JPS6162905A

JPS6162905A - 無人車両の自動運転方法

Info

Publication number: JPS6162905A
Application number: JP59184841A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Chikaishi; 康司近石
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1984-09-04
Publication date: 1986-03-31

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】〔産業上の利用分野〕本発明は無人車両を所定の走行コースに沿って目的地へ
導く無人車両の自動運転方法に関する。

〔従来の技術〕

従来、無人車両を所定の走行コースに沿って目的地へ導
く方法としては、走行路に誘導用グープルを敷設し、こ
の誘導用ケーブルに低周波電流を流し、それにより生じ
る交番磁界を車両に取り付けた磁界検出コイルにより検
出し、誘導用ケーブルをまたぎながら又は誘導用ケーブ
ルとの距離を一定に保ちながら車両を走行させる方法が
ある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記方法は、全ての走行路に沿つ【誘導
用ケーブルを敷設する必要があるために工事がたいへん
であり、走行コースも容易に変更することができないと
いった問題がある。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、上記誘導用
ケーブルを敷設する必要がなく、予め教示した所定の走
行コースに対するコースずれをリアルタイムに修正する
ことができる無人車両の自動運転方法を提供することを
目的とする。

〔実施例〕

以ド、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。

第１図は無人車両が稼動する現場の一例を示す全体図で
、無人車両としてダンプトラックが鉱山・砕石場などの
作業現場で稼動している場合に関して示している。

この作業現場の走行路には、第２図に示すように撮像手
段としてビデオカメラＩ　Ａ＋　１　”　”’が配設さ
れ、全走行路がいずれかのビデオカメラによって捕捉で
きるようになっている。なお、このビデオカメラは赤外
域の感度が良好な固体撮像素子型のビデオカメラである
が、赤外線のみを透過するフィルタを設けたものでもよ
い。

一方、この走行路を走行する複数のダンプトラック２ム
ｅ　２　Ｂ・・’にはそれぞれ赤外線発光器３Ａ、３Ｂ
・・・が取り付けられている（第２図）。

前記ビデオカメラ１人＊　Ｉ　Ｂ”’からの画像信号は
、それぞれ事務所４に伝送される。事務所４はこれらの
画像信号から後述する画像処理等を行ない、各ダンプト
ラック２Ａｔ２Ｂ−・・Ｋ対して操舵指令等の制御指令
を無線送信し、ダンプトラックは事務所４からの指令を
受信して無人運転される。

次に、事務所４における画像処理等について第３図を参
照しながら説明する。同図において、各ビデオカメラＩ
　Ａ＊　Ｉ　Ｂ”・からの画像信号は、事務所４の画像
処理装置４ａに加えられる。画像処理装Ｍ４ａには、ダ
ンプトラックが所定の走行コースを走行する際に、ダン
プトラックに取り付けた赤外線発光器が撮影画面上に抽
くべき軌跡が予め目標線４ｂとして教示されている。

この目標線４ｂはモニタ４ｃに示すように、捨場から積
込場への上り車線と積込場がら捨場への下り車線の車線
別にそれぞれ設定されている。

なお、目標ｌｌｌ４ｂの教示方法としては、各ビデオカ
メラ釦よって捕捉した走行路をモニタ４゜上に映し出し
、このモニタ４ｃ上にライトペンを用いて目標線を入力
する方法、あるいはダンプトラックを有人走行させ、そ
のときの赤外線発光器の抽（軌跡を検出記憶させるとい
った方法が考えられる。

さて、画像処理装置４ａは、各ビデオカメラＩＡ、ＩＢ
・・・から入力する画像信号を各ビデオカメラ毎に１画
面づつ取り込み、順次時分割処埋する。いま、ビデオカ
メラ１人からの画面中をダンプトラック２人が走行して
いる場合について考える。

画像処理装置４ａは、まずビデオカメラＩＡからの画像
信号を赤外域の帯域フィルタを通し、さらに２値化をす
ることＫよりダンプトラック２ムの赤外線発光器３ムの
発光点Ｐのみの画像データを検出する。そして、この発
光点の画面上の位置を検出し、上記のようにして予め教
示された目標線に対する前記発光点位置Ｐのずれを検出
し、そのずれに対応した操舵指令を送信機４ｄより発信
する。なお、目標線が上りと下りの２本ある場合には、
ずれを検出する際の基準となる目標線は、発光点位置Ｐ
が近い方の目標線あるいは発光点位置Ｐの移動方向から
対応する目標線を選択する。勿論、２本の目標線に対す
る発光点位置のずれ方向が同じであっても、基準とする
目標線によって（上り側の目標線か下り側の目標線かく
よって）操舵方向が異なる。

