JPS60204012A - 無人車の走行指令装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は特に専用のレール等によって拘束されずに設
定されたコースを自動走行する無人車を、与えられた指
示に従って目的とする地点に誘導する走行指令装置に関
するものである。

従来、この種の無人車として、誘導電線を床に埋設した
り、光学反射テープを床面に貼付する等、あらかじめ誘
導の案内となるものを設置しておき、これらの誘導体か
らのずれを検出してこれを補正するように操舵しながら
走行するものがある。このような無人車においては、通
信線やあらかじめコースの切り換え等を行なって目的と
する地点へ誘導させていた。この種の無人車は、レール
によって拘束されたものと異なって、移動の経路を専用
とすることなく他の移動体や人間と走行経路を共用する
ことが可能であシ、空間を有効に利用しうるものである
。しかしながら、誘導体が不可欠であり、その設置や保
守に多大な費用を要するほか、あらかじめ走行コースが
特定できないような場合には利用できない等、適用可能
な範囲が限定されていた。

このような観点から誘導体を設けずに自動走行できる無
人車についていくつかの方式が提案され試みられている
。これらの無人車の多くは、誘導体からのずれを検出し
ていた従来の方法を、無人車の車輪の回転数やジャイロ
等から設定された経路からのずれを算出する方法におき
かえ、このようにして算出された経路からのずれを補正
すべく操舵することによって自動走行する方式である。

しかしながら無人車を目的とする地点に誘導す為だめに
はｉ＃ａに直綱で右ぐられＡようｈ経路に沿って走行す
るだけでよい場合はまれであシ、いくつかの経路の交わ
る交差点での右左折や作業地点での停止、あるいは直進
路から曲線路への切り換えといっだ複雑な動作の切シか
えが不可欠であった。これまでの誘導体を設けないで移
動させる無人車の誘導方式の多くは、単に与えられた経
路に沿って走行させることは可能であったが、誘導に不
可欠なある地点での停止、あるいは転回、減速といった
走行モードの切シ換えの方法についてはいまだよく考え
られていないのが現状であった。

その一つの方法として通信線やマーカ等の指示にもとづ
いて行なわれていた目的とする地点まで移動する際に行
なわれる停止や転回やコースを切り換えての走行等の動
作の切シかえは、あらかじめ走行距離に応じて操舵角、
方位角あるいは経路の曲率といった操縦に関する情報を
データとして用意しておき、車輪の回転数を積算する等
して得た走行距離の情報をもとに、このデータを参照し
て走行モードを切りかえ、操舵することによって行なわ
れていた。しかしながら、このように操縦の情報を誘導
のデータとして用いると現実の状況にみら杆るように、
交差の多いコース網の中に多種の走行コースが設定され
ている場合には、予めすべての走行コースについて操縦
の情報を用意することが必要であるから冗長度の高い多
量のデータを記憶する必要があり、記憶装置の使い方に
むだが多くなるという欠点があった。まだ操縦の情報を
作成するには、すべてのコースを人間によって走行させ
ることによって教示しだシ、地図や図面から、走行距離
に換算してそれに対応する操縦の情報を算出するなど手
間の要する作業が必要となった。

また、走行の途中において走行経路を変更して誘導した
り、目的とする地点を変更したりするといっだ走行のだ
めのデータを新たに作り出す必要のある状況に対応する
ためには短時間でこれらの作業を行なうことが必要とな
るたら実際に困難であり、システムとして柔軟性に欠け
たものとならざるを得なかった。

このような欠点に対応するため、コース網全体の操縦の
情報を走行経路ごとにデータ化して記憶し、走行時に該
当コースに対応するデータを作成する工夫もなされてい
る。しかし、このように走行距離に応じた操縦の情報で
与える表現法では、一般的なコース網を表わすには適し
ておらず、直線と直角折からなるコースのように限定さ
れた特殊な場合にしか適用できないという欠点があった
。

したがって、このような無人車は、いくつもの経路が複
雑にからみあったような走行コース網の中で、その時々
の必要に応じてさまざまな経路を通る走行コースを走行
する機能が要求されるだめ、無人車に対する走行指令の
与え方が容易である必要があるにもかかわらず、これが
実現されていないのが現状であった。

まだ無人車のシステムの運用をさらに効率よく行なうた
めには、たとえば緊急の用事等に対応して現在の走行位
置から走行コースを変更して新たな目的地へ向かうとい
ったことが想定される。しかし、従来性なわれていたよ
うに無人車の走行している位置を知るには複雑な演算が
必要となるために不適当な、積算した走行距離に応じて
走行モードを切シ換えていくといった誘導方式では、複
雑な計算によって現在位置をめ、これと目的地との位置
関係から、適切な経路を選択し、さらにその経路に沿っ
て誘導するために走行距離に応じた走行モードの切シ換
えを行なう走行プログラムを作成するというむだの多い
複雑なプロセスをふまなければならなかった。

本発明は、誘導体のない無人車のもつこれらの欠点をか
んがみて表されたもので、無人車の位置情報と走行状態
に関する情報とをもとに無人車の動作に対応する走行モ
ードを定め、たとえば停止すべき点ではその点に近づい
たことを検知することによってあらかじめ停止のだめの
走行モードとし、円滑にかつ正確に定めた地点で停止さ
せたり、経路が直角に曲がっているような地点に達した
ら自動的に転回する走行モードとしたシすることによっ
て無人車を正確に経路に沿って走行させ、目的地点へ誘
導する走行指令装置を提供することを目的とするもので
ある。

さらに本発明は、あらかじめ走行コース網についての情
報を記憶しておき、この情報を参照することによって目
的地点へ誘導する走行指令を簡単なデータを入力するこ
とによって与えられるようにし無人車を使いやすいシス
テムとすることを目的とするものである。

