JPH08272439A - 車両の無線操縦システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車両の無線操縦システムにおいて、車両の発
進・走行・制動を行う操作を簡潔な一つの操作にまとめ
ることにより、操作の簡略化を図り、無線操縦時の操作
性及び安全性を向上することを目的とする。 【構成】 ジョイスティックを前進指示方向に倒すと、
Ｔ／Ｍ段が前進１速（１ｓｔ）に変速されると共に、車
両の飛び出しを防止すべく制動力が徐々に減少される。
その後、ジョイスティック３の操作角度に応じて、アク
セル開度を変化させ、車速が任意速度に制御される。こ
の状態で、ジョイスティック３を中立状態に戻すと、車
両の急停止を防止すべく制動力を徐々に増加させると共
に、アクセル開度を減少させ、車速を低下させる。車速
が０（停止状態）になった時点で、Ｔ／Ｍ段がニュート
ラル（Ｎ）に変速される。また、ジョイスティックを後
進指示方向に倒すと、Ｔ／Ｍ段が後進（Ｒ）に変速され
る他は、ジョイスティックを前進指示方向に倒したとき
と同様の動作を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電波を用いて車両を遠
隔操縦する無線操縦車両に関し、特に、無線遠隔操作時
の操作性及び安全性を向上する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】工場構内では、半製品輸送や物流拠点へ
の製品輸送あるいは廃棄物輸送など、用途・工程に応じ
て様々な形式の車両が数多く利用されている。近年、省
人化による生産性の向上や作業改善等を目的として、無
線操縦式構内専用車両が開発されたことが知られている
（自動車技術会 学術講演会前刷集９４４ １９９４−
１０参照）。

【０００３】前記無線操縦式構内専用車両（以下、無線
操縦車両と記す）の操縦で使用する無線操縦装置（以
下、送信機と記す）には、ステアリング制御用ボリュー
ム、走行時のトランスミッションポジションセレクト及
び車両速度の制御と荷役作業時のエンジン回転制御のた
めのジョイスティック、荷役操作のためのスイッチ群な
どが設置されている。これらの操作により、送信機から
の信号を電波で伝達し、車載側の装置で制御するもので
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、無線操縦車
両を操縦するに際し、車両の発進・走行・制動を行うた
めに、変速操作、エンジン回転数変更操作及び制動操作
を別々のスイッチ類で操作しなければならないとする
と、操縦者には熟練を要する煩雑な操作が強いられるの
で、誤操作を行う恐れが生じ、操作性及び安全性が低下
するという問題点がある。 そこで、本発明は以上のよ
うな問題点に鑑み、操作の簡略化を図り、無線操縦時の
操作性及び安全性を向上することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、無線により車両を遠隔操縦するシステムにお
いて、車両を無線操縦する無線操縦装置は、車両の制御
指令を送信する無線送信手段と、車両の変速操作、制動
操作及び車両の駆動源となる原動機回転数変更操作を統
合して行う統合操作手段と、前記統合操作手段からの指
令を送信する制御を行う無線送信制御手段と、を含んで
構成され、前記無線操縦装置により操縦される無線操縦
車両は、前記統合操作手段からの指令を受信する無線受
信手段と、変速を行う変速手段と、制動を行う制動手段
と、原動機回転数の変更を行う回転数変更手段と、受信
した統合操作手段からの指令に基づき、前記変速手段、
制動手段及び回転数変更手段の制御を統合して行う車両
統合操作制御手段と、から構成した。

【０００６】請求項２記載の発明は、前記制動手段は、
制動力を可変とする機能を有し、前記車両統合操作制御
手段は、制動開始時には制動力が徐々に増加するよう制
御され、制動開放時には制動力が徐々に減少するように
制御される構成とした。請求項３記載の発明は、前記車
両を無線操縦する無線操縦装置は、車両の状態を受信す
る無線受信手段と、車両の状態を表示する表示手段と、
受信した車両状態に基づき前記表示手段を制御する表示
制御手段と、を含んで構成され、前記無線操縦装置によ
り操縦される無線操縦車両は、車両の状態を送信する無
線送信手段と、車両の各種状態を検出する検出手段と、
検出された各種状態に基づき車両の状態信号を発生する
と共に、前記無線送信手段を制御する無線送信制御手段
と、から構成した。

