JP7216582B2 - Vehicle cruise control system - Google Patents

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JP7216582B2 JP2019045482A JP2019045482A JP7216582B2 JP 7216582 B2 JP7216582 B2 JP 7216582B2 JP 2019045482 A JP2019045482 A JP 2019045482A JP 2019045482 A JP2019045482 A JP 2019045482A JP 7216582 B2 JP7216582 B2 JP 7216582B2
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

本発明は、予め設定した目標経路に沿って自動走行する車両の走行制御に用いられる車両の走行制御システムに関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle travel control system that is used to control the travel of a vehicle that automatically travels along a preset target route.

従来、車両の走行制御システムとしては、例えば、特許文献1に記載されたものがあった。特許文献1は、鉱山の走行経路を走行する産業機械の制御システムに関するものである。この制御システムは、位置検出手段により産業機械の位置を検出すると共に、非接触センサにより検出した上方突出物の位置を地図情報として記憶し、走行経路を走行する制御を行う。そして、制御システムは、位置検出手段の検出精度が低下した際、地図情報の記憶を停止させて、地図情報の精度の低下を防ぐようにしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is one described in Patent Document 1, for example, as a running control system for a vehicle. Patent Literature 1 relates to a control system for industrial machinery that travels along a mine route. This control system detects the position of the industrial machine by the position detection means, stores the position of the upward projecting object detected by the non-contact sensor as map information, and controls the travel along the travel route. Then, when the detection accuracy of the position detection means is lowered, the control system stops storing the map information to prevent the accuracy of the map information from being lowered.

特許第6059846号公報Japanese Patent No. 6059846

ところで、車両の走行制御では、車両の自己位置を検出する手段として、GPSやジャイロセンサが用いられる。ところが、これらの手段は、GPSの場合には、電離層の異常やマルチパスなどの外乱により誤差が生じ、また、ジャイロセンサの場合には、ジャイロのドリフトなどにより誤差が生じることがある。 By the way, in vehicle travel control, a GPS or a gyro sensor is used as means for detecting the vehicle's own position. However, in the case of GPS, errors may occur due to disturbances such as ionospheric anomalies and multipaths, and in the case of gyro sensors, errors may occur due to gyro drift and the like.

特に、コンテナヤードで車両の走行制御を行う場合には、高く積まれたコンテナやクレーンの近くを走行する際、GPS等の受信が一部不能になる恐れが高くなる。また、車両へのコンテナの積み降ろしをクレーンで行う際、車両が正確な経路を走行し、決められた位置に停止していないと、クレーン側で位置合わせを行う必要があり、クレーン側で位置合わせを行うには時間と熟練が必要である。 In particular, in the case of controlling the travel of a vehicle in a container yard, when the vehicle travels near highly stacked containers or cranes, there is a high possibility that GPS reception will be partially disabled. Also, when a crane is used to load and unload containers from a vehicle, if the vehicle travels on an accurate route and does not stop at a predetermined position, it is necessary for the crane to align the position. Alignment requires time and skill.

このため、予め設定した経路に沿って自動走行する車両において、とくに、車両の自己位置を検出する手段を備えたものでは、その検出値に誤差が生じた場合でも、経路に沿った正確な走行を実現することが望まれていた。 For this reason, in a vehicle that automatically travels along a preset route, in particular, if it is equipped with means for detecting its own position, even if there is an error in the detected value, it is possible to accurately travel along the route. was desired to be realized.

本発明は、上記従来の状況に鑑みて成されたものであって、予め設定した目標経路に沿って自動走行する車両の走行制御システムであって、車両の自己位置の検出値に誤差が生じた場合でも、その誤差を補正して目標経路に沿った正確な走行を実現できる車両の走行制御システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and is a cruise control system for a vehicle that automatically travels along a preset target route, in which an error occurs in the detected value of the self-position of the vehicle. It is an object of the present invention to provide a travel control system for a vehicle capable of correcting the error and realizing accurate travel along a target route even when the vehicle is in a state of error.

本発明に係わる車両の走行制御システムは、予め設定した目標経路に沿って自動走行する際に用いるものであって、車両の自己位置を検出する位置検出器と、車両から少なくとも車幅方向片側の測定対象物までの距離を検出する距離検出器と、車両の走行系の制御を行う車両制御装置と、車両の行動計画を作成する行動計画装置とを備えている。 A vehicle travel control system according to the present invention is used when automatically traveling along a preset target route, and includes a position detector for detecting the self-position of the vehicle and a It is provided with a distance detector that detects the distance to a measurement object, a vehicle control device that controls the running system of the vehicle, and an action planning device that creates an action plan for the vehicle.

