JPH0713008U - 無人車の自律交差点制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価で機能の低い簡易な無人車にも、近接す
る交差点間で混信する虞のない自律交差点制御機能を付
加することができる無人車の自律交差点制御装置を提供
する。 【構成】 交差点情報（周波数、交差点番号等）を示す
コードを表わすよう磁石や鉄板等である被検出物６を、
交差点の手前で誘導ライン７に沿って並列に配列し、こ
れをセンサ５が検出して検出信号ｃを出力すると、プロ
グラマブルコントローラ（ＰＣ）４がこの検出信号ｃか
ら前記コードを読み取るとともにこのコードを表わす信
号である交差点選択指令信号ａを自律交差点制御装置２
へ出力し、その結果通信制御装置２が自律交差点制御を
行う際、通信媒体（微弱電波、光等）に前記交差点情報
をもたせ、この通信媒体によって他の無人車との無線通
信を行うことができるというものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、無人車の自律交差点制御装置に関し、特に安価で機能の低い簡易な 無人車に自律交差点制御機能を付加する場合に適用して有用なものである。

【０００２】

【従来の技術】

誘導ラインに沿って無人車が走行するシステムには、通常、誘導ラインの分岐 、合流、交差等がある。そのため複数の無人車を走行させる場合には、これら分 岐、合流、交差等の各交差点で無人車どうしの衝突が起こらないように、交差点 制御を行う必要がある。

【０００３】 従来、交差点制御には地上制御型と、自律制御型とがあり、それぞれ下記のよ うに行われている。

【０００４】 地上制御型交差点制御：この交差点制御では、図７（ａ）に示すように、無人 車４１に通過信号受信機４２が設置され、地上側に車両検出センサ４３と通過信 号送信機４４が設置される。図中、４５は車輪、４６は誘導ライン、４７は交差 点である。動作としては、地上側の制御装置（図示省略）が車両検出センサ４３ によって、交差点４７に近づく無人車４１を検出すると、この無人車４１を交差 点４７に進入させて良いか否かを判断し、送信機４４により通過信号の発信をオ ン／オフさせて、無人車４１に対して交差点の通過許可／停止を指令する。無人 車４１では、受信機４２によって通過許可指令を受信した場合は交差点４７に進 入して通過し、停止指令を受信した場合は次に通過許可指令を受信するまで停止 して待機する。

【０００５】 自律制御型交差点制御：この交差点制御では、無人車側だけで交差点制御が行 われ、地上側には交差点制御用の設備は必要ない。そのため、図７（ｂ）に示す ように、各無人車４１には他車を検出するために車両検出センサ４８が設置され ている。動作としては、自車が交差点４７の手前に差し掛った場合に他車を車両 検出センサ４８で検出すると、優先順位に応じて通過または停止する。他車を検 出しない場合はそのまま通過する。

【０００６】 しかし、地上型交差点制御では、地上側に車両検出センサ４３、通過信号送信 機４４及び制御装置といった諸設備が必要とされ、また地上側制御装置用の制御 ソフトウェアが必要であり、実施に要するコスト及び工数が多大である。更に、 交差点数が多い無人車システムの場合は、制御要素が多くなるので、分散して制 御する必要がある。

【０００７】 一方、自律制御型交差点制御では、無人車４１，４１どうしの間に障害物が存 在するような交差点の場合、この障害物は検出せずに他車だけを検出できるよう に車両検出センサ４８の検出エリアを調整する必要があるが、この調整は難しい 。また、図７（ｃ）に示すように交差点４７の交差角によっては他車が検知エリ ア４９から外れてしまうため他車を検出できないという死角が生じる場合がある 。