さらに本発明は、無人で走行させるために必要な高い信
頼性を得るだめ異常な状態を検知した際に走行指令デー
タを変更する機能をもたせることによって、異常な状態
に適確に対応できる走行指令製置を提供することを目的
とするものである。

次に、これらの目的を達成するだめの本発明の構成とそ
の種々の態様について説明する。

第１図は本発明の無人車の走行指令装置の基本的構成を
示すもので、この走行指令装置は、走行コース記憶手段
１、動作終了判定手段２及び走行指令データ設定手段３
から成る。走行コース記憶手段ｌはあらかじめ目的とす
る地点にいたるまでの経路に関する情報を記憶するもの
である。動作終了判定手段２は位置・方位計測手段４の
出力する位置・方位情報を含む無人車の走行状態に関す
る情報余、走行制御手段５に与えている走行指令データ
と比較して、その走行指令データによって定まるように
あらかじめ定めた走行指令データに対応する動作の終了
条件が満たされているかどうかを判断するものである。

そして走行指令データ設定手段３は動作終了判定手段２
の判断した結果にもとづいて走行コース記憶手段１に記
憶された目的とする地点に至るまでの経路に関する情報
からあらかじめ定めた手順に従って現在走行制御装置５
に与えている走行指令データに対応する動作の次に行な
わなければならない動作に対応する走行・指令データを
作成し走行制御装置５に与えるものである。走行制御装
置５はその走行指令データに従って走行、停止９回転と
いった無人車の動作を制御する。

このように、本発明は経路に関する情報を記憶しておき
、計測した現在の走行状態と指令した走行指令データの
比較により、その走行指令データに対応する動作の終了
を判断して、その判断結果により次の動作に対応する走
行指令データを作成するよう構成されているので、走行
コース記憶手段に記憶された走行経路に沿って無人車が
走行できる様に走行指令データを設定するだめ、無人車
を正確に目的地に誘導させるものである。すなわち、無
人車の動作に対応する走行モードを定めておいて、たと
えば停止すべき点では、その点に近づいたことを検知す
ることによシ予め停止のための走行モードとして、円滑
且つ正確に定めた地点に停止させる。まだ経路が直角に
曲っている様な地点に達したら、自動的に転向する走行
モードにすることによって、無人車を正確に経路に沿っ
て走行させることにより、目的地点に正確に誘導するも
のである。

第２図は第１図における走行コース記憶手段１に記憶さ
せる目的とする地点にいたるまでの経路に関する情報を
外部から入力するだめの走行指令入力手段６を設けたも
ので、その時々の無人車を必要とする地点へ誘導する走
行指令を計算機等外部から与えることによって、無人車
を所望の地点に移動させることができるように構成した
ものである。。

第３図に示す走行指令装置は、第１図における走行コー
ス記憶手段１を、走行指令データを記憶する走行指令デ
ータ記憶手段７として構成したものである。その走行指
令データは無人車を目的とする地点に誘導するために順
に実行すべき動作に対応した一群の指令ｒ−夕であり、
走行指令データ設定手段３は、動作終了判定手段２の判
定結果にもとづいて、走行指令データ記憶手段から走行
指令データを順に読み出してこれを走行制御手段５に出
力することによって、目的地点へ無人車を誘導させるよ
うにしだものである。

第４図に示す走行指令装置は、第１図における走行コー
ス記憶手段１が、走行路網を形成する経路の始点、終点
、及びその形を与える情報を記憶する経路群データ記憶
手段８と、経路の始点や終点といった特徴的な地点の座
標位置の情報を記憶する地点群データ記憶手段９と、無
人車を目的とする地点まで誘導する走行経路を与える情
報を記憶する走行指令記憶手段１０とから構成され、そ
して走行指令データ設定手段３が、前記各手段８゜９．
１０からの経路群データ、地点群データ及び走行指令よ
り、あらかじめ定めた手順によって必要な走行指令デー
タを作成してこれを設定するよう構成されている。この
ように走行コース情報を経路群データ、地点群データ、
走行指令等により構成することによって走行指令が簡略
なものとなシ、従って無人車を目的地点に誘導するだめ
の走行コースの指令の作成や変更が容易となる。

また地点群データと経路群データとによって、走行路網
についての情報を記憶することによって冗長度の少ない
効率的な記憶ができるから記憶装置も小型なものでもよ
いというメリットも生ずる。

第５図に示す無人車の走行指令装置は、第１図に示す装
置に、さらに無人車を設定された経路に沿って誘導する
のに適切でない異常状態を検出する異常検出手段１１と
異常検出手段１１の出力する異常の情報にもとづき、位
置・方位計測手段４の出力する位置情報を含む無人車の
走行状態に関する情報と、走行制御装置５に与えている
走行指令データとから、あらかじめ定めた手順に従って
新たな走行指令データを発生させる走行指令データ発生
手段１２とを付加した構成を有するものである。異常の
状態が発生した際にその種類に応じて無人車を徐行させ
たり、停止させる等の動作を指令する新たな走行指令デ
ータを走行指令データ設定手段３によって走行制御装置
５に設定することによって、無人車の走行が安全かつ信
頼性の高いものとなる。

この第５図に示す走行指令装置の具体的態様としては、
異常検出手段１１が、無人車の走行する走行路に置かれ
た障害物を検出する障害物検出手段を含み、その検出に
応じて走行指令デ〜り発生手段は徐行や停止等を与える
走行指令データを発生するよう構成することができる。