そして、上記の車両の走行制御システムは、行動計画装置が、車両の走行中に、距離検出器で検出した測定対象物までの距離に基づいて、予め設定した目標経路と現在位置との誤差を算出し、その誤差に基づいて、車両制御装置に対して車両を目標経路に戻す指令を出力する機能を有し、車両が、コンテナ運搬用のトレーラーであって、車両の走行領域が、複数のコンテナを集積する区画を所定間隔で配置したコンテナヤードであって、走行可能なクレーンによるコンテナの積み卸し位置を含むと共に、予め設定した目標経路が、前記区画に沿った経路であり、前記距離検出器の測定対象物がコンテナ及びクレーンであると共に、距離検出器が、複数箇所の距離を検出することにより形状認識を行う機能を有し、行動計画装置が、距離検出器で検出したクレーンまでの距離に基づいて、車両制御装置に対して車両をコンテナの積み卸し位置に停止させる指令を出力する機能を有し、行動計画装置で用いるクレーンまでの距離が、距離検出器で形状認識したクレーンの所定部位までの距離である
ことを特徴としている。
In the vehicle travel control system described above, the action planning device determines the error between the preset target route and the current position based on the distance to the measurement object detected by the distance detector while the vehicle is traveling. and outputs a command to the vehicle control device to return the vehicle to the target route based on the error, the vehicle is a trailer for transporting containers, and the traveling area of the vehicle is a plurality of A container yard in which compartments for accumulating containers are arranged at predetermined intervals, including a loading/unloading position of containers by a traveling crane, and a preset target route being a route along the compartments, and the distance detection. The object to be measured by the device is a container and a crane, and the distance detector has a function of recognizing shapes by detecting the distances at multiple locations, and the action planning device detects the distance to the crane detected by the distance detector. Based on the distance, it has a function to output a command to the vehicle control device to stop the vehicle at the container loading and unloading position, and the distance to the crane used in the action planning device is the shape of the crane recognized by the distance detector It is the distance to the specified part
It is characterized by

本発明に係わる車両の走行制御システムは、上記構成を採用したことにより、予め設定した目標経路に沿って自動走行する車両の走行制御システムにおいて、車両の自己位置を検出するための位置検出器の検出値に誤差が生じた場合でも、その誤差を補正して目標経路に沿った正確な走行を実現することができる。 A vehicle cruise control system according to the present invention employs the above-described configuration. Even if an error occurs in the detected value, the error can be corrected to achieve accurate travel along the target route.

本発明に係わる車両の走行制御システムの第1実施形態を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a first embodiment of a vehicle travel control system according to the present invention; FIG. 図1に示す走行制御システムを搭載した車両を示す側面図である。FIG. 2 is a side view showing a vehicle equipped with the cruise control system shown in FIG. 1; コンテナヤードにおける車両の位置を説明する正面図である。It is a front view explaining the position of the vehicle in a container yard. 車両が目標経路を走行している状態を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a state in which a vehicle is traveling on a target route; 走行制御の過程を説明するフローチャートである。4 is a flowchart for explaining the process of running control; 車両が目標経路から外れて走行している状態を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a state in which the vehicle deviates from the target route;

本発明に係わる車両の走行制御システムは、予め設定した目標経路に沿って自動走行する車両の走行制御を行うものである。この走行制御システムは、基本的に、ユニット化して車両に搭載するのが望ましいが、例えば、演算処理を行う機器を外部に設け、その外部機器と車載機器との間で信号の送受信を行う構成にすることも可能である。 A vehicle travel control system according to the present invention performs travel control of a vehicle that automatically travels along a preset target route. Basically, it is desirable that this running control system be unitized and mounted on the vehicle. It is also possible to

車両の走行制御システムは、図1及び図2に示すように、車両Mに搭載してあり、概略として、位置検出器1,2と、距離検出器3と、行動計画装置5と、車両制御装置6と、カメラ7と、主制御装置8と、無線通信装置9とを備えている。車両Mは、人による運転が可能であると共に、人為的走行と、遠隔操作走行や自律走行を含む自動走行とを切り替えることが可能である。 As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle travel control system is mounted on a vehicle M, and generally includes position detectors 1 and 2, a distance detector 3, an action planning device 5, and a vehicle control system. It comprises a device 6 , a camera 7 , a main control device 8 and a wireless communication device 9 . The vehicle M can be driven by a person, and can switch between artificial driving and automatic driving including remote control driving and autonomous driving.