【０００７】

【作用】請求項１記載の発明においては、操縦者は熟練
を要する煩雑な操作を行う必要がなくなり、誤操作を減
らすことができるようになるため、車両の操作性及び安
全性が向上する。請求項２記載の発明においては、車両
が急停止又は急発進することがなくなるため、車両の操
作性及び安全性が向上する。

【０００８】請求項３記載の発明においては、操縦者は
無線操縦車両外部からの目視では確認不可能な車両の制
御情報並びに故障情報を瞬時に表示手段により把握し、
的確な操縦を行うことができるようになるため、車両の
操作性及び安全性が向上する。

【０００９】

【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図１は、本発明の実施例の全体のシステム構成
を示す。無線操縦車両のシステムは、大別すると、操縦
者の操作により車両の操縦指令を行う無線操縦装置（以
下、送信機と記す）１と、送信機１の指令に基づき走行
を行う無線操縦車両６とから構成され、データの送信に
は周波数の異なるＶＨＦ帯の２波を用い、送信機１から
無線操縦車両６の制御を行う車載制御装置（以下、受信
機と記す）７への制御指令、受信機７から送信機１への
車両モニタ情報と双方向の通信を行っている。

【００１０】なお、車両は、駆動用原動機として図示し
ないエンジンを搭載している。また、送信機１は、車両
のステアリング操作を行うステアリング制御用ボリュー
ム（以下、ボリュームと記す）２と、走行時のトランス
ミッションポジションセレクト及び車両速度の制御と荷
役作業時のエンジン回転制御指示を行うジョイスティッ
ク（以下、ジョイスティックと記す）３と、無線操縦車
両６の制御状態を表示する液晶表示モニタ（以下、液晶
表示モニタと記す）４と、車両の制御指令を発射するア
ンテナ５ａと、荷役操作のための図示しないスイッチ群
と、から構成されている。ここで、前記送信機１のパネ
ル１ａには図３に示すように、前記ボリューム２、ジョ
イスティック３及び液晶表示モニタ４の他、荷役操作の
ためのスイッチ群やその他のスイッチ群等が設けられて
いる。

【００１１】一方、無線操縦車両６は、送信機１からの
車両制御指令を受信するアンテナ５ｂを介して受信機７
と、ステアリング制御指令によりステアリング操作を行
うステアリングモータ８と、エンジン回転制御指示に基
づいてエンジン回転制御を行うアクセルコントローラ９
と、ブレーキ制御指令に基づいてブレーキ制御を行うブ
レーキ圧コントローラ１０と、トランスミッション（以
下、Ｔ／Ｍと記す）制御指令に基づいてＴ／Ｍ制御を行
うＴ／Ｍコントローラ１１と、から構成される。以上の
構成に加え、車両の制御状態を検出するセンサ類として
は、ステアリング操作状態を検出するステア位置センサ
８ａと、エンジン回転数を検出する回転センサ９ａと、
無線操縦車両６の車速を検出する車速センサ９ｂと、ブ
レーキ圧を検出するブレーキ圧センサ１０ａと、Ｔ／Ｍ
の変速段を検出するポジションセンサ１１ａと、が併設
されている。

【００１２】図２は、送信機１及び受信機７の制御シス
テムブロック図を示す。送信機１は、送信機１の制御を
行う送信機制御装置（図では、ＣＰＵと略記する）１４
と、無線の送受信を行う無線送信手段又は無線受信手段
としての無線ユニット１６ａと、無線ユニット１６ａの
故障や電波環境悪化時に、有線制御を可能とすべく有線
制御に切り換える無線／有線切り換え回路（以下、切換
回路と記す）１５ａと、各種のスイッチ類と、送信機１
の各要素に電源供給を行うニッケル水素バッテリ（以
下、バッテリと記す）１７より構成されている。なお、
送信機制御装置１４は、請求項１記載の無線送信制御手
段又は請求項３記載の表示制御手段としての機能を有す
る。

