JPH10133741A - 自動走行車両の追突防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 真に必要な場合だけ追突防止機能を発揮して
車両の円滑で効率の良い走行を可能とする自動走行車両
の追突防止装置を提供すること。 【解決手段】 予め定められた軌道に沿って自走する自
動走行車両Ａ，Ｂに発信器と受信器を設け、同一軌道上
を走行する他の先行車両から発信される信号を受信する
と当該車両の走行を制限して該車両の先行車両への追突
を防止するようにした自動走行車両の追突防止装置にお
いて、追突の可能性がない場合でも他の車両からの信号
を受信する可能性がある干渉区域を軌道上に設定すると
ともに、該干渉区域によって軌道を複数の区間ａ〜ｅに
分割し、車両Ａ，Ｂが走行している軌道区間を該車両
Ａ，Ｂからの信号によって識別し、同一干渉区域内の異
なる軌道区間ｂ，ｄを走行する車両Ａ，Ｂからの信号を
互いに無視するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、同一軌道上を自走
する自動走行車両同士の追突を防ぐための追突防止装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ゴルフ場内においてゴルフバ
ッグ等の荷物や人を搬送するゴルフカートとして使用さ
れる自動走行車両が各種開発されている。この自動走行
車両は、例えば走行路面に予め埋設された誘導線を検知
しながらこれに沿って所定の軌道を自走する車両であ
る。

【０００３】ところで、斯かる自動走行車両には追突防
止装置が設けられており、この追突防止装置は、同一軌
道上を走行する他の先行車両から発信される信号を受信
すると当該車両を減速、停止等せしめて該車両の先行車
両への追突を防止する装置である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例えば
複数の平行を成す誘導線が敷設されているような場合に
は、追突の可能性はないが他の車両からの信号を受信す
る可能性がある干渉区域が存在し、該干渉区域では、衝
突の可能性が全くないにも拘らず車両が互いに近接する
ために互いの信号を受信して車両が不必要に減速又は停
止してしまうという不具合が発生する。

【０００５】そこで、上記干渉区域においては受信感度
を下げ、他の車両からの信号を受信する可能性を低く抑
えている。このようにすると、本来の追突防止機能が低
下するため、車速を下げて走行するようにしている。

【０００６】ところが、上述のように干渉区域において
車速を下げると、ユーザーに無用の不便を強いることと
なってしまう。

【０００７】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、真に必要な場合だけ追突防止
機能を発揮して車両の円滑で効率の良い走行を可能とす
る自動走行車両の追突防止装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、予め定められた軌道に沿っ
て自走する自動走行車両に発信器と受信器を設け、同一
軌道上を走行する他の先行車両から発信される信号を受
信すると当該車両の走行を制限して該車両の先行車両へ
の追突を防止するようにした自動走行車両の追突防止装
置において、追突の可能性がない場合でも他の車両から
の信号を受信する可能性がある干渉区域を軌道上に設定
するとともに、該干渉区域によって軌道を複数の区間に
分割し、車両が走行している軌道区間を該車両からの信
号によって識別し、同一干渉区域内の異なる軌道区間を
走行する車両からの信号を互いに無視するようにしたこ
とを特徴とする。

【０００９】又、請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明において、車両から発信される信号に走行区間を
識別するためのＩＤ信号を重ね合わせ、各軌道区間の境
界近傍に設置された変更手段によって前記ＩＤ信号を変
更するようにしたことを特徴とする。

【００１０】更に、請求項３記載の発明は、請求項２記
載の発明において、前記変更手段を地上に設置された磁
石定点によって構成したことを特徴とする。

【００１１】従って、本発明によれば、同一干渉区域内
の異なる軌道区間を走行する車両からの信号を互いに無
視するようにしたため、真に必要な場合だけ追突防止機
能が発揮されて車両の円滑で効率の良い走行が実現す
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１３】先ず、本発明に係る追突防止装置を備える
自動走行車両の基本構成を図１に基づいて説明する。
尚、図１は自動走行車両の基本構成を示すブロック図で
ある。