これにより、走行路の障害物に衝突して破損したり、他
の車や人に対して危害を与える恐れがなくなシ、安全な
走行が可能となる。

また、第５図に示す走行指令装置の他の具体的態様とし
ては、異常検出手段１１が、オンオフによって無人車を
一時的に徐行、停止といった動作ヲサせるべく信号を発
生する押しがタンスイッチを含む伝達手段を含む。この
構成によってスイッチのオンオフによる一時的な徐行や
停止を行なわせることができるので、緊急の異常や、人
間にのみ判断できるような異常状態にも適切に対処する
ことが可能となる。

さらに、第５図に示す走行指令装置の他の具体的態様と
しては、異常検出手段１１が無人車の動力源の残量が所
定の値以下となったことを検出する動力源残量検出手段
を含み、走行指令データ発生手段１２はその検出に応じ
て所定の動作を行なうだめの走行指令データを発生する
よう構成される。この構成により動力源の異常を事前に
知ることができ、無人車が走行路上の予期しない地点で
停止してしまうというようなことを避けることができる
。

以上に、本発明およびその種々の態様の構成とそれによ
る利点について説明したが、この構成によれば、あらか
じめ走行路面に設定した座標系で表現された経路情報に
もとづいて走行制御する無人車を、計測した位置・方位
情報をもとに誘導させるとともに、障害物や外部の指示
に自動的にかつ柔軟に対応させることができ、また無人
車の運行の指示も容易に行なえる使いやすいシステムが
比較的記憶装置が小型の簡便な装置で実現でき′る。

以下、本発明による無人車の走行指令装置の詳細につき
、実施例にもとづいて説明する。

第６図は本発明による実施例の走行指令装置を含む無人
車の機能構成図である。この無人車においては、位置方
位計測装置４の出力する位置・方位情報と、本発明によ
る走行指令装置の出力する走行指令データとを走行制御
装置５が比較して、走行指令データによって示された動
作が行なわれるよう無人車の駆動装置１６の駆動量を定
めることによって自動走行する。

本実施例による無人車の走行指令装置は、キーデートと
ディスプレイよシなる走行指令入力手段６よりあらかじ
め、目的地点に無人車を誘導するために必要な動作を示
す走行指令を入力し、走行指令記憶手段にその走行指令
の実行順に番号を付して、記憶させておく。地点群デー
タ記憶手段９には経路の交差する点、経路の曲率が変化
する点。

作業のため停止する地点についての座標位置がまた、経
路群データ記憶手段８には、地点群データとしてその座
標位置が記憶された地点間のつながりを示す経路につい
て、その両端の地点と経路の曲率及び曲率中心位置が、
それぞれ識別のだめの番号をつけて記憶されている。

走行指令データ作成手段１３は、走行指令記・は手段１
０に記憶した走行指令と、地点群データ記憶手段９に記
憶した地点の座標位置と、経路群データ記憶手段８に記
憶した経路の始点、終点及び経路の型を示す曲率と曲率
中心の位置のデータとを参照して座標位置や経路の形、
及び動作を示す走行指令データを作成する。

動作終了判定手段１２は、走行制御装置５に設定してい
る走行指令データと、位置・方位計測装置４の出力する
位置・方位情報と、及び駆動装置１６より得られる無人
車の移動速度と転向角速度の情報とから、現在の速度か
ら円滑に停止するのに必要な停止空走距離、経路の終点
あるいは停止点と現在の無人車の位置との距離、走行指
令データで設定された停止点における無人車の方向と現
在の方向との差、移動速度の大きさ、転向角速度の大き
さをめ、それぞれの動作に応じて、円滑に次の動作に移
れるように、これらの演算によってめた量があらかじめ
定めておいた条件を満たすかどうか判断して、それぞれ
の動作の終了をすべきかどうかの判定をし、これを走行
指令データ設定手段３に出力する。

異常検出手段１１は、いわゆるバンパにとりつけた接触
センサ、超音波を用いたソーナーよシなる障害物センサ
、バッテリーの電位を基準電位と比較して充電を必要と
する際に警告信号を発するバッテリー残量センサ及び、
人間が緊急停止、一時停止を指令するための押しボタン
スイッチ等から通常に走行できない異常を検出し、その
状態に応じて無人車が安全に走行できるように、あらか
じめ定めた条件に従って緊急停止、休止、除行といった
動作をさせるかどうかを判断して走行指令データ発生手
段１２に出力する。また緊急停止の判断がなされると強
制停止手段１４例えばブレーキ操作手段に直ちに出力さ
れ、無人車を強制的に停止させるようになっている。

走行指令データ発生手段１２は、異常検出手段１１によ
る緊急停止、休止、除行の判断にもとづき、現在の走行
指令データと動作終了判定手段２によって演算された停
止空走距離、及び現在の無人車の位置にもとづいてあら
かじめ定めた手順に従って走行指令データを発生する。

走行指令データ設定手段３は、動作終了判定手段２の出
力する動作終了信号にもとづき、走行指令データ作成手
段１３の出力する走行指令データを走行制御手段に出力
する。壕だ、走行指令データ発生手段から、走行指令デ
ータが出力されると、出力された走行指令データを走行
制御装置５に出力するとともに現在、走行制御装置に設
定している走行指令データを一時記憶し、新たな走行指
令データにもとづく動作の終了判断が入力されるとこの
一時記憶した走行指令データを再び走行制御装置に設定
する。