【００１３】ボリューム２、統合操作手段としてのジョ
イスティック３、車両走行と荷役作業の切り換えを行う
モード切換スイッチ１２及び車両の非常停止を行う非常
停止スイッチ１３の出力は、送信機制御装置１４に入力
され、切換回路１５ａ及び無線ユニット１６ａを介して
アンテナ５ａから送信される。一方、車両側より送られ
てきた無線操縦車両６の車両モニタ情報は、送信機制御
装置１４により、その内容が表示手段としての液晶表示
モニタ４に表示される。また、バッテリ１７の電圧は、
図示しないＡ／Ｄ変換器を介して送信機制御装置１４に
入力され、その電圧が監視される。

【００１４】一方、受信機７は、受信機７及び車両の制
御を行う車両制御装置（図では、ＣＰＵと略記する）１
８と、切換回路１５ｂと、無線の送受信を行う無線送信
手段又は無線受信手段としての無線ユニット１６ｂより
構成されている。なお、車両制御装置１８は、請求項１
又は２記載の車両統合操作制御手段又は請求項３記載の
無線送信制御手段としての機能を有する。

【００１５】送信機１から送られてきた車両の制御指令
は、アンテナ５ｂ、無線ユニット１６ｂ及び切換回路１
５ｂを介して車両制御装置１８に入力される。そして、
車両の制御指令は、車両制御装置１８から、車両のステ
アリング操作を行うステアリングモータ８と、エンジン
回転制御を行う回転数変更手段としてのアクセルコント
ローラ９と、ブレーキ制御を行う制動手段としてのブレ
ーキ圧コントローラ１０と、Ｔ／Ｍ制御を行う変速手段
としてのＴ／Ｍコントローラ１１と、各種の荷役作業の
制御を行うＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ Ｔａｋｅ Ｏｆｆ）制
御１９と、に出力される。また、車両の制御状態を検出
するための検出手段としての、ステア位置センサ８ａ、
回転センサ９ａ、車速センサ９ｂ、ブレーキ圧センサ１
０ａ及びポジションセンサ１１ａの各出力は、車両制御
装置１８に入力され、ステア位置センサ８ａ、回転セン
サ９ａ及びポジションセンサ１１ａの出力内容が送信機
１に送られる。

【００１６】以上の内容に加え、無線操縦車両６には、
車両の制御異常が発生したときに、その内容を表示する
アラーム表示２０が設けられており、車両制御装置１８
により表示制御されている。さらに、無線ユニット１６
ａ及び１６ｂの故障や電波環境悪化時に、有線制御を可
能とすべく、送受信機間の有線制御を行う有線ケーブル
２１も用意されている。

【００１７】図４は、請求項１記載の発明に係る車両の
変速操作、エンジン回転数変更操作及び制動操作を統合
した制御概要のタイムチャートを示しており、ジョイス
ティック３の操作に応じたトランスミッション段（図で
は、Ｔ／Ｍと略記する）、ブレーキ並びに車速の変化状
態を表している。最初の図は、停車状態を示している。
この状態では、トランスミッション段（以下、Ｔ／Ｍ段
と記す）はニュートラル（Ｎ）、ブレーキは全制動状態
となっている。

【００１８】ここで、ジョイスティック３を前進指示方
向に倒すと、Ｔ／Ｍ段が前進１速（１ｓｔ）に変速され
ると共に、車両の飛び出しを防止すべく制動力が徐々に
減少される。その後、ジョイスティック３の操作角度に
応じて、アクセル開度を変化させ、車速が任意速度に制
御される。この状態で、ジョイスティック３を中立状態
に戻すと、車両の急停止を防止すべく制動力を徐々に増
加させると共に、アクセル開度を減少させ、車速を低下
させる。車速が０（停止状態）になった時点で、Ｔ／Ｍ
段がニュートラル（Ｎ）に変速される。