また、検出した発光点がいずれのダンプトラツりのもの
かをｄ　６７８．し、そのダンプトラックのみが受信可
能な同波数で前記操舵指令は発信するようにしている。

なお、上記ダンプトラックの職別は、例えば赤外線発光
器３ム、３Ｂ・・・をそれぞ異なる周期で点滅させてお
き、画像処理装置１４にで検出した発光点の点滅周期を
検出することにより行なうことができる。

一方、ダンプトラック２人、２Ｂ・・・はそれぞれ受信
機５ム、５Ｂ・・・および制御装置６ム、５Ｂ・・・を
有している◎受信機５　”　ｅ　５　Ｂ・・・はそれぞ
れ自車固有の周波数の指令のみ受信できるようになって
いる。また、制御装置６Ａ、６Ｂ・・・は自動操舵制御
装置、車速制御装置、ダンプ制御装置、無人運転時にお
ける各種安全装置等から構成されている。いま、事務所
４の送信機４ｄから周波数ｆムで操舵指令が送信される
と、ダンプトラヌク２人の受信機５ムがこの指令を受信
してこれを制御装置６ムの自動操舵制御装置に加え、こ
の自動操舵制御装置によりダンプトラック２人の自動操
舵が行なわれる〇このようにして、各ダンプトラック２Ａ１２１３・・・
は、それぞれ赤外線発光器３　Ａｒ　３　Ｂ・・・のモ
ニタ画面上の発光点位置が目標線４ｂ上をたどるように
事務所４から操舵指令を受け、この操舵指令により自動
運転される。

また、上記目標線４ｂを第４図に示すよ５に教示すると
ともに、目標線４ｂの地点ＡからＢは速度指令をｘ　ｋ
ｍ　／ｈ、地点ＢからＯはｙｋ’ｍ／ｈ地点０では停止
、地点０からＤはバック、地点りでは停止およびダンプ
、地点りからＥは再び速度指令なｘ　ｋｍ　／ｈのよう
に、適宜速度指令、停止指令、バック指令、ダンプ指令
等を教示することができる。したがって、この場合には
事務所４の画像処理装置４ａは、上述した操舵指令とと
もに、発光点位置が目標線４ｂのいずれの区間あるいは
地点にあるかによって速度指令、停止指令、パック指令
、ダンプ指令を送信機４ｄに出力し、送信機４ｄからは
これらの指令信号が送信される。そして、これらの指令
信号を受信したダンプトラックは、自動操舵制御装置、
車速側（財）装に１ダンプ制御装置により自動運転され
る。

一方、積込場においては、その入口でダンプトラックを
上述のようにして一時停止させ、その後は第１図に示す
ように積込場を撮影するビデオカメラ１のモニタ画像（
第５図参照）を見ながらラジコンで遠隔操縦する。また
、ビデオカメラ１も遠隔操縦型とする。勿論、上述した
捨場においてもダンプトラックをラジコンで遠隔操縦す
るようにしてもよい〇また、ダンプトラックの走行路上の障害物０人、転石、
侵入車両等）は、障害物のない画像フレームを予めメモ
リに記憶させ、適宜のサンプル周期で取り込んだ画像の
画像フレームと前記記憶した画像フレームとの間でフレ
ーム［Ｃ舞を行なうことにより物体をｇ識し、更にその
物体が車両の走行路上にあるか否かを判別し、走行路上
にあるときその物体を障害物として検出する。なお、前
記認識物体が他の車線側圧ある場合、あるいはすでに通
過した自軍走行路上にある場合等は障害物としては取り
扱わない。

上記のようにして障害物の検出が行なわれた場合には、
ダンプトラックを停止させる指令信号を送信し、その後
、障害物を検出したビデオカメラの画像をモニタに映し
出し、その画像を見ながら障害物を回避するまでラジコ
ンで遠隔操縦する。

