特開 2024-136747 車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024136747

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60P 1/04 20060101AFI20240927BHJP

【ＦＩ】

B60P1/04 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023047966

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(74)【代理人】

【識別番号】100211052

【弁理士】

【氏名又は名称】奥村 大輔

(72)【発明者】

【氏名】馬場 健

(57)【要約】

【課題】上部構造物に対する荷台の接触を防止する。
【解決手段】
一態様に係る車両制御装置は、車両の位置情報を取得する車両位置取得部と、位置情報と制限高さを示す情報とが関連付けられた地図データを参照して、車両の位置情報に対応する制限高さを取得する制限高さ取得部と、取得された制限高さに対応する荷台の傾斜角である最大傾斜角を取得する最大傾斜角取得部と、荷台の傾斜角を制御する荷台制御部であり、荷台の傾斜角を最大傾斜角以下に制限する該荷台制御部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷台を有する車両を制御する車両制御装置であって、
前記車両の位置情報を取得する車両位置取得部と、
位置情報と制限高さを示す情報とが関連付けられた地図データを参照して、前記車両の位置情報に対応する前記制限高さを取得する制限高さ取得部と、
取得された前記制限高さに対応する前記荷台の傾斜角である最大傾斜角を取得する最大傾斜角取得部と、
前記荷台の傾斜角を制御する荷台制御部であり、前記荷台の傾斜角を前記最大傾斜角以下に制限する該荷台制御部と、
を備える、車両制御装置。

【請求項2】

前記最大傾斜角取得部は、前記荷台の傾斜角と前記荷台の最大高さとが関連付けられた荷台高さデータを参照して、前記最大傾斜角を取得する、請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記車両のユーザによって指定された目的地を取得する目的地取得部と、
前記地図データを参照して前記目的地の位置情報に対応する前記制限高さを取得し、取得した前記制限高さが基準値以下であるときに前記目的地の位置を補正する補正部と、
を更に備える、請求項１又は２に記載の車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、ベッセル（荷台）と、ベッセルを傾動させるホイストシリンダとを備え、ホイストシリンダを伸長することによりベッセルを傾斜させてベッセル上の土砂等の積載物を集積場所へ排出するダンプトラックが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－４６７６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

積荷の荷下ろし位置の上方に天井、屋根、高架橋等の上部構造物が存在する場合には、荷台が上部構造物に接触しないように荷台の傾斜角を調整する必要がある。従来、上部構造物がある位置で荷下ろしをする場合には、運転者又は誘導員が荷台と上部構造物との位置関係を目視で確認しながら荷台を傾斜させることが一般的であり、荷下ろしに時間がかかる原因となっていた。また近年、運転者の操作によることなく、積荷の荷下ろしを自動化することが検討されている。この場合には、目視での確認によらずに、上部構造物への荷台の接触を防止する仕組みが必要となる。

【0005】

そこで本開示は、上部構造物に対する荷台の接触を防止する車両制御装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様に係る車両制御装置は、荷台を有する車両を制御する。車両制御装置は、車両の位置情報を取得する車両位置取得部と、位置情報と制限高さを示す情報とが関連付けられた地図データを参照して、車両の位置情報に対応する制限高さを取得する制限高さ取得部と、取得された制限高さに対応する荷台の傾斜角である最大傾斜角を取得する最大傾斜角取得部と、荷台の傾斜角を制御する荷台制御部であり、荷台の傾斜角を最大傾斜角以下に制限する該荷台制御部と、を備える。

【0007】

本態様に係る車両制御装置では、車両の位置情報に対応する制限高さを取得し、荷台の傾斜角を当該制限高さに対応する最大傾斜角以下に制限しているので、荷台の高さが制限高さを超えることを防止することができる。したがって、荷台が上部構造物に接触することを防止することができる。

【0008】

一態様では、最大傾斜角取得部は、荷台の傾斜角と荷台の最大高さとが関連付けられた荷台高さデータを参照して、最大傾斜角を取得してもよい。荷台高さデータを参照することにより、最大傾斜角を適切に取得することができる。

【0009】

一態様に係る車両制御装置は、車両のユーザによって指定された目的地を取得する目的地取得部と、地図データを参照して目的地の位置情報に対応する制限高さを取得し、取得した制限高さが基準値以下であるときに目的地の位置を補正する補正部と、を更に備えてもよい。目的地の制限高さが基準値以下である場合には、荷台の最大傾斜角が小さくなるので、目的地で積荷の荷下ろしができない場合がある。本態様では、目的地の制限高さが基準値以下であるときに、目的地の位置が補正されるので、目的地に到着後に荷下ろしができなくなる事態を回避することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明の種々の態様によれば、上部構造物に対する荷台の接触を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】車両制御装置を搭載する車両を示す図である。

【図2】一実施形態に係る車両制御装置の機能的構成を示すブロック図である。

【図3】車両制御装置の動作を示すフローチャートである。

【図4】別の実施形態に係る車両制御装置の機能的構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して種々の実施形態に係る車両制御装置について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととし、同一又は相当の部分に対する重複した説明は省略する。