【００１９】また、ジョイスティック３を後進指示方向
に倒すと、Ｔ／Ｍ段が後進（Ｒ）に変速されると共に、
車両の飛び出しを防止すべく制動力が徐々に減少され
る。その後、ジョイスティック３の操作角度に応じて、
アクセル開度を変化させ、車速が任意速度に制御され
る。この状態で、ジョイスティック３を中立状態に戻す
と、車両の急停止を防止すべく制動力を徐々に増加させ
ると共に、アクセル開度を減少させ、車速を低下させ
る。車速が０（停止状態）になった時点で、Ｔ／Ｍ段が
ニュートラル（Ｎ）に変速される。

【００２０】図５は、請求項１記載の発明に係る制御内
容のフローチャートを示し、これは一定時間毎に実行さ
れる。すなわち、図４の制御シーケンスを詳細に説明し
たものである。ステップ１（図では、Ｓ１と略記する。
以下同様）では、ジョイスティック３の操作状態より、
進行方向指示（前進、後進、中立）を読み込む。

【００２１】ステップ２では、進行方向指示が前進であ
るか否か判断し、前進指示であればステップ３へと進
み、前進指示でなければステップ１２へと進む。ステッ
プ３では、車両のＴ／Ｍ段を読み込み、ステップ４にお
いて、Ｔ／Ｍ段が１速であるか否か判断し、１速であれ
ばステップ５へと進み、１速でなければステップ１１へ
と進む。

【００２２】ステップ５では、ジョイスティック３の操
作角度を読み込み、ステップ６において、操作角度がブ
レーキ開放位置であるか否か判断し、開放位置であれば
ステップ７において、時間に比例して徐々に制動力を減
少させるべくブレーキ圧を下げ、ステップ１０へと進
む。このステップ７の処理が、請求項２記載の車両統合
制御手段に相当する。また、開放位置でなければ、ステ
ップ８において、ブレーキ作動位置か否か判断し、作動
位置であればステップ９において、時間に比例して徐々
に制動力を増加させるべくブレーキ圧を上げ、ステップ
１０へと進む。このステップ９の処理が、請求項２記載
の車両統合制御手段に相当する。一方、ブレーキ作動位
置でなければ、ステップ１０へと進む。

【００２３】ステップ１０では、ジョイスティック３の
操作角度データに従ってインジェクションポンプ（Ｉ／
Ｐ）のスピードレバー制御信号を出力し、エンジン回転
数を変え、処理を終了する。進行方向指示が前進でない
場合のステップ１２では、進行方向指示が後進であるか
否か判断し、後進指示であればステップ１３へと進み、
後進指示でなければステップ１６へと進む。

【００２４】ステップ１３では、車両のＴ／Ｍ段を読み
込み、ステップ１４において、Ｔ／Ｍ段が後進段（リバ
ース）であるか否か判断し、後進段であればステップ５
へと進み、前進指示である場合のステップ５以降の処理
を行う。また、後進段でなければステップ１５へと進
み、Ｔ／Ｍ段を後進段（リバース）に変速した後、処理
を終了する。

【００２５】進行方向指示が後進でない場合のステップ
１６では、車両のＴ／Ｍ段を読み込み、ステップ１７に
おいて、Ｔ／Ｍ段がニュートラルか否か判断し、ニュー
トラルであればステップ１８において、ブレーキを作動
させた後、処理を終了する。また、Ｔ／Ｍ段がニュート
ラルでなければ、ステップ１９へと進み、車速が０か否
か判断し、車速が０であればステップ２０において、Ｔ
／Ｍ段をニュートラル（Ｎｔｌ）に変速し、処理を終了
する。一方、車速が０でなければステップ１０へ進み、
ジョイスティック３の操作角度データに従ってインジェ
クションポンプ（Ｉ／Ｐ）のスピードレバー制御信号を
出力し、エンジン回転数を変え、処理を終了する。