位置検出器1,2は、車両Mの自己位置を検出するものである。この実施形態の位置検出器1,2は、GPS(Global Positioning System)と、INS(Inertial Navigation System)であり、車両MのルーフにGPSのアンテナ1Aが設けてある。なお、位置検出器は、上記の如くGPS(1)及びINS(2)の両方を用いても良いし、いずれか一方を用いても良く、GPSやINS以外の機器を用いることもできる。 The position detectors 1 and 2 detect the vehicle M's own position. The position detectors 1 and 2 of this embodiment are GPS (Global Positioning System) and INS (Inertial Navigation System), and a GPS antenna 1A is provided on the roof of the vehicle M. FIG. The position detector may use both GPS(1) and INS(2) as described above, or either one of them, and devices other than GPS and INS may be used.

距離検出器3は、車両Mから少なくとも車幅方向片側の測定対象物までの距離を検出するものであれば良いが、この実施形態では、車両Mの左右両側及び前側にレーザ光を走査するレーザセンサ(例えば、レーザレンジファインダ(LRF))であって、車両Mのルーフに設けてある。なお、距離検出器3は、車両Mの全周囲にレーザ光を走査するものであっても構わない。 The distance detector 3 may detect a distance from the vehicle M to an object to be measured on at least one side in the vehicle width direction. A sensor (for example, a laser range finder (LRF)) located on the roof of the vehicle M; Note that the distance detector 3 may scan the entire circumference of the vehicle M with a laser beam.

行動計画装置5は、コンピュータ若しくはその一部であって、車両Mの行動計画を作成する。この行動計画装置5の特徴的な機能については後述する。 The action plan device 5 is a computer or a part thereof, and creates an action plan for the vehicle M. FIG. A characteristic function of the action planning device 5 will be described later.

車両制御装置6は、車両Mの走行系の制御、すなわち、車両MのアクセルA,ブレーキB、及びステアリングSを制御するものであって、データの出入力を行う電子回路機器や、アクセルA,ブレーキB及びステアリングSを駆動するアクチュエータ類などを含むものである。また、車両制御装置6は、アクチュエータ類の動作を検出してフィードバック制御を行うものとしても良い。 The vehicle control device 6 controls the driving system of the vehicle M, that is, controls the accelerator A, the brake B, and the steering S of the vehicle M. It includes actuators for driving the brake B and the steering wheel S. Further, the vehicle control device 6 may detect the operation of actuators and perform feedback control.

カメラ7は、図2に示すように、車両Mのルーフに取り付けてあり、車両Mの前方を撮影する。主制御装置8は、コンピュータ若しくはその一部であって、システム全体の制御を統括する。無線通信装置9は、主制御装置8と、遠隔位置に設けた通信機器との間でデータの送受信を行うものであり、そのアンテナ9Aが車両Mのルーフに設けてある。 The camera 7 is attached to the roof of the vehicle M and photographs the front of the vehicle M, as shown in FIG. The main controller 8 is a computer or part thereof, and controls the entire system. The radio communication device 9 transmits and receives data between the main control device 8 and a communication device provided at a remote location, and its antenna 9A is provided on the roof of the vehicle M. As shown in FIG.

そして、車両Mの走行制御システムは、行動計画装置5が、車両Mの走行中に、距離検出器3で検出した測定対象物までの距離に基づいて目標経路P1と現在位置との誤差を算出し、その誤差に基づいて、車両制御装置6に対して車両Mを目標経路に戻す指令を出力する機能(プログラム)を有している。 In the travel control system of the vehicle M, the action planning device 5 calculates the error between the target route P1 and the current position based on the distance to the measurement object detected by the distance detector 3 while the vehicle M is traveling. Then, based on the error, it has a function (program) to output a command to the vehicle control device 6 to return the vehicle M to the target route.

ここで、上記の車両Mの走行制御システムは、車両Mの走行領域の好適な例として、コンテナヤードが挙げられる。この場合、車両Mは、コンテナCを運搬するトレーラーである。コンテナヤードは、図3及び図4に示すように、複数のコンテナCを集積する区画CAを所定間隔で配置したものである。 Here, in the travel control system for the vehicle M, a suitable example of the travel area of the vehicle M is a container yard. In this case, the vehicle M is a trailer for transporting the container C. In the container yard, as shown in FIGS. 3 and 4, compartments CA for stacking a plurality of containers C are arranged at predetermined intervals.