【０００８】 そこで本考案者等は、先に特願平４−２８３２７５号において、このような問 題点を解決することのできる無人車の交差点制御方法を提示した。この無人車の 交差点制御方法は、基本的には、無人車間で無線により通信を行うこと、自車が 交差点進入時に他車へ待機制御用の信号を発信すること、他車への信号発信前に 他車からの待機制御用信号を受信した場合は該信号が途絶えるまで自車を待機さ せること、他車への信号発信前に他車からの信号を受信しない場合は自車を交差 点に進入させること、交差点通過後は信号の発信を停止することを特徴とするも のである。更にこれに加えて、交差点どうしが近接している場合には、この交差 点間での混信を防止するため、通信媒体に各交差点に固有の情報（以下単に交差 点情報という）をもたせ、この通信媒体によって無線通信を行うという方法を提 示した。具体的には、通信媒体として微弱電波や光を用い、これらの周波数を各 交差点ごとに変えたり、あるいはこれらが各交差点の番号を表わすよう変調した りするというものである。

【０００９】 図６は、このような交差点制御方法を実現する自律交差点制御装置を備えた無 人車の一例を示す説明図である。同図に示すように本無人車３１は、内部に設け られた無人車制御装置３３及び上端部に設けられた自律交差点制御装置２を有す る。これらのうち無人車制御装置３３は、パラレル出力ポート３３ａ、ＣＰＵ３ ２ｂ、ＲＯＭ３３ｃ及びＲＡＭ３３ｄを有しており、自律交差点制御装置２から は停止指令信号ｉ等を入力し、自律交差点制御装置２へは交差点制御開始指令信 号ｈ、各交差点の交差点情報である交差点選択指令信号ｊ等を出力するとともに 、無人車３１の走行制御を行う。自律交差点制御装置２は、無人車制御装置３３ との間で交差点制御開始指令信号ｈ、交差点選択指令信号ｊ及び停止指令信号ｉ 等の授受を行うとともに、前述のような交差点制御を行う。

【００１０】 この無人車３１によれば、無人車制御装置３３から出力された交差点制御開始 指令信号ｈ及び交差点選択指令信号ｊを自律交差点制御装置２が入力すると、こ の自律交差点制御装置２が、これらの信号に基づき、通信媒体に交差点情報をも たせるとともに、この通信媒体によって無線通信を行い交差点制御を開始する。 なお制御内容の詳細は前述の特願平４−２８３２７５に示す通りである。

【００１１】

【考案が解決しようとする課題】

ところで狭いエリア内に多数の交差点を有する場合、それに応じた数だけの交 差点情報（周波数、交差点番号等）を設ける必要がありこれらを無人車制御装置 ３３から自律交差点制御装置２へ出力（交差点選択指令信号ｊ）するには、無人 車制御装置３３のパラレル出力ポート３３ａがそれ相当のものでなければならな い。具体的には２５６chの周波数を設ける場合、これらをバイナリコードで出力 するには８bit のパラレル出力ポートが必要である。

【００１２】 しかしながら安価で機能の低い簡易な無人車の場合には、このような８bit の パラレル出力ポート及びこのパラレル出力ポートからの出力を制御する機能（ソ フトウェアなど）がその無人車制御装置に十分装備されていない。更に最も簡易 な無人車の場合には、その無人車制御装置から交差点制御開始指令信号ｈを出力 することもできない。従ってこれらのような簡易な無人車には、自律交差点制御 装置２を設けても前述のような自律交差点制御機能を付加することができない。

【００１３】 本考案は、上記従来技術に鑑み、安価で機能の低い簡易な無人車にも、近接す る交差点間で混信する虞のない自律交差点制御機能を付加することができる無人 車の自律交差点制御装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する考案の第１の構成は、各交差点に固有の交差点情報を通信 媒体にもたせ、この通信媒体によって無人車間の無線通信を行い、自車が交差点 進入時には他車へ待機制御用の信号を発信し、他車への信号発信前に他車から待 機制御用の信号を受信した場合にはこの信号が途絶えるまで自車を待機させ、他 車への信号発信前に他車からの信号を受信しない場合には自車を交差点に進入さ せ、交差点通過後は信号の発信を停止するという自律交差点制御を行う無人車の 自律交差点制御装置において、 前記交差点情報を示すコードを表わすよう、各交差点の手前で誘導ラインに沿 って配列された被検出物、もしくはこれらのコードが予め記録されるとともに各 交差点の手前で誘導ラインに沿って設けられたＩＤプレートと、 無人車に設けられるとともに、前記被検出物または前記ＩＤプレートからこれ らのコードを読み取り、読み取ったコードを表わす信号を出力するコード読み取 り手段とを備えたことを特徴とする。