【００２６】図６は、請求項３記載の発明に係る、車載
制御装置（受信機）７が無線操縦装置（送信機）１に送
信する無線操縦車両６の制御情報並びに故障情報の内容
を示す。ここには、回転センサ９ａにより検出されたエ
ンジン回転数、ステア位置センサ８ａにより検出された
実測ステアリング位置、ポジションセンサ１１ａにより
検出された変速段及び図に示すような各種の故障情報が
含まれている。これらの情報が送信機１に送信される
と、送信機制御装置１４により内容が液晶表示モニタ４
に表示される。

【００２７】なお、図においてジャッキリミットスイッ
チＯＮとなっているのは、ＰＴＯ制御１９としての図示
しないジャッキの状態を検出するリミットスイッチの状
態を示している。図７は、請求項３記載の発明に係る、
車両の制御情報並びに故障情報を表示する制御内容のフ
ローチャートを示し、これは一定時間毎に実行される。

【００２８】ステップ３０では、車載制御装置（受信
機）７から送られてきた図６に示す内容の車両の制御情
報並びに故障情報（以下、車両情報と記す）を受信す
る。ステップ３１では、受信した車両情報より、エンジ
ン回転データを抽出する。ステップ３２では、抽出した
エンジン回転データを１０進数データに変換し、液晶表
示モニタ４に表示する。このステップ３１〜ステップ３
２の処理で、エンジン回転データの表示を行っている。

【００２９】ステップ３３では、受信した車両情報よ
り、ステアリング位置データを抽出する。ステップ３４
では、抽出したステアリング位置データを後述の図８に
示すようなバーグラフデータに変換し、液晶表示モニタ
４に表示する。ステップ３５では、無線操縦装置（送信
機）１の車両のステアリング操作を行うボリューム２の
目標ステアリング位置を読み込む。ステップ３６では、
読み込んだステアリング位置データを後述の図８に示す
ようなバーグラフデータに変換し、液晶表示モニタ４に
表示する。ステップ３３〜ステップ３６の処理で、車両
の実際のステアリング位置データ及び操作した目標ステ
アリング位置データを一目で確認できるバーグラフデー
タを用いて表示している。

【００３０】ステップ３７では、受信した車両情報よ
り、トランスミッション変速段データ（以下、Ｔ／Ｍ段
データと記す）を抽出する。ステップ３８では、Ｔ／Ｍ
段データが前進１速（１ｓｔ）か否か判断し、前進１速
であればステップ３９において、液晶表示モニタ４に１
ｓｔと表示し、ステップ４４へと進む。Ｔ／Ｍ段データ
が前進１速でなければ、ステップ４０において、Ｔ／Ｍ
段データが後進（Ｒｅｖ）か否か判断し、後進であれば
ステップ４１において、液晶表示モニタ４にＲｅｖと表
示し、ステップ４４へと進む。Ｔ／Ｍ段データが後進で
なければ、ステップ４２において、Ｔ／Ｍ段データがニ
ュートラル（Ｎｔｌ）か否か判断し、ニュートラルであ
ればステップ４３において、液晶表示モニタ４にＮｔｌ
と表示し、ステップ４４へと進む。Ｔ／Ｍ段データがニ
ュートラルでなければ、変速段表示を行わずにステップ
４４へと進む。ステップ３７〜ステップ４３の処理で、
車両のトランスミッションの変速段データを表示してい
る。

【００３１】ステップ４４では、受信した車両情報より
故障情報（アラームフラグ）を抽出する。ステップ４５
では、アラームフラグの内容を検証することによって、
故障（アラーム）が発生しているか否か判断し、故障が
発生していればステップ４６において、フラグの種類に
応じた故障（アラーム）内容を液晶表示モニタ４に表示
する。ここで、液晶表示モニタ４のメッセージ表示領域
は、一行分しか確保されていないので、複数の故障情報
を表示するため、１秒毎に切り替えを行いながらその内
容を表示する処理も併せて行っている。一方、故障が発
生していなければ、車両情報の表示処理を終了する。ス
テップ４４〜ステップ４６の処理で、車両に故障が発生
したとき、その内容の表示を行っている。