第７図は第６図に示す実施例の装置をさらに詳細に示す
もので、データの演算、生成２判断、記憶等の信号の処
理を行なう部分がマイクロコンピュータとそのためのプ
ログラムによって構成される列を示している。第８図は
第７図の装置の無人車上の配置を示すものである。第７
図および第８図において、駆動装置１６は、駆動車輪１
６７゜１６８を駆動するモータ１６３．１６４とサー？
アンプ１６１．’１６２からなシ、マイクロ・コンピュ
ータ１７とＤＡ変換器５２．５３を介して接続されてい
る。モータ１６３，１６４は、サーボアンｆ１６１によ
って、ロータリー・エンコーダ４−２　、４３が検出し
た駆動車輪１６７．１６８の回転速度を、マイクロコン
ピュータ１７が設定した値と一致するように制御する。

動力源としては蓄電池（バッテリー）１６９が用いられ
、左右の駆動車輪１６７．１６８はモータ１６３．１６
４によってそれぞれ独立に回転駆動されることによって
、無人車の移動及び転向の機能が実現される。

位置・方位計測装置４は、駆動車輪１６７．１６８の回
転量をエンコーダ４２．４３によって検出し、ｕｐ　／
　ｄｏｗｎカウンタ４４．４５を介してマイクロ・コン
ビーータ１７と接続し、マイクロ・コンピュータ１７に
おいていわゆる累積演算を行なう位置方位演算プログラ
ムがｕｐ　／　ｄｏｗｎカウンタ４４．．４５からの情
報をもとに位置・方位の情報を出力する。

走行制御手段５は、マイクロ・コンピュータ１７による
走行制御グロダラムによって走行指令データと位置・方
位の情報をもとに、Ｄ／Ａ変換器５２゜５３を介して駆
動車輪１６７．１６８の回転速度を設定することによっ
て実現されている。

本実施例の走行指令装置における走行コース記憶手段１
、動作終了判定手段２、及び走行指令設定手段３はすべ
てマイクロ・コンピュータ１７の機能によって実現され
ている。また、走行指令入力手段６はキーボード６１と
マイクロ・コンピュータの入力偏集機能６２によシ構成
されている。

異常検出手段１１は、接触センサ１１１、障害物センサ
１１２、バッテリー残量センサ１１３．１急停止スイツ
チ１１４、一時停止スイッチ１１５、除行スイッチ１１
６、及びマイクロ・コンピュータ１７の各種条件判断、
データ発生の機能１１７から構成されている。接触セン
サ１１１は・４７・や１１９に設けたバイノソスイッチ
であり、７９ン・ぐ１１９に障害物が接触したとき信号
を出力する。

障害物センサ１１２は超音波ソーナーが用いられ、無人
車前方の障害物を非接触で検出し、その距離に応じてレ
ベルの異なる３種類の信号を発生する。

バッテリー残量七ンサ１１３は動力源となるバッテリー
の過放電等によるバッテリー電圧が基準値以下になると
信号を出力するように構成されている。スイッチ群１１
８の各スイッチ即ち緊急停止スイッチ１１４、一時停止
スイッチ１１５、除行スイッチ１１６、走行開始スイッ
チ１５１等は押ボタンスイッチとフリツノフロッグを備
え、押ボタンスイッチがＯＮされるとフリツノフロッグ
がセットされるようになっている。また、マイクロ・コ
ンビーータからの信号によってそれぞれのスイッチに接
続されるフリツノフロップかりセットされるようになっ
ており、マイクロ・コンピュータ１７は、これらのフリ
ラフ０フ０ツグの状態信号を入力し、その状態を知るこ
とができる。ただし緊急停止スイッチ１４はいわゆるマ
イクロ・コンビーータの割込入力と接続され、押ボタン
・スイッチがＯＮされるとマイクロ・コンピュタに対し
て割込処理を要求するようになっている０マイクロ・コ
ンピュータ１７においては、キーデードロ１から入力さ
れた走行指令を記憶させる入力編集プログラム、記憶し
た走行指令、経路群データ、地点群データをもとに、走
行制御プログラムに設定する走行指令データを作成する
走行指令データ作成プログラム、接触センサ、障害物セ
ンサ、バッテリ残量センナ、及びスイッチ群メ状態信号
をもとにあらかじめ定めた論理判断する異常検出プログ
ラム、位置・方位演算プログラムより出力される位置・
方位情報、走行制御プログラムより出力される移動速度
、転向角速度情報、演算した円滑に停止するまで要する
空走距離情報より、異常検出プログラムの判断に応じて
あらかじめ定めた手順に従って緊急停止、休止、除行の
走行指令データを発生する走行指令データ発生プログラ
ム、位置・方位演算プログラムより出力される位置・方
位情報走行制御プログラムより出力される移動速度、転
向角速度情報、及び、走行制御プログラムに出力されて
いる走行指令データよシ、円滑に停止するまで要する空
走距離、経路終点あるいは、停止地点と無人車の位置と
の距離、停止の際に設定される方位と無人車の方位との
差、移動速度と転向角速度の絶対値をそれぞれあらかじ
め定めた演算式に従って演算しめた値とスイッチ群の走
行開始スイッチの状態をもとに走行制御手段に出力され
ている走行指令データで示される動作を終了し、次の動
作を与える走行指令データを走行制御手段５に出力すべ
きかどうか、あらかじめ、定めた条件に従って判断する
動作終了判定プログラム、そして動作終了判定プログラ
ムの判定結果あるいは、異常検出プログラムの出力にも
とづいて出力される走行指令データ発生プログラムから
の走行指令データの発生にもとづき走行制御プログラム
に出力する走行指令データを走行指令データ作成プログ
ラムあるいは、走行指令データ発生プログラムから読み
出して走行制御プログラムに出力する走行指令データ設
定プログラムからなるプログラム群に従って演算するこ
とによって必要な機能が実現される。

