理を前記一連の動作を実行するごとに行う第５の工程と、
前記第１の処理の結果、前記計測値が前記基準値よりも小さい場合には前記一連の動作の実行を停止する第６の工程と、
を含むことを特徴とする制御方法。
前記第４の工程は、
前記一連の動作によって前記車両が移動した距離である移動距離を取得して前記移動距離が前記基準値よりも大きいか否かを判定する第２の処理を前記一連の動作を実行するごとに行う第７の工程と、
前記第２の処理の結果、前記移動距離が前記基準値よりも大きい場合には前記基準値を当該移動距離に更新し、前記移動距離が前記基準値以下の場合には、前記基準値を更新しない第８の工程と、
をさらに含み、
前記第５の工程は、前記第８の工程の後に実行することを特徴とする、請求項６に記載の制御方法。