【００１４】本実施の形態に係る自動走行車両は、例え
ばゴルフ場で使用されるゴルフカートとして用いられる
ものであり、通常の自動車と同様、エンジン１を搭載
し、このエンジン１からＶベルト式自動変速機１ａを介
して供給される駆動力を駆動輪である後輪２ａ，２ｂに
伝達するためのトランスミッション３、前輪２ｃ，２ｄ
を操舵するためのハンドル４、車速を変えるためにスロ
ットル開度を調整するためのアクセルペダル５とガバナ
６、車両に制動を掛けるためのブレーキペダル７とドラ
ムブレーキ８ａ〜８ｄ等の機械的ブレーキ機構を有して
いる。

【００１５】ところで、この自動走行車両は、通常の手
動操作による走行（以下、手動走行と称す）の他、自動
走行が可能であり、この自動走行のための制御を行うコ
ントローラ９、ステアリングドライバ１０、ステアリン
グモータ１１、スロットルモータ１２、ブレーキモータ
ドライバ１３、ブレーキモータ１４、電磁ブレーキ１５
の他、誘導線センサ１６、定点センサ１７等のセンサ群
や、手動走行と自動走行を切り替えるためのステアリン
グクラッチ１８、スロットルクラッチ１９、各種切替機
構２０，２１を有している。

【００１６】前記ステアリングドライバ１０は、自動走
行時にコントローラ９から出力される操舵指示信号に対
応した駆動電流をステアリングモータ１１に供給してス
テアリング軸２２を回動させるものである。尚、自動走
行時には、ハンドル４はステアリングクラッチ１８によ
ってステアリング軸２２から切り離され、手動操作が不
能とされる。

【００１７】又、前記スロットルモータ１２は、自動走
行時にコントローラ９から出力される開度指示信号に応
じて駆動され、スロットルクラッチ１９は、同様にコン
トローラ９から出力されるＯＮ指示信号に応じて連結状
態とされる。このとき、切替機構２１は、エンジン１の
駆動系をガバナ６側からスロットルモータ１２側に切り
替えるよう構成されている。従って、自動走行時には、
アクセルペダル５の操作量ではなくスロットルモータ１
２の駆動量に応じてスロットル開度が調整される。

【００１８】更に、前記ブレーキモータドライバ１３
は、自動走行時にコントローラ９から出力される制動指
示信号に対応した駆動電流をブレーキモータ１４に供給
する。これにより、ブレーキモータ１４は、ギヤ２３及
び切替機構２０を介して四輪２ａ〜２ｄの各々に設けら
れたドラムブレーキ８ａ〜８ｄを駆動し、車両に制動を
掛けるようになっている。又、ブレーキペダル７は、自
動走行時においても切替機構２０を介してドラムブレー
キ８ａ〜８ｄに接続された状態とされており、手動操作
による制御も可能となっている。

【００１９】ところで、前記電磁ブレーキ１５は、コン
トローラ９によってＯＮ／ＯＦＦ制御される駐車用のブ
レーキ装置であって、図示のように、エンジン１の回転
をトランスミッション３に伝達する回転軸２４にスプラ
イン嵌合されたディスク１５ａと、回転軸２４に対して
非接触で、且つ、ディスク１５ａに対向するようトラン
スミッション３の外壁等に固定された固定板１５ｂとで
構成されている。

【００２０】他方、前記誘導線センサ１６は、車両の前
端部に水平方向に回動自在に取り付けられたＴ字状アー
ム２５に地面と対向するよう３箇所に配置されている。
これらの誘導線センサ１６は、ゴルフ場のコース等に埋
設された誘導線３５（図３参照）を磁気的に検出し、こ
の誘導線３５との距離に応じた検出信号をコントローラ
９へ出力する。すると、コントローラ９は、この誘導線
センサ１６の出力に基づいて車両がコースから逸脱しな
いよう操舵制御する。