本実施例においては、無人車の動作として、走行、停止
、転回、休止の４種類を定め、これらの動作を組み合わ
せることによって無人車を誘導している。すなわち、 走行動作においては、与えられた経路を与えられた速度
で移動させ、 停止動作においては、与えられた地点において停止させ
、 転回動作においては、与えられた方向に転回して停止さ
せ、 休止動作においては、与えられた地点、方向にて停止さ
せ、ブレーキをかけるとともに、走行開始ボタンによっ
て走行開始の指令が与えられるのを待つものとした。第
９図は、無人車の走行コースの１例を示したもので、地
点Ｐ１に位置する無人車を経路ｌｓ　＋ｌｚ　＋１３．
ｌｌ’ａを順次走行させて、地点Ｐ７に誘導する例であ
る。このような走行コースに沿って正確に誘導するため
には、無人車の動作として、次のような組み合わせによ
って実行できる。

（１）Ｐ２地点近くまで１１に沿って走行（２）Ｐ３地
点近くまで１２に沿って走行（３）Ｐ６地点が近づくま
で１３に沿って走行（４）Ｐｇ地点で停止 （５）１８０°転回 （６）Ｐ？地点近くまで１４に沿って走行（７）Ｐ７地
点で休止 すなわち、走行においては、経路の終点でなく終点が近
づいた時点で次の動作に入ることにより、停止の動作が
手前から減速することによって円滑に行なわれ設定され
た地点に停止することができる。

また、これらの誘導のデータのうち位置と方位をあらか
じめ走行コースに対して定めた基準座標系と基準方位に
対する方位角で表わすことにより、地図との対応が容易
で使いやすいシステムとすることができる。

第１０図は走行コース記憶手段１に記憶するデータの本
実施例における書式（フォーマット）例を示すものであ
る。

走行指令は、第１０図（ａ）に示すように、無人車の動
作名Ａ２、停止点や経路の終点の位置を記憶している地
点群データの番号を指示する終点番号Ａ３、走行動作を
指令した際に与える経路の情報を記憶している経路群デ
ータの番号を指示する経路番号Ａ４、停止動作、転回動
作、休止動作を指令した際に与える停止時の無人車の基
準方位に対する方位Ａ５、及び走行動作を指令した際に
与える移動速度の大きさＡ６とからなシ、キーメートか
ら入力されるとこれを実行の順に番号Ａ、を付して走行
指令記憶手段１０に記憶する。

地点群データは、地点ごとに識別のために付した番号即
ち地点番号Ｂ、と、走行路に対して定められた基準座標
系によって表わされた位置座標Ｂ２とからなシ、地点群
データ記憶手段９にあらかじめ記憶しておく。

経路群データは、第１０図（ｃ）に示すように、地点群
データで記された地点と地点とをつなぐ経路ごとに識別
のために付した経路番号Ｃ１−経路の両端である始点と
終点の地点番号Ｃ２，Ｃ３、直線路か曲線路か等の経路
の型を識別する識別子Ｃ４、さらに曲線路の場合は曲率
中心の位置を示す座標Ｃ５、及び曲率半径Ｃ６からなシ
、経路群データ記憶手段８にあらかじめ記憶しておく。

走行指令データは、走行指令をもとに、経路群データ及
び地点群データを参照して走行指令データ作成手段１３
により作成されるもので、第１０図（ｄ）に示すように
、走行指令で与えられた動作Ｄ２、動作が走行の場合、
終点番号Ａ３と経路番号Ａ４から、経路の始点番号Ｃ２
を参照し、この始点番号Ｃ２に対応する座標位置を地点
群データから読み出した始点座標Ｄ３、走行指令の終点
番号Ａ３に対応する座標位置Ｂ２を地点群データ記憶手
段９から読み出して得られる終点座標Ｄ４、さらに経路
番号Ａ４に対応して経路群データ記憶手段８から読み出
した経路型Ｄ６、曲率中心座標Ｄ８曲率半径Ｄ９、さら
に走行指令で与えられた移動速度Ａ６である移動速度Ｄ
７Ｎまた動作が走行以外であれば走行指令の終点番号Ａ
３に対応する地点番号Ｂｌの座標位置Ｂ２を地点群デー
タ記憶手段９から読み出すことによって得られた終点座
標Ｄ４、さらに走行指令で与えられた方位Ｄ５とから構
成される。

第１１図は、走行指令データ作成のためのフロー図であ
る。すなわち、第１に現在設定している走行指令データ
Ｄ１の次の動作を与える走行指令Ａ　Ｉ　＝　Ｄ　ｌ＋
１を読み出す（ステップ１）ｏ　走行指令においては走
行に関して必要な走行経路の情報Ａ４は、経路について
の情報を記憶する際につけた識別のだめの経路群データ
の経路番号で記されている。また経路の終点あるいは停
止地点についての情報Ａ３も、地点群データの地点番号
で記されている。そこでこれらのデータを参照しながら
、走行指令データを作成するため、まず走行指令データ
の番号Ｄ１を走行指令データ〇に、動作Ｄ２を動作基Ａ
２にしくステップ２）、走行指令の終点番号Ａ３に相当
する地点番号の座標位置Ｂ２を読み出して（ステラｆ３
）、終点座標Ｄ４とする（ステップ４）。続いて動作Ｄ
２が走行であるか否かを判断しくステップ５）、走行で
あれば、その走行経絡を設定するため、走行指令の経路
番号Ａ４の経路データを読み出す（ステップ６）。走行
経路の終点番号Ｃ３と走行指令の終点番号Ａ３を比較し
くステップ７）、両者が一致すればこの動作の走行を開
始する地点は走行経路の始点番号Ｃ２の地点としくステ
ップ８）、一致しなければ、走行経路の終点番号Ｃ３の
地点とする（ステップ９）とあらかじめ決めておき、そ
れぞれ走行開始地点の座標Ｄ３を地点群データ記憶手段
９から読み出して、走行指令データの始点座標とする（
ステラｆ１０）。さらに経路データの経路型Ｃ４を走行
指令データの経路型Ｄ６としくステップ１１）、経路型
が曲線路であるか否かを判定しくステップ１２）、曲線
路であればその形を定めるのに必要な曲率中心座標Ｄ８
をＣ５に（ステップ１３）、曲率半径Ｄ９を０５に（ス
テップ１４）するように、それぞれ設定する。つづいて
走行指令の移動速度Ａ６を走行指令データの移動速度Ｄ
７として設定する（ステップ１５）。