コンテナCは、横長の直方体状を成す周知のものである。各区画CAでは、コンテナCの長辺方向を前後方向とした場合に、平面上で前後左右に配列され、且つ適数を積層した状態で集積されている。全てのコンテナCは、いずれも同一方向を向いた状態で集積されている。コンテナCは、上部四隅に、別のコンテナCの下部四隅が係合するガイド(図示せず)を有しているので、積層状態を安定して維持することができる。 The container C is a well-known rectangular parallelepiped that is horizontally long. In each section CA, when the longitudinal direction of the container C is defined as the front-rear direction, the containers C are arranged in the front, rear, left, and right directions on a plane, and are stacked in appropriate numbers. All the containers C are stacked while facing the same direction. Since the container C has guides (not shown) in the upper four corners with which the lower four corners of another container C are engaged, the stacking state can be stably maintained.

コンテナヤードには、1つの区画CAを跨ぐクレーン(トランスファークレーン)100が配置されている。このクレーン100は、区画CAの左右側(図3の左右側)で対を成す脚部101,101と、両脚部101の上端部間に架設したビーム102と、ビーム102に沿って移動する移動台103と、移動台103に配置されたクレーン本体部104とを備えている。 In the container yard, a crane (transfer crane) 100 straddling one section CA is arranged. This crane 100 has legs 101, 101 that form a pair on the left and right sides of the section CA (left and right sides in FIG. 3), a beam 102 that extends between the upper ends of the legs 101, and a movement that moves along the beam 102. It has a platform 103 and a crane body 104 arranged on the mobile platform 103 .

そして、コンテナヤードでは、コンテナCの保管位置やクレーン100の移動領域、車両の走行領域は、区画CA毎に予め決められている。具体的には、集積したコンテナCとクレーン100の脚部101との間を、コンテナCの積み卸しを行う車両Mの作業走行レーンL1とし、隣接するクレーン100,100の脚部101,101同士の間を、車両Mの追い越し走行レーンL2としている。 In the container yard, the storage position of the container C, the movement area of the crane 100, and the travel area of the vehicle are determined in advance for each section CA. Specifically, the space between the stacked container C and the leg 101 of the crane 100 is defined as a working lane L1 for the vehicle M that loads and unloads the container C, and the legs 101, 101 of the adjacent cranes 100, 100 are connected to each other. is defined as an overtaking lane L2 for the vehicle M.

クレーン本体部104は、コンテナCの上部を把持する把持部104A、把持部104Aを吊下する複数の吊索104B、及び吊索104Bの繰り出し及び巻取りを行う駆動部104C等を含むものである。また、クレーン100は、脚部の下端に走行装置を備え、1つの区画を跨いだ状態でコンテナCの前後方向(図3の紙面に垂直な方向)に自走することが可能である。 The crane main body 104 includes a gripping portion 104A that grips the upper portion of the container C, a plurality of suspension cables 104B that suspend the gripping portions 104A, and a drive section 104C that pays out and winds up the suspension cables 104B. Further, the crane 100 has a traveling device at the lower end of the leg, and can self-travel in the front-rear direction of the container C (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 3) while straddling one section.

上記のクレーン100は、コンテナCの左右方向への移動台103の移動と、コンテナCの前後方向への自走と、把持部104Aの昇降とを組み合わせることで、選択したコンテナCを所望の位置に移動させることができる。 The crane 100 described above moves the selected container C to a desired position by combining the movement of the carriage 103 in the horizontal direction of the container C, the self-propelled movement of the container C in the longitudinal direction, and the lifting and lowering of the gripper 104A. can be moved to

この実施形態の走行制御システムは、上記コンテナヤードに好適な機能を有する。すなわち、走行制御システムでは、車両Mの走行領域が、走行可能なクレーン100によるコンテナCの積み卸し位置を含んでいる。そこで、走行制御システムは、距離検出器3が、クレーン100までの距離を検出すると共に、行動計画装置5が、距離検出器3で検出したクレーン100までの距離に基づいて、車両制御装置6に対して車両Mをコンテナの積み卸し位置に停止させる指令を出力する機能を有している。この際、クレーン100の測定対象部位としては、脚部101の所定部位やタイヤの位置などが挙げられる。 The travel control system of this embodiment has functions suitable for the container yard. That is, in the travel control system, the travel area of the vehicle M includes the loading/unloading position of the container C by the crane 100 that can travel. Therefore, in the travel control system, the distance detector 3 detects the distance to the crane 100, and the action planning device 5 detects the distance to the crane 100 detected by the distance detector 3. On the other hand, it has a function of outputting a command to stop the vehicle M at the container loading/unloading position. At this time, the measurement target portion of the crane 100 includes a predetermined portion of the leg portion 101, the position of the tire, and the like.