【００２１】又、前記定点センサ１７は、地面と対向す
るよう車両の所定位置に取り付けられており、ゴルフ場
のコース等に所定間隔をおいて埋設された不図示の複数
の永久磁石から成る磁石定点を磁気的に検出する。例え
ば、この磁石定点が３つの永久磁石の磁極によって構成
され、その並びがＳ極、Ｎ極、Ｎ極であるとすると、定
点センサ１７は、この磁極の並びのパターンに対応した
検出信号をコントローラ９へ出力する。この磁極の並び
のパターンは、コントローラ９において車両の発進／停
止、速度等の走行制御を行うための指示信号として用い
られる。

【００２２】ところで、運転席の近傍には操作盤２６が
設けられており、該操作盤２６には、メインスイッチの
他、手動走行と自動走行の切替を指示する自動／手動切
替スイッチ、発進と停止を指示する発進／停止スイッチ
等の各種スイッチ及び警告表示等を行うブザーやランプ
等の表示部が設置されている。尚、この操作盤２６の自
動／手動切替スイッチにて自動走行が選択されると、コ
ントローラ９は、車両の走行モードを手動走行から自動
走行に切り替え、後述する自動走行のための制御を行
う。

【００２３】その他、車両の走行状態を検出するセンサ
群として、トランスミッション３には車速を検出する車
速センサ３０、エンジン１にはスロットル開度を検出す
るスロットルポテンショメータ３１がそれぞれ設けられ
ている。

【００２４】ところで、車両の後部には信号を発信する
発信アンテナ３２が設置され、車両の前部には他の車両
から発信される信号を受信する受信アンテナ３３が設置
されており、これらの発信アンテナ３２と受信アンテナ
３３は前記コントローラ９に電気的に接続されており、
これらは本発明に係る追突防止装置の一部を構成してい
る。

【００２５】ここで、前記コントローラ９の構成を図２
に基づいて説明する。尚、図２はコントローラ９の構成
を示すブロック図である。

【００２６】コントローラ９は、ＣＰＵ（中央演算処理
装置）、メモリ等のハードウェアによって構成されてい
るが、そのソフトウェアは、目標車速設定部９１、駆動
力計算部９２、スロットル駆動計算部９３、制動力計算
部９４、制動状態切替判断部９５、電流指令値計算部９
６、励磁電圧計算部９７、異常判定／異常処理部９８、
ＩＤ認識部１００、ＩＤ発信部１０１、各種センサ出力
やスイッチ出力等を取り込む入力インタフェース（Ｉ／
Ｆ）９９ａ〜９９ｆ及び各種指令値等の制御信号を外部
へ出力する出力インタフェース（Ｉ／Ｆ）９９ｇ〜９９
ｌで構成されている。

【００２７】上記目標車速設定部９１は、操作盤２６に
おいて発進が指示されると、この発進指示に応じてメモ
リから速度指示情報を読み出し、発進時の目標車速の設
定値を出力するとともに、発進後は定点センサ１７から
供給される指示信号に応じてメモリから速度指示情報を
読み出し、走行中の目標車速の設定値を出力する。

【００２８】前記駆動力計算部９２は、上記目標車速の
設定値とトランスミッション３に設置された車速センサ
３０から出力される現在の車速検出値との差に基づいて
車両に与えるべき必要駆動力を算出する。

【００２９】前記スロットル駆動計算部９３は、走行モ
ードに応じてスロットルクラッチ１９のＯＮ／ＯＦＦ指
示信号を出力するとともに、前記必要駆動力の算出結果
とスロットルポテンショメータ３１によるスロットル開
度の検出結果に基づいてスロットルモータ１２の駆動量
に対応したスロットル駆動パルスを出力する。

【００３０】前記制動力計算部９４は、目標車速の設定
値と現在の車速検出値との差及び電流センサ３４によっ
て検出されるブレーキモータ１４への供給電流に基づい
て必要制動力を算出する。

【００３１】前記制動状態切替判断部９５は、目標車速
の設定値と現在の車速検出値との差及びスロットル開度
の検出結果に基づいて適切な制動状態であるか否かを判
断し、その判断結果を制動力計算部９４へ出力する。即
ち、車速が目標車速にほぼ一致しているにも拘らず、ス
ロットル開度が加速の状態になっているとすると、加速
と制動を同時に行うことによって釣り合いを保っている
こととなり、燃料の浪費やブレーキシューの摩耗等を招
くことになる。ここでは、このような不適切な制動状態
を回避するために判断を行っている。