【００１５】 また上記目的を達成する本考案の第２の構成は、上記第１の構成の無人車の自 律交差点制御装置において、各交差点の開始及び終了を示すコードを表わすよう 、各交差点の前後で誘導ラインに沿って配列された他の被検出物、もしくはこれ らのコードが予め記録されるとともに各交差点の前後で誘導ラインに沿って設け られた他のＩＤプレートを有するとともに、コード読取り手段がこれらのコード を読み取ると、交差点制御の開始指令信号及び終了指令信号を出力することを特 徴とする。

【００１６】

【作用】

上記第１の構成の本考案によれば、コード読取り手段が、交差点の手前でＩＤ プレートもしくは被検出物からこの交差点に固有の情報を示すコードを読み取る と、このコードを表わす信号を出力する。その結果自律交差点制御装置は、交差 点制御を行う際、前記交差点に固有の情報を通信媒体にもたせ、この通信媒体に よって他車との無線通信を行うことができる。

【００１７】 また上記第２の構成の本考案によれば、コード読み取り手段が、上記作用に加 えて、交差点の前後で他のＩＤプレートもしくは被検出物からこの交差点の開始 及び終了を表わすコードを読み取ると、これらのコードに基づいて交差点制御の 開始指令信号及び停止指令信号を出力する。その結果自律交差点制御装置は、こ れらの信号に基づいて交差点制御を開始及び停止することができる。

【００１８】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお従来技術と同様の部 分には同一の符号を付し重複する詳細な説明は省略する。

【００１９】 図１は、本考案の実施例に係る自律交差点制御装置を示す説明図である。同図 （ａ）に示すように無人車１には、無人車制御装置３、自律交差点制御装置２、 プログラマブルコントローラ（以下ＰＣと略す）４及びセンサ５が設けられてお り、路面８には被検出物６が設けられている。

【００２０】 これらのうち被検出物６は、磁石や鉄板等の部材であって、図１（ｂ）の平面 図に示すように、各交差点の交差点情報である周波数や交差点番号等を示すバイ ナリのコード（８bit ）を表わすよう交差点（図示省略）の手前で、誘導ライン ７に沿って並列に配列されるとともに、路面８に埋設または貼付されている。セ ンサ５は、被検出物６を検知可能な近接センサまたは磁気センサであって、図１ （ａ），（ｂ）に示すように無人車１の前進方向（矢印Ｂの方向）右側の下端部 に設けられている。従って無人車１が前進し、センサ５が被検出物６の上方に占 位すると、図１（ｃ）（図１（ａ）のＡ部を前進方向から見た拡大図）に示すよ うにセンサ５の各センサ部５ａと各被検出物６とが各々相対向するため、センサ ５は、この被検出物６を検出し、検出信号ｄをＰＣ４へ出力する。図１（ｄ）は 、このときの検出信号ｄの信号波形である。なお同図中の点線は、図１（ｃ）に おいて被検出物６が配置されていない部分に対応し、検出信号がないことを表わ している。

【００２１】 ＰＣ４は、図２のフローチャートに示すようにセンサ５から出力された検出信 号ｄを入力し（ステップ１００参照）、この検出信号ｄから被検出物６が表わす コード、例えば図１（ｄ）の例では「１００１１００１」という８bit のコード （信号がしき値ｄｏを越えた場合に「１」とする）を読み取り（ステップ１０１ 参照）、このコードを交差点選択指令信号ａとして自律交差点制御装置２へ出力 する（ステップ１０２参照）。