さらに、この実施形態の走行制御システムは、距離検出器3が、複数箇所の距離を検出することにより形状認識を行う機能を有する。距離検出器3の好適例は、レーザレンジファインダである。そこで、走行制御システムでは、行動計画装置5で用いるクレーン100までの距離を、距離検出器3で形状認識したクレーン100の所定部位までの距離として、車両制御装置6に対して車両Mをコンテナの積み卸し位置に停止させる指令を出力することができる。 Furthermore, the travel control system of this embodiment has a function of recognizing a shape by detecting distances at a plurality of locations by the distance detector 3 . A preferred example of the distance detector 3 is a laser range finder. Therefore, in the travel control system, the distance to the crane 100 used in the action planning device 5 is set to the distance to a predetermined part of the crane 100 whose shape is recognized by the distance detector 3, and the vehicle control device 6 instructs the vehicle M to move the container to the container. A command to stop at the loading/unloading position can be output.

図4に示す車両Mの目標経路P1は、車両の走行領域が区画CA毎に予め決められているので、いずれかの区画CAを選択することで設定することができる。この場合、距離検出器(LRF)3の測定対象物は、コンテナCである。 The target route P1 of the vehicle M shown in FIG. 4 can be set by selecting one of the sections CA, since the vehicle travel area is predetermined for each section CA. In this case, the object to be measured by the distance detector (LRF) 3 is the container C.

次に、図5に示すフローチャートに基づいて、上記コンテナヤードにおける車両Mの走行制御システムの動作を説明する。 Next, based on the flowchart shown in FIG. 5, the operation of the travel control system for the vehicle M in the container yard will be described.

走行制御システムでは、ステップS1において、区画CA(走行領域)を選択し、これにより目標経路P1が設定される。コンテナヤードでは、所定位置において、車両Mに対してコンテナCの積み卸しを行うので、それらの停止位置を含む目標経路P1が設定される。 In the travel control system, in step S1, a section CA (driving area) is selected, thereby setting a target route P1. In the container yard, the container C is loaded and unloaded from the vehicle M at a predetermined position, so the target route P1 including the stop positions thereof is set.

ステップS1の目標経路設定では、コンテナヤードにおいてコンテナCの保管位置、クレーン100の移動領域、車両Mの作業走行レーンL1及び追い越し走行レーンL2が区画CA毎に厳密に決められているので、事前に区画CA毎に車両Mの走行領域の経路情報が行動計画装置5に記憶させてある。これにより、車両Mを走行させたい区画CAを選択することで、目標経路P1(走行領域)を設定することが可能である。 In the target route setting in step S1, since the storage position of the container C, the movement area of the crane 100, the work travel lane L1 and the overtaking travel lane L2 of the vehicle M are strictly determined for each section CA in the container yard, The route information of the travel area of the vehicle M is stored in the action planning device 5 for each section CA. Accordingly, it is possible to set the target route P1 (driving area) by selecting the section CA in which the vehicle M is desired to travel.

次に、走行制御システムは、ステップS2において、コンテナCの積み卸しを行うために、行動計画装置5が記憶する選択した区画CAの目標経路P1に沿って車両Mを自動走行させる。その際、走行制御システムは、車両制御装置6により、車両Mが目標経路P1に沿って走行するように、車両MのアクセルA、ブレーキB及びステアリングSを駆動する。 Next, in step S2, the travel control system causes the vehicle M to automatically travel along the target route P1 of the selected block CA stored in the action planning device 5 in order to load and unload the container C. At that time, the travel control system drives the accelerator A, the brake B, and the steering wheel S of the vehicle M by the vehicle control device 6 so that the vehicle M travels along the target route P1.

ここで、走行制御システムでは、位置検出器1,2としてGPS及びINSを使用しているので、GPSのマルチパスやINSのジャイロのドリフトなどの外乱により、位置データに誤差Eが生じる場合がある。図6は、車両Mが目標経路P1から左側に外れて走行している状態を示している。 Here, since the travel control system uses GPS and INS as the position detectors 1 and 2, an error E may occur in the position data due to disturbances such as GPS multipath and INS gyro drift. . FIG. 6 shows a state in which the vehicle M deviates to the left from the target route P1 and travels.