【００３２】制動力計算部９４は、上記判断結果が適切
な制動状態であれば、上記算出した必要制動力をそのま
ま電流指令値計算部９６へ出力する。一方、上記判断結
果が不適切な制動状態であれば、必要制動力を「０」に
なるまで徐々に低下させつつ電流指令値計算部９６へ出
力する。これに伴ってスロットル開度も徐々に適切な値
となり、前述した不適切な釣り合い状態から解除され
る。

【００３３】電流指令値計算部９６は、制動力計算部９
４によって算出される必要制動力の値に基づいてブレー
キモータドライバ１３に与えるべき電流指令値を出力す
る。

【００３４】励磁電圧計算部９７は、電磁ブレーキ１５
を単にＯＮ／ＯＦＦ式の駐車ブレーキとしてのみ使用す
る場合には、ＯＮ／ＯＦＦの何れかを指示する２値信号
を出力するが、電磁ブレーキ１５による制動力を可変に
する場合には、制動力計算部９４から出力される制動力
の値に基づいて電磁ブレーキ１５に与えるべき励磁指令
値を出力する。

【００３５】異常判定／異常処理部９８は、ステアリン
グドライバ１０とブレーキモータドライバ１３のそれぞ
れに設けられた不図示のサーミスタの温度検出値、ブレ
ーキリミットスイッチの出力、現在の車速検出値及び必
要制動力の算出結果に基づいて異常判定を行う。そし
て、異常であると判定した場合には、異常を報知するた
めの警告信号を出力するとともに、車両の停止処理指示
を出力する。電流指令値計算部９６、励磁電圧計算部９
７及びスロットル駆動計算部９３は、上記停止処理指示
を受け、車両を停止させるための値を出力する。

【００３６】ここで、本発明に係る追突防止装置につい
て説明する。

【００３７】追突防止装置は、自車両が同一軌道上を走
行する他の先行車両に近づいたために先行車両から発信
される信号を受信し、その受信レベル（電圧に変換して
電圧値で判断する）が設定値を超えたとき（つまり、両
車両間の距離が設定値以下となって追突の可能性が生じ
たとき）には自車両の走行を制限する（例えば、設定速
度まで減速又は減速後に停止させる）ものである。

【００３８】ところが、図３に示すように、誘導線３５
が平行を成して敷設されている場合には、誘導線３５の
平行を成す部分に沿って互いに逆方向に走行している図
示の車両Ａと車両Ｂは、追突の可能性が全くないにも拘
らず、互いに近接するために互いの信号を受信して減速
又は停止してしまうという不具合が発生する。

【００３９】そこで、本発明においては、誘導線３５に
沿う軌道上に、追突の可能性がない場合でも他の車両か
らの信号を受信する可能性がある領域を干渉区域として
設定するとともに、該干渉区域によって軌道を複数の区
間ａ〜ｅに分割し、車両が現在走行している区間（ａ〜
ｅ）を該車両から出力される信号によって識別し、同一
干渉区域内の異なる軌道区間を走行する車両（図３に示
す例では、区間ｂを走行する車両Ａと区間ｄを走行する
車両Ｂ）から発信される信号を互いに無視するようにし
た。

【００４０】具体的には、各車両のコントローラ９に設
けられたＩＤ発信部１０１は定点センサ１７によって検
知した後述の磁石定点５１〜５４からの情報（走行区間
ａ〜ｅの情報）に基づくＩＤ信号を重ね合わせた電波
（本実施の形態では、ＦＭ（周波数変調）電波）をＩ／
Ｆ９９ｌを経て発信アンテナ３２から出力し、他の車両
から発信される電波は受信アンテナ３３によって受信さ
れ、Ｉ／Ｆ９９ｅを経て前記ＩＤ認識部１００に入力さ
れる。