【００３２】図８は、無線操縦装置１に設けられている
液晶表示モニタ４の表示例を示す。この表示は、図７に
示すフローチャートの制御によって行われている。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によれば、無線操縦車両の発進・走行・制動を行う変
速操作、原動機回転数変更操作及び制動操作を連係させ
て簡潔な一つの操作にまとめたから、操縦者は熟練を要
する煩雑な操作を行う必要がなくなり、誤操作を減らす
ことができるようになるため、車両の操作性及び安全性
が向上する。

【００３４】請求項２記載の発明によれば、無線操縦車
両の遠隔操作を行うに際し、制動開始時には制動力を徐
々に増加させ、制動解除時には制動力を徐々に減少させ
るようにしたから、車両が急停止又は急発進することが
なくなるため、車両の操作性及び安全性が向上する。請
求項３記載の発明によれば、無線操縦車両外部からの目
視では確認不可能な車両の制御情報並びに故障情報を、
無線操縦装置に表示するようにしたから、操縦者はその
内容を瞬時に把握し、的確な操縦を行うことができるよ
うになるため、車両の操作性及び安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す全体のシステム構成を
示す図で、（ａ）は無線操縦装置を示し、（ｂ）は無線
操縦車両を示す

【図２】 同上の制御内容を示す制御システムブロック
図

【図３】 同上で使用する送信機の正面図

【図４】 請求項１記載の発明に係る制御概要を示すシ
ーケンス図

【図５】 同上の制御内容を示すフローチャート

【図６】 請求項３記載の発明に係る車両から送信機に
送られる車両状態内容を示す図

【図７】 同上の制御内容を示すフローチャート

【図８】 同上の制御により表示される車両状態の一例
を示す図

【符号の説明】

１ 無線操縦装置（送信機） ３ ジョイスティック ４ 液晶表示モニタ ７ 車載制御装置（受信機） ８ａ ステア位置センサ ９ アクセルコントローラ ９ａ 回転センサ １０ ブレーキ圧コントローラ １１ Ｔ／Ｍコントローラ １１ａ ポジションセンサ １４ ＣＰＵ １８ ＣＰＵ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０５Ｄ 13/62 Ｇ０５Ｄ 13/62 Ｇ Ｈ０４Ｑ 9/00 ３０１ Ｈ０４Ｑ 9/00 ３０１Ｂ (72)発明者 園田 晃 埼玉県上尾市大字壱丁目１番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】無線により車両を遠隔操縦するシステムに
   おいて、車両を無線操縦する無線操縦装置は、車両の制
   御指令を送信する無線送信手段と、車両の変速操作、制
   動操作及び車両の駆動源となる原動機回転数変更操作を
   統合して行う統合操作手段と、前記統合操作手段からの
   指令を送信する制御を行う無線送信制御手段と、を含ん
   で構成され、前記無線操縦装置により操縦される無線操
   縦車両は、前記統合操作手段からの指令を受信する無線
   受信手段と、変速を行う変速手段と、制動を行う制動手
   段と、原動機回転数の変更を行う回転数変更手段と、受
   信した統合操作手段からの指令に基づき、前記変速手
   段、制動手段及び回転数変更手段の制御を統合して行う
   車両統合操作制御手段と、から構成されていることを特
   徴とする車両の無線操縦システム。
2. 【請求項２】前記制動手段は、制動力を可変とする機能
   を有し、前記車両統合操作制御手段は、制動開始時には
   制動力が徐々に増加するよう制御され、制動開放時には
   制動力が徐々に減少するように制御されることを特徴と
   する請求項１記載の車両の無線操縦システム。
3. 【請求項３】前記車両を無線操縦する無線操縦装置は、
   車両の状態を受信する無線受信手段と、車両の状態を表
   示する表示手段と、受信した車両状態に基づき前記表示
   手段を制御する表示制御手段と、を含んで構成され、前
   記無線操縦装置により操縦される無線操縦車両は、車両
   の状態を送信する無線送信手段と、車両の各種状態を検
   出する検出手段と、検出された各種状態に基づき車両の
   状態信号を発生すると共に、前記無線送信手段を制御す
   る無線送信制御手段と、から構成されていることを特徴
   とする請求項１又は２記載の車両の無線操縦システム。