【００２２】 自律交差点制御装置２は、図６の自律交差点制御装置２と同様のものであるが 、交差点選択指令信号ａをＰＣ４から入力する点が異なる。すなわちこの自律交 差点制御装置２は、無人車制御装置３から交差点制御開始指令信号ｂを入力し、 更にＰＣ４から交差点選択指令信号ａを入力すると、この交差点選択指令信号ａ に基づき、通信媒体（微弱電波、光等）に当該交差点の交差点情報をもたせ、こ の通信媒体によって他の無人車１との無線通信を行い、交差点制御を開始する。 なお停止指令信号ｃは、図６の自律交差点制御装置２と同様に他の無人車１に信 号を送信する前に他の無人車３１から信号を受信した場合に無人車制御装置３へ 出力される。

【００２３】 無人車制御装置３は、自律交差点制御装置２へ交差点制御開始指令信号ｂを出 力し、自律交差点制御装置２からは停止指令信号ｃを入力するとともに、無人車 １の走行制御を行う。

【００２４】 なお図３に示すように上記の被検出物６及びセンサ５のかわりに被検出物１６ 及びセンサ１５を設けてもよい。被検出物１６は、被検出物６と同じく磁石や鉄 板等の部材であるが、被検出物６が交差点情報を示すコードを表わすよう誘導ラ イン７に沿って並列に配列されているのに対し、同じく交差点情報を示すコード を表わすよう誘導ライン７に沿って直列に配列されている。センサ１５は、この ような被検出物１６を検知可能に構成された近接センサまたは磁気センサである 。従ってこの場合には、センサ１５からＰＣ４へシリアルに検出信号が出力され る。

【００２５】 更には、図４（ａ）に示すように上記被検出物６及びセンサ５のかわりにＩＤ プレート２６及びコード読取り機２５を設けてもよい。図４（ｃ）は、ＩＤプレ ート２６及びコード読取り機２５の機能ブロック図である。同図に示すようにＩ Ｄプレート２６は、送信部２６ａ、受信部２６ｂ、メモリ２６ｃ及びメモリ２６ ｃのバックアップ２６ｄを有しており、コード読取り機２５は、送信部２５ａ、 受信部２５ｂ及びバッファ２５ｃを有している。各ＩＤプレート２６のメモリ２ ６ｃには、予めバッファ２５ｃ、送信部２５ａ及び受信部２６ｂを介して各交差 点の交差点情報を示すコードが記録されており、送信部２６ａ、受信部２６ｂ及 びバッファ２５ｃを介してこれらのコードを参照することができる。なお送信部 ２５ａ，２６ａと受信部２５ｂ，２６ｂとの間の信号伝送は電波や光等によって 行われる。このようなＩＤプレート及びコード読取り機としては、既存のものを 適宜使用することができる。

【００２６】 従って無人車１が前進し、図４（ｂ）（図４（ａ）のｃ部を前進方向から見た 拡大図）のようにコード読取り機２５がＩＤプレート２６の上方に占位すると、 このコード読取り機２５は、ＩＤプレート２６のメモリ２６ｃに記録されている コードを読み取り、この読み取ったコードを表わす信号ｅをＰＣ４へ出力する。

【００２７】 また無人車制御装置３に交差点制御開始指令信号ｂを出力する機能がないよう な場合には、各交差点の開始及び終了を示すコードを表わす被検出物を各交差点 の前後に固定、すなわち前記コードを表わすよう磁石や鉄板等を各交差点の手前 で誘導ライン７に沿って並列または直列に配列（図１（ｂ）の被検出物６及び図 ３の被検出物１６を参照）するとともに、路面８に埋設または貼付し、センサ５ または１５がこれらを検出したときに、ＰＣ４から通信制御装置２へ交差点制御 開始指令信号及び交差点制御停止指令信号を出力するようにしてもよい。あるい はこのような被検出物のかわりに前記コードをメモリに記録したＩＤプレートを 設け、コード読取り機２５がこのＩＤプレートから前記コードを読み取ったとき 、上記のようにＰＣ４から自律交差点制御装置２へ交差点制御開始指令信号及び 交差点制御停止指令信号を出力するようにしてもよい。