第６図は無人車両が稼動する現場の他の例を示す全体図
で、無人車両として穿孔機１０が稼動している場合に関
して示している。この穿孔機１０には赤外線発光器１１
が取り付けられ、また穿孔機１０がこの作業現場を移動
しても前記赤外線発光器１１がその視野内に入るように
ビデオカメラ１２が設置されている。

さて、この場合の目標線の教示方法としては、穿孔機１
０を有人走行させ、あるいはビデオカメラ１２によって
捕捉した現場をモニタに映し出して無線操縦し、そのと
きの赤外線発光器１１の抽くモニタ画面上の軌跡を検出
記憶させるといった方法が考えられる。勿論、穿孔機１
０を穿孔位置ごとに一時停止させ、その位置も同時に記
憶させる。第７図はこのようにして教示された目標線お
よび穿孔位置Ａ１□〜’ａｍを示している。

そして、自動運転する場合には、穿孔機１．０を穿孔位
置Ａ、ＩＫ移動させ、ここで穿孔指令を与えて所要の穿
孔作業を実行させ、穿孔作業が終了すると次の穿孔位置
’１ｍまで操舵指令等を与えて移動させ、ここで再び穿
孔指令を与えて所要の穿孔作業を実行させる。このよう
Ｋして予め目標線とともに教示した全穿孔位置での穿孔
作業を自動的に順次実行させる。なお、穿孔作業の終了
時点は、穿孔機側から赤外線発光器を点滅させることＫ
より、あるいは車載の送信機等により事務所側圧知らせ
る・なお、本ＲＳｅｎ方法は上記ダンプトラックや穿孔機に
限らず、例えば走行路のわだちや転石あるいは荷こぼれ
等を除去するために定期的に走行させるモータグレーダ
、ダム工事のように比較的単純な転圧作業を行なう振動
ローラ等の締固め機械等、種々の無人車両に適用できる
。

なお、本実施例では無人車両の位置を検出するための目
印として赤外線発光器を取り付けるようにしたが、これ
に限らず、撮像手段によって容易に認識できる目印であ
れば如何なるものでもよい、更に、撮像手段の台数、制
御する無人車両の台数および目標線の教示方法は本実施
例に限定さ＋ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、撮像手段を用いて
無人車両を自動運転することができ、走行コースの設定
、変更、その他車速等の種々の指令の付与が簡単である
。また、撮像手段を用いてラジコンで無線操縦ができる
ので、アクシデントが発生した場合等におけるフレキシ
ビリティが高い。

【図面の簡単な説明】

氾１図は本発明に肇る無人車両の自動運転り□″゛、・
法が適用される作業現場の一例を示す図、第２図は第１
図の走行路の一部拡大図、第３図は本発明に係る無人車
両の自動運転方法を適用した事務所とダンプトラックと
の概略構成を示スフロンク図、第４図は本発明に係る目
標線（走行コース）その他の指令の教示例を示すために
用いた図、第５図は積込場のモニタ画像の一例を示す図
、第６図は本発明に係る無人車両の自動運転方法が適用
される作業現場の他の例を示す図、第７図は１ｓ６図に
示す作業現場における目標線その他の指令の教示例を示
すために用いた図である。１．１ＡｍｌＢｅ１２・・・ビデオカメラ、２Ａ・・・
ダンプトラック、３Ａｔｌｌ・・・赤外線発光器、４・
・・事務所、４ａ・・・画像処理装置、４ｂ・・・目標
線、４０・・・モニタ、４（１・・・送信機、５Ａ＃５
Ｂ・・・受信機、６ム、６Ｂ・・・制御装置、１０・・
・穿孔機Ｏ箪　７　図シＩＪ　　　ｌ　　　ｔ−４

Claims

【特許請求の範囲】

（１）無人車両に目印を取り付け、該目印を撮影する撮
像手段を設置し、前記無人車両が所定の走行コースを走
行する際に前記目印が抽く撮影画面上の軌跡を予め目標
線として教示しておき、前記無人車両の走行中に前記撮
像手段によって撮影した撮影画面上の前記目標線に対す
る目印のずれを逐次検出し、この検出したずれに対応す
る操舵指令を送信して無人車両を自動運転することを特
徴とする無人車両の自動運転方法。
（２）前記目印は赤外線発光器である特許請求の範囲第
（１）項記載の無人車両の自動運転方法。