そこで、走行制御システムでは、自動走行の間、ステップS3において、位置検出器1,2及び距離検出器3の夫々のデータを取得し、位置検出器1,2により車両Mの自己位置を検出する一方で、距離検出器3により車両MとコンテナCまでの距離を算出する。 Therefore, in the travel control system, in step S3 during automatic travel, the data of the position detectors 1 and 2 and the distance detector 3 are acquired, and the self position of the vehicle M is detected by the position detectors 1 and 2. On the other hand, the distance between the vehicle M and the container C is calculated by the distance detector 3 .

そして、走行制御システムは、コンテナCの保管位置や車両Mの走行領域(目標経路P1)が区画CA毎に設定してあり、コンテナCと目標経路P1の間隔が既知であるから、行動計画装置5において、距離検出器3による距離に基づいて現在位置を算出し(ステップS4)、現在位置と目標経路P1との誤差E、すなわちコンテナCと目標経路P1の既知の間隔との誤差Eを算出する(ステップS5)。 In the travel control system, the storage position of the container C and the travel area (target route P1) of the vehicle M are set for each section CA, and the interval between the container C and the target route P1 is known. 5, the current position is calculated based on the distance obtained by the distance detector 3 (step S4), and the error E between the current position and the target route P1, that is, the known distance between the container C and the target route P1 is calculated. (step S5).

その後、走行制御システムは、ステップS6において、車両制御を行う。この車両制御では、上記の誤差EがゼロになるようにステアリングSを駆動する。図6に示す状態では、車両Mを目標経路P1に戻すように、車両MのステアリングSを右に操作する。 After that, the cruise control system performs vehicle control in step S6. In this vehicle control, the steering wheel S is driven so that the error E becomes zero. In the state shown in FIG. 6, the steering wheel S of the vehicle M is operated to the right so as to return the vehicle M to the target route P1.

これにより、走行制御システムは、位置検出器(GPSやINS)1,2に外乱による検出誤差が生じた場合でも、車両Mを速やかに目標経路P1に戻すことができる。その後、走行制御システムは、上記のステップS2~S6を繰り返し行い、目標経路P1に沿って車両Mを自動走行させると共に、クレーン100によるコンテナCの積み卸しの位置に車両Mを停止させる。 As a result, the cruise control system can quickly return the vehicle M to the target route P1 even if the position detectors (GPS or INS) 1 and 2 have detection errors due to disturbances. After that, the travel control system repeats steps S2 to S6 described above, automatically travels the vehicle M along the target route P1, and stops the vehicle M at the position where the container C is unloaded by the crane 100.

その際、走行制御システムは、行動計画装置5において、距離検出器3により検出したクレーン100までの距離が所定値に達したところ、又は形状認識により所定位置に達したと判断したところで、車両制御装置6によりブレーキBを作動させる。これにより、走行制御システムは、コンテナCの積み卸し位置に車両Mを正確に停止させることができる。 At that time, when the action planning device 5 determines that the distance to the crane 100 detected by the distance detector 3 reaches a predetermined value, or determines that the predetermined position has been reached by shape recognition, the travel control system controls the vehicle. The device 6 activates the brake B; As a result, the travel control system can accurately stop the vehicle M at the container C loading/unloading position.

また、上記の走行制御システムは、車両Mの前方を撮影するカメラ7を備えると共に、全てのデータを記憶する主制御装置8や、データの送受信を行う無線通信装置9を備えているので、遠隔位置において車両Mの走行状態を常に監視することができる。また、走行制御システムは、遠隔操作により車両Mを停止させることもできるので、安全性の高い自動走行が可能である。 In addition, since the above travel control system is provided with a camera 7 for photographing the front of the vehicle M, a main control device 8 for storing all data, and a radio communication device 9 for transmitting and receiving data, remote control can be performed. The running state of the vehicle M can be constantly monitored at the location. In addition, since the travel control system can also stop the vehicle M by remote control, highly safe automatic travel is possible.