【００２８】 このような場合のＰＣ４の動作は、図５のフローチャートに示すようにまずセ ンサ５，１５またはコード読取り機２５から検出信号を入力し、この検出信号が コードを表わしているかどうかを判断する（ステップ１１０，１１１参照）。そ の結果コードを表わしている場合には、このコードが交差点開始、交差点終了及 び交差点情報（周波数、交差点番号等）の何れのコードかを判断する（ステップ １１２，１１４参照）。最後にこの判断結果に基づき、交差点制御開始指令信号 、交差点制御停止指令信号または交差点選択指令信号の何れかを自律交差点制御 装置２に出力する。

【００２９】 なお上記実施例では、ＰＣ４を用いているが、これに限定するものではなくセ ンサ５，１５及びコード読取り機２５から出力される各コードの検出信号を入力 し、これらのコードを表わす信号（交差点制御開始指令信号、交差点制御停止指 令信号及び交差点選択指令信号）を自律交差点制御装置２に出力することができ るものであればよい。例えば小型のＣＰＵボードなどでもよい。

【００３０】

【考案の効果】

以上実施例とともに具体的に説明したように、本考案によれば、無人車制御装 置から交差点選択指令信号、交差点制御開始指令信号及び交差点制御停止指令信 号を出力することができないような安価で機能の低い簡易な無人車にも自律交差 点制御機能を付加することができる。またコード読取り手段は、種々のものを使 用可能なため多様な無人車に最適なものを選択できる。更に被検出物の配列やＩ Ｄプレートの記録内容を変更するだけで容易に走行ルートのレイアウト変更に対 応できるとともに、その際目視確認ができるためまちがいが発生しにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例に係る無人車の自律交差点制御
装置を示す説明図である。

【図２】ＰＣの動作を示すフローチャートである。

【図３】被検出物の他の配列方法を示す説明図である。

【図４】ＩＤプレート及びコード読取り機を示す説明図
である。

【図５】ＰＣの動作を示すフローチャートである。

【図６】従来技術に係る無人車の自律交差点制御装置を
示す説明図である。

【図７】従来の無人車の交差点制御方法を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ 無人車 ２ 自律交差点制御装置 ４ プログラマブルコントローラ（ＰＣ） ５，１５ センサ ６，１６ 被検出物 ２５ コード読取り機 ２６ ＩＤプレート

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 各交差点に固有の交差点情報を通信媒体
   にもたせ、この通信媒体によって無人車間の無線通信を
   行い、自車が交差点進入時には他車へ待機制御用の信号
   を発信し、他車への信号発信前に他車から待機制御用の
   信号を受信した場合にはこの信号が途絶えるまで自車を
   待機させ、他車への信号発信前に他車からの信号を受信
   しない場合には自車を交差点に進入させ、交差点通過後
   は信号の発信を停止するという自律交差点制御を行う無
   人車の自律交差点制御装置において、 前記交差点情報を示すコードを表わすよう、各交差点の
   手前で誘導ラインに沿って配列された被検出物、もしく
   はこれらのコードが予め記録されるとともに各交差点の
   手前で誘導ラインに沿って設けられたＩＤプレートと、 無人車に設けられるとともに、前記被検出物または前記
   ＩＤプレートからこれらのコードを読み取り、読み取っ
   たコードを表わす信号を出力するコード読み取り手段と
   を備えたことを特徴とする無人車の自律交差点制御装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の無人車の自律交差点制
   御装置において、各交差点の開始及び終了を示すコード
   を表わすよう、各交差点の前後で誘導ラインに沿って配
   列された他の被検出物、もしくはこれらのコードが予め
   記録されるとともに各交差点の前後で誘導ラインに沿っ
   て設けられた他のＩＤプレートを有するとともに、コー
   ド読取り手段がこれらのコードを読み取ると、交差点制
   御の開始指令信号及び終了指令信号を出力することを特
   徴とする無人車の自律交差点制御装置。