【００４１】ここで、各車両の発信アンテナ３２から発
信されるＦＭ電波は、その周波数が疎域（例えば、１０
０ｋＨｚ）と密域（例えば、１１０ｋＨｚ）を混成して
成る電波であって、周波数の疎域と密域の混成は車両が
走行する区間ａ〜ｅに固有な予め定められた規則に従っ
てなされ、この周波数の疎密によって信号にデジタル化
されたＩＤ番号が付与される。そして、このＩＤ番号
は、地上の各区間ａ〜ｅの境界近傍に設置された磁石定
点５１，５２，５３，５４によって変更される。

【００４２】上記磁石定点５１〜５４は２つの永久磁石
の磁極によって構成され、磁石定点５１は「Ｓ」極と
「Ｓ」極、磁石定点５２，５４は「Ｎ」極と「Ｎ」極、
磁石定点５３は「Ｓ」極と「Ｎ」極の組み合わせによっ
てそれぞれ構成されている。

【００４３】而して、各車両が軌道上の区間ａを走行し
ているときには該車両の発信アンテナ３２からはＩＤ番
号「０００」を含んだ電波が発信され、このＩＤ番号
「０００」は車両が磁石定点５１を通過した時点で「０
０１」に変更され、車両が区間ｂを走行している間は該
車両の発信アンテナ３２からはＩＤ番号「００１」を含
んだ電波が発信される。

【００４４】以下同様にして車両が磁石定点５２を通過
するとＩＤ番号「００１」は「０００」に変更され、磁
石定点５３を通過するとＩＤ番号「０００」は「０１
０」に変更され、磁石定点５４を通過するとＩＤ番号
「０１０」は「０００」に変更される。つまり、車両が
軌道上の干渉区域以外の区間ａ，ｃ，ｅを走行している
ときには、該車両から発信される信号のＩＤ番号は「０
００」に設定され、干渉区域内の区間ｂ，ｄを走行して
いるときにはＩＤ番号はそれぞれ「００１」，「０１
０」に設定される。

【００４５】従って、コントローラ９はＩＤ発信部１０
１からＩＤ認識部１００に入力される信号のＩＤ番号に
よって自車両が軌道上の区間ａ〜ｅの何れを走行してい
るかを認識することができるとともに、他の車両から発
信される信号を受信アンテナ３３が受信した場合には、
その受信信号に含まれるＩＤ番号をＩＤ認識部１００に
て認識することによって他の車両が区間ａ〜ｅの何れを
走行しているかを認識することができる。

【００４６】そして、ＩＤ認識部１００は自車両から発
信される信号に含まれるＩＤ番号と他の車両から受信し
た信号に含まれるＩＤ番号とを照合し、図３に示すよう
に車両Ａ，Ｂが干渉区域内の異なる区間ｂ，ｄをそれぞ
れ走行している場合（つまり、車両Ａからの信号のＩＤ
番号が「００１」であって、車両Ｂからの信号のＩＤ番
号が「０１０」である場合）には、信号を互いに無視
し、その他の場合には後続車両Ａは先行車両Ｂからの信
号を認識して先行車両Ｂへの追突防止のための制御がな
される。

【００４７】ここで、車両Ａ，Ｂから発信される信号の
ＩＤ番号と信号の無視／認識との関係は次表のようにな
る。

【００４８】

【表１】 次に、本発明に係る追突防止装置の作用を図４に示すフ
ローチャートに基づいて説明する。

【００４９】車両が走行を開始すると、該車両から発信
される信号に走行区間ａ〜ｅに対応するＩＤ番号が設定
され（ステップＳ１）、定点センサ１７が図３に示す磁
石定点５１〜５４を検知したか否か（即ち、車両の走行
区間が変更されたか否か）が判断され（ステップＳ
２）、定点センサ１７が磁石定点５１〜５４を検知する
とＩＤ番号が変更され（ステップＳ３）、検知しない場
合にはＩＤ番号はそのまま保持される。

【００５０】次に、他の車両から発信される信号を自車
両が受信したか否かが判断され（ステップＳ４）、受信
した場合にはＩＤ認識部１００は受信した信号のＩＤ番
号と自車両が発信する信号のＩＤ番号とを照合し、表１
に示す関係に基づいて他の車両からの信号を無視又は認
識すべきであるかを判断する（ステップＳ５）。