さらに、上記の走行制御システムは、距離検出器3として、車両Mの左右両側及び前側にレーザ光を走査するレーザレンジファインダを採用している。これにより、走行制御システムは、測定対象物の位置が、車幅方向の片側及び両側のいずれでも距離データを取得することができると共に、前方の障害物を検出してこれを回避する走行を実施することも可能になる。 Further, the travel control system employs, as the distance detector 3, a laser range finder that scans the left and right sides and the front side of the vehicle M with a laser beam. As a result, the travel control system can acquire distance data whether the position of the object to be measured is on one side or both sides in the vehicle width direction, and can detect obstacles in front and avoid them. It is also possible to

しかも、上記のレーザレンジファインダは、車幅方向のみならず、斜め方向の距離も検出し得るので、真横にコンテナCが無い位置であっても、車両Mから斜め方向のコンテナCまでの距離を検出して、現在位置と目標経路P1との誤差Eを検出し、経路修正を行うことが可能である。 Moreover, the laser range finder can detect not only the distance in the width direction of the vehicle but also the distance in the oblique direction. It is possible to detect the error E between the current position and the target route P1 and correct the route.

さらに、コンテナヤードでは、車両Mとして、コンテナ運搬用の大型のトレーラーが使用されると共に、その大型のトレーラーをクレーン100の昇降位置に対して正確に停止させる必要があるため、コンテナCの位置に応じて車両Mの位置を補正する上記の走行制御システムは、車両Mの自動走行に好適である。 Furthermore, in the container yard, a large trailer for transporting containers is used as the vehicle M, and it is necessary to accurately stop the large trailer with respect to the lifting position of the crane 100. The above travel control system that corrects the position of the vehicle M accordingly is suitable for automatic travel of the vehicle M.

また、コンテナヤードで使用するクレーン100は、車両Mの走行速度に比べて低速である。そこで、一般的には、クレーン100を積み卸し位置まで移動させておき、車両Mをその積み卸し位置に停止させる。この際、走行制御システムは、上述したように、車両Mからクレーン100までの距離を検出して車両Mを停止させることができる。なお、距離検出器3によるクレーン100の検出部位は、脚部101やタイヤの位置に限らず、その周辺や別途設けた検出用のマーカーなどを用いることができる。 Also, the crane 100 used in the container yard is slower than the traveling speed of the vehicle M. Therefore, generally, the crane 100 is moved to the unloading position, and the vehicle M is stopped at the unloading position. At this time, the travel control system can detect the distance from the vehicle M to the crane 100 and stop the vehicle M, as described above. It should be noted that the position of the crane 100 to be detected by the distance detector 3 is not limited to the position of the leg 101 or the tire, and may be the periphery thereof or a separately provided detection marker.

このようにして、上記の走行制御システムは、位置検出器1,2の誤差を補正しながら、目標経路P1に沿ってトレーラー(車両M)を正確に自動走行させると共に、所定位置にトレーラーを正確に停止させることが可能である。また、コンテナヤードでは、複数の区画CAにコンテナCを整列状態で集積しているので、コンテナC自体を距離検出器3の測定対象物にすることができ、通常、大きさや形状等がほぼ同等であるコンテナCが使用されているので、測定対象物としての検出も容易であり、新たに測定対象物を設置する必要もない。 In this manner, the travel control system corrects errors in the position detectors 1 and 2, automatically travels the trailer (vehicle M) accurately along the target route P1, and accurately moves the trailer to a predetermined position. It is possible to stop at In addition, in the container yard, since the containers C are stacked in a plurality of compartments CA in an aligned state, the containers C themselves can be used as objects to be measured by the distance detector 3, and the sizes and shapes of the containers are usually approximately the same. Since the container C is used, it can be easily detected as an object to be measured, and there is no need to install a new object to be measured.

さらに、上記の走行制御システムは、位置検出器1,2のある程度の検出誤差が許容できる広い領域を走行する場合には、位置検出器1,2のデータに基づく走行も可能である。但し、上記の走行制御システムは、位置検出器1,2の検出誤差に対処するものであるから、とくに、コンテナヤードの作業走行レーンL1のように、検出誤差が大きく影響するような狭い領域を走行する際には、距離検出器3の距離データを優先的に用いて車両Mの走行制御を行うこととなる。 Furthermore, the travel control system described above can travel based on the data of the position detectors 1 and 2 when traveling in a wide area where a certain amount of detection error of the position detectors 1 and 2 is acceptable. However, since the above-described travel control system deals with detection errors of the position detectors 1 and 2, it can be used particularly in narrow areas where detection errors have a large effect, such as the work travel lane L1 in the container yard. When traveling, the distance data of the distance detector 3 is preferentially used to control the traveling of the vehicle M. FIG.