動作Ｄ２が走行以外であれば走行指令の方位Ａ５を走行
指令データの方位Ｄ５とする（ステップ１６）。

以上のように走行指令、経路群データ、地点群データを
もとに走行指令データを作成する。このプログラムは走
行指令データ設定プログラムが新たに走行指令データを
走行指令データ作成プログラムから読み出すたびに起動
され、常に次の動作を与える走行指令データを準備する
。

第１２図は、動作終了判断のプログラムのフロー図であ
る。動作終了判断のプログラムでは、位置・方位計測装
置から得られる位置・方位情報、走行制御装置から得ら
れる移動速度、転向角速度情報、及び、スイッチ群のう
ち走行開始スイッチの状態と走行制御装置へ走行指令デ
ータ設定プログラムが設定した走行指令データとを比較
して、設定する走行指令データを変更すべきかどうかを
判断する。プログラムでは、まず必要な情報を読み込ん
だ（ステップ２１〜２３）後に走行指令データ設定手段
で設定した動作に応じて、その終了条件の判断に必要な
量を演算する。本実施例では、動作の終了条件を次のよ
うに定め、これを満たすことによって次の動作を行なわ
せるようにすることによって無人車を誘導する。

（１）　走行 ■　経路終点までの残距離が、現在の速度から円滑に停
止できるまで走行する距離以下（２）転回 ■　移動速度、転向角速度がブレーキによって強制的に
停止させても衝撃がないように定めた設定値以下 ＠　設定された方位と無人車の方位との誤差が設定値以
下 （３）停止 ■　移動速度、転向角速度が設定値以下＠　終点と無人
車との距離が設定値以下（４）休止 ■　移動速度、転向角速度が設定値以下＠　終点と無人
車との距離が設定値以下θ　設定された方位と無人車の
方位との誤差が設定値以下 ■　走行開始スイッチより、走行開始の指令があること これらの条件を判断するため、動作が走行であれば、終
点までの残距離ＩＪ　＝　（ｘ−ｘ８）２＋（ｙ−ｙ、
）２を走行指令データの終点座標（Ｘ６＋ｙ６）と位置
情報（ｘ、ｙ）とから演算しくステラｆ２７）、さらに
移動速度情報υから停止空走距離Ｌ＝ｋＶυ２をＳ算し
くステップ２７）、これらの２つの量を比較して（ステ
ップ２８）、残距離ｌが停止空走距離りよりも小さけれ
ば動作終了信号を走行指令データ設定７０ログラムに出
力する（ステップ２９）。

動作が転回であれば、移動速度の絶対値１υ１及び転向
角速度の絶対値１ω１をそれぞれあらかじめ定めた設定
値Ｖ。、Ω。とそれぞれ比較し、（ステツノ３０．３１
）、１υ１　、　ｌω１が設定値Ｖ。、ΩＣより小さけ
ればさらに設定した方位θと無人車の方位との誤差があ
らかじめ定めた設定値とを比較して誤差が小であれば動
作終了信号を発生する。

動作が停止であれば、まず終点までの残距離ｌを演算し
くステラｆ２７）、とのｌをあらかじめ定めた設定値Ｌ
ｃと比較して（ステップ３８）、小さければ移動速度、
転向角速度の絶対値の大きさ１υ１，１ω１を、それぞ
れあらかじめ定めた設定値ｖｃ。

Ω。と比較しくステラ７’３０．３１）、これも小さけ
れば動作終了信号を発生する（ステップ２９）。

動作が休止であれば、まず終点までの残距離ｌを演算し
くステップ２５）、これがあらがじめ定めた設定値り。

と比較して小さければ（ステップ。

３８）、移動速度、転向角速度の絶対値１υ１，１ω１
をそれぞれあらかじめ定めた設定値ＶＣ１Ω。と比較し
くステラｆ３０．３１　）、これも小さければ、設定し
た方位θ８と、無人車の方位θとの誤差Ｉθ−θ。１を
あらかじめ定めた設定値θ。と比較して（ステップ３３
）、これより小さければ、ブレーキＯＮの信号を出方し
、走行開始スイッチをリセットする（ステップ３５）。

この状態で走行開始スイッチがＯＮされると、動作終了
信号を出力する（ステップ３６，３７．２９）。

なお、第１２図のフローにおいては、終点までの残距離
ｌの演算は、動作が走行である場合と、停止である場合
と休止である場合とに共通する演算であるので、残距離
ｌの演算のステップ２５は動作の判定のステップ２６．
３２，３４よシ前段に置かれて共通化されておシ、また
ステップ３８゜３０．３１は停止および休止のそれぞれ
の場合に共通の演算であるので、それらの動作の判定の
ステラ７°３２．３４より前段に置かれることにより共
通化されている。