【００５１】そして、図３に示すように干渉区域の異な
る区間ｂ，ｄをそれぞれ走行する車両Ａ，Ｂのような場
合については互いの信号が無視され、以上の一連の処理
（ステップＳ１〜Ｓ５の処理）が繰り返される。又、そ
れ以外の場合はＩＤ認識部１００は他の車両から発信さ
れる信号を認識し、減速／停止処理を行って後続車両
（図３に示す例では、車両Ａ）を減速させた後に停止さ
せ（ステップＳ６）、該後続車両の先行車両（図３に示
す例では、車両Ｂ）への追突を防止する。

【００５２】以上のように、本実施の形態においては、
干渉区域内の異なる区間（つまり、追突の可能性がない
場合でも他の車両からの信号を受信する可能性のある区
間）を走行する車両からの信号を互いに無視するように
したため、従来のように衝突の可能性が全くないにも拘
らず車両が互いに近接するために互いの信号を受信して
減速又は停止してしまうという不具合が発生することが
なく、真に必要な場合だけ追突防止装置にその本来の追
突防止機能を発揮させて車両の円滑で効率の良い走行を
可能とすることができ、ユーザーに無用の不便を強いる
必要がなくなる。

【００５３】又、上記効果を得るには専用の発信手段や
受信手段を新たに設ける必要がないため、車両のコスト
アップを招くことがない。

【００５４】尚、本実施の形態では、発信信号にＦＭ電
波を用いたが、ＡＭ（振幅変調）電波を用い、その振幅
の大小によってデジタル化されたＩＤ番号を付与するよ
うにしても良い。

【００５５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、予め定められた軌道に沿って自走する自動走行
車両に発信器と受信器を設け、同一軌道上を走行する他
の先行車両から発信される信号を受信すると当該車両の
走行を制限して該車両の先行車両への追突を防止するよ
うにした自動走行車両の追突防止装置において、追突の
可能性がない場合でも他の車両からの信号を受信する可
能性がある干渉区域を軌道上に設定するとともに、該干
渉区域によって軌道を複数の区間に分割し、車両が走行
している軌道区間を該車両からの信号によって識別し、
同一干渉区域内の異なる軌道区間を走行する車両からの
信号を互いに無視するようにしたため、真に必要な場合
だけ追突防止機能が発揮されて車両の円滑で効率の良い
走行が実現するという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る追突防止装置を備える自動走行車
両の基本構成を示すブロック図である。

【図２】本発明に係る追突防止装置を備える自動走行車
両のコントローラの構成を示すブロック図である。

【図３】自動走行車両が走行する軌道の一例を示す模式
的平面図である。

【図４】本発明に係る追突防止装置の作用を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

ａ〜ｅ 区間 ９ コントローラ ３２ 発信アンテナ（発信器） ３３ 受信アンテナ（受信器） ５１〜５４ 磁石定点（変更手段） １００ ＩＤ認識部 １０１ ＩＤ発信部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定められた軌道に沿って自走する自
   動走行車両に発信器と受信器を設け、同一軌道上を走行
   する他の先行車両から発信される信号を受信すると当該
   車両の走行を制限して該車両の先行車両への追突を防止
   するようにした自動走行車両の追突防止装置において、 追突の可能性がない場合でも他の車両からの信号を受信
   する可能性がある干渉区域を軌道上に設定するととも
   に、該干渉区域によって軌道を複数の区間に分割し、車
   両が走行している軌道区間を該車両からの信号によって
   識別し、同一干渉区域内の異なる軌道区間を走行する車
   両からの信号を互いに無視するようにしたことを特徴と
   する自動走行車両の追突防止装置。
2. 【請求項２】 車両から発信される信号に走行区間を識
   別するためのＩＤ信号を重ね合わせ、各軌道区間の境界
   近傍に設置された変更手段によって前記ＩＤ信号を変更
   するようにしたことを特徴とする請求項１記載の自動走
   行車両の追突防止装置。
3. 【請求項３】 前記変更手段は、地上に設置された磁石
   定点によって構成されることを特徴とする請求項２記載
   の自動走行車両の追突防止装置。