本発明に係わる車両の走行制御システムは、その構成が上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。また、本発明の車両の走行制御システムは、コンテナヤードで自動走行する車両に限らず、様々な走行領域で実施することが可能であり、距離検出器の測定対象物としては、縁石やガードレールなどの立体的な設置物を利用することも可能であり、画像処理を行う距離検出器を使用すれば、立体的な設置物に加えて白線なども測定対象物にすることができる。 The configuration of the vehicle cruise control system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as appropriate without departing from the gist of the present invention. In addition, the vehicle travel control system of the present invention is not limited to vehicles that automatically travel in container yards, and can be implemented in various travel areas. It is also possible to use a three-dimensional installation object, and if a distance detector that performs image processing is used, white lines and the like can be used as objects to be measured in addition to the three-dimensional installation object.

1 GPS(位置検出器)
2 INS(位置検出器)
3 距離検出器(LRF)
5 行動計画装置
6 車両制御装置
7 カメラ
9 無線通信装置
100 クレーン
C コンテナ(測定対象物)
CA 区画
M 車両
P1 目標経路
1 GPS (position detector)
2 INS (position detector)
3 Range Detector (LRF)
5 action planning device 6 vehicle control device 7 camera 9 wireless communication device 100 crane C container (object to be measured)
CA Section M Vehicle P1 Target route

Claims (3)

予め設定した目標経路に沿って自動走行する車両の走行制御システムであって、
車両の自己位置を検出する位置検出器と、
車両から少なくとも車幅方向片側の測定対象物までの距離を検出する距離検出器と、
車両の走行系の制御を行う車両制御装置と、
車両の行動計画を作成する行動計画装置とを備え、
行動計画装置が、車両の走行中に、距離検出器で検出した測定対象物までの距離に基づいて、予め設定した目標経路と現在位置との誤差を算出し、その誤差に基づいて、車両制御装置に対して車両を目標経路に戻す指令を出力する機能を有し、
車両が、コンテナ運搬用のトレーラーであって、
車両の走行領域が、複数のコンテナを集積する区画を所定間隔で配置したコンテナヤードであって、走行可能なクレーンによるコンテナの積み卸し位置を含むと共に、予め設定した目標経路が、前記区画に沿った経路であり、
前記距離検出器の測定対象物がコンテナ及びクレーンであると共に、距離検出器が、複数箇所の距離を検出することにより形状認識を行う機能を有し、
行動計画装置が、距離検出器で検出したクレーンまでの距離に基づいて、車両制御装置に対して車両をコンテナの積み卸し位置に停止させる指令を出力する機能を有し、
行動計画装置で用いるクレーンまでの距離が、距離検出器で形状認識したクレーンの所定部位までの距離であることを特徴とする車両の走行制御システム。
A travel control system for a vehicle that automatically travels along a preset target route,
a position detector for detecting the self-position of the vehicle;
a distance detector that detects the distance from the vehicle to an object to be measured on at least one side in the vehicle width direction;
a vehicle control device that controls a running system of the vehicle;
and an action planning device that creates an action plan for the vehicle,
The action planning device calculates the error between the preset target route and the current position based on the distance to the measurement object detected by the distance detector while the vehicle is running, and based on the error, vehicle control is performed. Has a function to output a command to return the vehicle to the target route to the device,
The vehicle is a trailer for transporting containers,
A vehicle travel area is a container yard in which a plurality of containers are stacked and arranged at predetermined intervals, and includes loading and unloading positions of containers by a crane that can travel, and a preset target route is along the compartments. and
The object to be measured by the distance detector is a container and a crane, and the distance detector has a function of recognizing shapes by detecting distances at a plurality of locations,
The action planning device has a function of outputting a command to the vehicle control device to stop the vehicle at the container loading/unloading position based on the distance to the crane detected by the distance detector,
A travel control system for a vehicle, wherein a distance to a crane used in the action planning device is a distance to a predetermined part of the crane whose shape is recognized by a distance detector .
前記距離検出器が、車両の少なくとも左右両側及び前側にレーザ光を走査するレーザレンジファインダであることを特徴とする請求項1に記載の車両の走行制御システム。 2. The vehicle running control system according to claim 1, wherein the distance detector is a laser range finder that scans a laser beam at least to the left, right, and front sides of the vehicle. 遠隔位置との間でデータの送受信を行う無線通信装置を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載の車両の走行制御システム。 3. A traveling control system for a vehicle according to claim 1, further comprising a wireless communication device for transmitting and receiving data to and from a remote location.
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