第１３図は、異常検出及び走行指令データ発生のプログ
ラムのフロー図である。このプログラムでは、まず、障
害物センサ、接触センサ、バッテリー残量センサの出力
するセンサ情報と、スイッチ群の走行開始スイッチを除
くスイッチの状態とを読み込む（ステ、７’４１．４２
）。無人車を緊急停止させる必要のある接触センサがＯ
Ｎ、非常停止スイッチがＯＮ、障害物センサの出力がレ
ベル３等の場合であるか否かが判定され（ステップ４３
〜４５）、いずれかがＹＥＳのときにはただちにブレー
キＯＮ信号を出力するとともに位置・方位計測装置から
位置・方位情報を久方する（ステッゾ４６．４７）。ま
た走行制御装置をその場で停止させるモードにするため
、動作が休止終点座標が現在位置、方位が現在方位であ
る走行指令データを発生しくステップ４８）、異常に対
する対応の終了信号を発生する（ステップ４９）。

無人車を緊急停止させる必要性がなかった場合は、即ち
ステップ４３　ｒ　４４　＋　４５のいずれもＮｏであ
った場合は、一時停止をさせる必要があるかどうかを判
断する。す彦わち、一時停止スイッチがＯＮ、障害物セ
ンサがレベル２、バッテリー残量警告がＯＮかどうかを
判断する（ステップ５０〜５１）。一時停止スイッチが
ＯＮであればこれをリセットする（ステップ５３）。一
時停止させると判断されれば、位置・方位計測装置から
の位置・方位情報と、動作終了判断プログラムによって
演算された停止空走距離と走行制御装置に設定している
走行指令データを読み込む（ステラｆ５４〜５６）。走
行指令データの動作が走行であるか否か判定され（ステ
ップ５７）、走行でないと判定された場合は、走行指令
データの動作を休止と変更した新しい走行指令データを
発生しくステップ５８）、異常対応終了信号を出力する
（ステツノ４９）。動作が走行であれば、動作が休止、
終点位置が現在位置よシ、停止空走距１ｉｌｉ１．ｌ前
方の点、方位を現在方位とした走行指令データを発生し
くステップ５９）、異常対応終了信号を出力する（ステ
ップ４９）。さらに一時停止が必要なければ、除行が必
要かどうか判断する。すなわち、除行スイッチがＯＮ、
障害物センサがレベル１かどうか判断する（ステップ６
０　、６１　）。

除行スイッチがＯＮであればこれをリセットする（ステ
ラｆ６２）。除行が必要と判断されれば走行制御装置に
設定している走行指令データを読み込み（ステノア’　
６３　）　、動作が走行であった場合にのみ移動速度を
低速とした新しい走行指令データを発生しくステップ６
４．６５）、異常対応終了信号を出力する（ステップ４
９）。

第１４図は、走行指令データ設定プログラムのフロー図
である。このプログラムでは異常検出プログラムと、動
作終了判断プログラムとの判断の結果にもとづき、新た
な動作を与える走行指令データを走行制御装置に設定す
る。異常検出グログラムより異常対応終了が出力されて
いるかどうか判断しくステップ７１）、出力されていれ
ば、走行指令データ発生プログラムより走行指令データ
を読み込み（ステップ７２）、現在設定している走行指
令データを一時記憶に待避しくステップ７３）、読み込
んだ走行指令データを走行制御装置に設定する（ステッ
プ７４）。異常対応終了が出力されていなければ動作終
了プログラムより動作終了信号が出力されているか判断
する（ステラｆ７５）。動作終了信号が出力されていれ
ば、一時記憶に待避された走行指令データがあるか否か
を判断しくステラ７’７６）、走行指令データがあれば
それを走行制御装置に設定しくステラ７’７７）、なけ
れば走行指令データ作成プログラムから出力された走行
指令データを走行制御装置に設定する（ステップ７８．
７９）。

第１５図は、第１１図〜第１４図により説明したプログ
ラムを総合した全体のグログラムの実行のフローを示し
たもので、走行指令データ作成プログラム、異常検出、
走行指令データ発生プログラム、動作終了判断プログラ
ム、走行指令データ設定グログラムが順にまた再帰的に
実行される。

緊急停止スイッチによって割込信号が発生させると、こ
のループの異常検出、走行指令データ発生プログラムを
実行する点から実行される。

なお、以上に述べた実施例においては走行コース記憶手
段、走行指令データ設定手段、動作終了判定手段、及び
異常検出手段の一部をマイクロ・コンピュータと各プロ
グラムと組み合わせによって実現する例について説明し
たが、これらの手段のすべであるいは任意のものについ
て前記プログラムに示された演算の手順に沿う動作を行
なうよう通常の設計手法により個別のアナログ演算回路
あるいはディジタル論理回路を組み合わせて専用の回路
装置として実現することができることは云うまでもない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は無人車の誘導制御装置における本発明の走行指
令装置の基本的構成を示すブロック図、第２図ないし第
４図は第１図の装置の種々の態様を示すブロック図、第
５図は第１図の基本的構成に異常検出手段を付加した態
様の装置の構成を示す図、第６図は本発明の実施例の走
行指令装置を含む無人車の誘導制御装置を示すブロック
図、第７図は第６図の装置の具体的構成を示す図、第８
図は第７図に示す装置の各要素の無人車上における配置
を示す図、第９図は無人車の走行コースの１例を示す図
、第１０図（、）は走行指令、同図（ｂ）は地点群デー
タ、同図（ｃ）は経路群データのそれぞれの書式例を示
す図、第１１図は走行指令データ作成のプログラムのフ
ロー図、第１２図は動作終了判断のプログラムのフロー
図、第１３図は異常検出及び走行指令データ発生のプロ
グラムのフロー図、第１４図は走行指令データ設定のプ
ログラムのフロー図、第１５図は第１１図ないし第１４
図に示すプログラムを総合した全体のプログラムの実行
のフロー図である。 １・・・走行コース記憶手段、２・・・動作終了判定１
段、３・・・走行指令データ設定手段、４・・・位置・
方位計測装置、５・・・走行制御装置、６・・・走行指
令入力手段、７・・・走行指令データ記憶手段、８・・
・経路群データ記憶手段、１ｏ・・・走行指令記憶手段
、１１・・・異常検出手段。 特許出願人　株式会社豊田中央研究所　、１代　理　人
　星　野　恒　司　） ２．′ 第１図 第８図 第１ｏ図 （ａ） ＤＩ　Ｄ２　Ｄｓ　Ｄ４　Ｄａ　Ｄａ　Ｄ７　Ｄａ　Ｄ
。 第１１図 第１２図 第１４図 第１５図 手続補正指令書） 昭和６０年５月２日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事ヂ１の表示　特願昭５８−２２１０７０号２、発
明の名称　無人車の走行指令装置３、補正をする者 事件との関係　出願人 住　所　愛知県愛知郡長久手町大字長漱字横道４１番地
の１ 名　称　（３６０）　株式会社　豊田中央研究所代表者
　小松　登 ４、代理人 ５、手続補正指令書の日付 昭和６０年０４月１０日（発送昭和６０年４月３０日）
明細書第４３頁第１１行「経路群データ」を［経路群デ
ータ、同図（ｄ）は走行指令データ」と訂正する。 以　上

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）無人車を経路群のいくつかを順次走行させ目的と
   する地点へ誘導すべく走行制御装置に走行。 停止、転回といった動作に対応した走行指令データを与
   えるだめの走行指令装置において、あらかじめ目的とす
   る地点に至るまでの経路に関する情報を記憶する走行コ
   ース記憶手段と、無人車の計測した現在の位置・方位情
   報を含む走行状態に関する情報を、走行制御装置に与え
   ている走行指令データと比較して、その走行指令データ
   に対応する動作に対してあらかじめ定めた終了条件が満
   たされているかどうかを判断する動作終了判定手段と、 動作終了判定手段の判断した結果にもとづいて走行コー
   ス記憶手段に記憶された目的とする地点に至るまでの経
   路に関する情報から現在走行制御奨置Ｖ且すて層ス舟行
   脂をデー汐ｆ対広ナス動作の次に行なわなければならな
   い動作に対応する走行指令で一夕を作成して走行制御装
   置に与える走行指令データ設定手段と を備えたことを特徴とする無人車の走行指令装置。
2. （２）　走行コース記憶手段に記憶させる目的とする地
   点にいたるまでの経路に関する情報を外部から入力する
   ための走行指令入力手段を備えた特許請求の範囲第（１
   ）項記載の無人車の走行指令装置。
3. （３）　走行コース記憶手段に記憶させる情報が、無人
   車を目的とする地点へ誘導するために順に実行すべき動
   作に対応する走行制御装置に与える走行指令データであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の無
   人車の走行制御装置。
4. （４）　走行コース記憶手段が、走行路を形成する経路
   についての経路の始点、終点、及びその形を与える情報
   を記憶する経路群データ記憶手段と経路の始点、終点と
   いった特徴的な地点の座標位置の情報を記憶する地点群
   データ記憶手段と、無人車を目的とする地点まで誘導す
   る際に走行する経路を定めるための情報を記憶する走行
   指令記憶手段とから構成されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第（１）項記載の無人車の走行指令装置。
5. （５）無人車を経路群のいくつかを順次走行させ目的と
   する地点へ誘導すべく走行制御装置に走行。 停止、転回といっだ動作に対応した走行指令データを与
   えるだめの走行指令装置において、あらかじめ目的とす
   る地点に至るまでの経路に関する情報を記憶する走行コ
   ース記憶手段と、無人車の計測した現在の位置・方位情
   報を含む走行状態に関する情報を、走行制御装置に与え
   ている走行指令データと比較して、走行指令データに対
   応する動作のあらかじめ定めた終了条件が満たされてい
   るかどうかを判断する動作終了判定手段と、 動作終了判定手段の判断した結果にもとづいて走行コー
   ス記憶手段に記憶された目的とする地点に至るまでの経
   路に関する情報から現在走行制御装置に与えている走行
   指令データに対応する動作の次に行なわなければならな
   い動作に対応する走行指令データを作成して走行制御装
   置に与える走行指令データ設定手段と、 無人車を設定された経路に沿って走行させるのに不適切
   な状態であることを検出する異常検出手段と、 異常検出手段による異常の検出に応じて、無人車の走行
   状態に関する情報と、制御装置に与えている走行指令デ
   ータとからあらかじめ定めた手順にしだがって新たな走
   行指令データを発生する走行指令データ発生手段と を備えだことを特徴とする無人車の走行指令装置。
6. （６）異常ｆｉ検出手段は、無人車の走行する走行路に
   おかれた障害物を検出する障害物検出手段を含み、走行
   指令データ発生手段は障害物検出手段による走行路の障
   害物の検出に応じて徐行や停止等を与える走行指令デー
   タを発生することを特徴とする特許請求の範囲第（５）
   項記載の無人車の走行指令装置。
7. （７）異常季考検出手段は人間によって無人車を一時的
   に徐行、停止、といった動作をさせるべく信号を発生す
   る押しブタンスイッチを含む伝達手段を含み、スイッチ
   のオンオフによって一時的に徐行や停止を行々わせるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の無人車
   の走行指令装置。
8. （８）異常゛≠甜検出手段は、無人車の動力源の残量が
   所定の値以下になったことを検出する動力源残量検出手
   段を含み、動力源の残量に応じて、所定の動作を行なわ
   せることを特徴とする特許請求の範囲第（５）項記載の
   無人車の走行指令装置。