【0013】

図１は、一実施形態に係る車両制御装置１０が搭載される車両５０を示している。一実施形態に係る車両制御装置１０は、道路の制限高さに応じて車両５０の荷台５３の傾斜角θを制御する。

【0014】

図１に示す車両５０は、ダンプトラックであり、フレーム５１、キャビン５２及び荷台５３を備えている。キャビン５２及び荷台５３は、フレーム５１に支持されている。荷台５３は、キャビン５２の後方に配置されている。荷台５３には、積荷Ｃが積載される。車両５０は、荷台５３を傾斜させて積荷Ｃを荷下ろしする。

【0015】

車両５０は、自動運転車両である。例えば車両５０は、設定された走行経路に沿って荷下ろし位置まで自動で走行し、荷下ろし位置において積荷Ｃを自動で荷下ろしする。なお、車両５０は、遠隔操作により積荷Ｃの荷下ろしをしてもよい。この場合には、荷下ろし位置から離れた場所にいる操作者によって車両５０が遠隔で操作され、積荷Ｃが荷下ろしされる。

【0016】

また、車両５０は、ＧＰＳ受信機２１、傾斜角センサ２２、加減速制御装置２５、操舵制御装置２６及び油圧装置２７を更に備えている（図２参照）。ＧＰＳ受信機２１は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信して、車両５０の位置を示す位置情報を取得する。位置情報には、例えば緯度及び経度が含まれる。ＧＰＳ受信機２１は、取得した車両５０の位置情報を車両制御装置１０に出力する。

【0017】

傾斜角センサ２２は、荷台５３の傾斜角θを検知する。荷台５３の傾斜角θとは、水平面に対する荷台５３の載置面の角度をいう。傾斜角センサ２２は、例えば油圧装置２７の作動量に基づいて荷台５３の傾斜角θを検知する。傾斜角センサ２２は、荷台５３の傾斜角θを示す情報を車両制御装置１０に出力する。

【0018】

加減速制御装置２５は、例えばスロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータを介し、車両５０の始動、停止、及び加減速を制御する。操舵制御装置２６は、例えばステアリングアクチュエータを介し、車両５０の操舵角を制御する。

【0019】

油圧装置２７は、荷台５３の傾斜角θを制御する。油圧装置２７は、例えば油圧シリンダを含む。油圧シリンダは、フレーム５１と荷台５３との間に設けられ、伸縮することにより荷台５３の傾斜角θを調整する。例えば油圧シリンダが伸長すると、荷台５３の前部が上方に持ち上げられ、荷台５３の傾斜角θが大きくなる。図１に示すように、荷台５３の後部に設けられたあおり板５３ａが開いた状態で、荷台５３の傾斜角θが大きくなると、積荷Ｃが荷台５３を滑り落ち、荷台５３の後部から排出される。

【0020】

一方、油圧シリンダが伸縮すると、傾斜角θが小さくなり、荷台５３が水平に近づけられる。以下の説明では、傾斜角θを大きくする制御をダンプアップといい、傾斜角θを小さくする制御をダンプダウンということがある。

【0021】

車両制御装置１０は、車両５０に搭載され、道路の制限高さＨ１に応じて荷台５３の傾斜角θを制御する。制限高さＨ１とは、路面Ｇを基準とする上部構造物Ｓの高さである。上部構造物Ｓとは、陸橋、高架橋、歩道橋又はトンネルの天井等、道路の上方に存在する構造物である。路面Ｇを基準とする荷台５３の最高点５３ｐの高さ（以下、「荷台５３の最大高さ」という）Ｈ２が制限高さＨ１に達すると、荷台５３が上部構造物Ｓに衝突する。

【0022】

車両制御装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信回路などを有する電子制御ユニットである。車両制御装置１０は、例えばＣＡＮ通信回路を用いて通信するネットワークに接続され、車両５０の各構成要素と通信可能に接続される。車両制御装置１０は、例えば、ＣＰＵが出力する信号に基づいて、ＣＡＮ通信回路を動作させてデータを入出力し、データをＲＡＭに記憶し、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＲＡＭにロードされたプログラムを実行することで、後述する各種機能を実現する。車両制御装置１０は、複数の電子制御ユニットから構成されてもよい。

【0023】

具体的には、車両制御装置１０は、ＧＰＳ受信機２１、傾斜角センサ２２、加減速制御装置２５、操舵制御装置２６及び油圧装置２７と通信可能に接続されており、ＧＰＳ受信機２１及び傾斜角センサ２２の出力に基づいて、加減速制御装置２５、操舵制御装置２６及び油圧装置２７を制御する。

【0024】

図２は、一実施形態に係る車両制御装置１０の機能的構成を示すブロック図である。図２に示すように、車両制御装置１０は、機能的構成として、車両位置取得部１１、目的地取得部１２、経路生成部１３、走行制御部１４、制限高さ取得部１５、最大傾斜角取得部１６、荷台制御部１７及び記憶部１８を備えている。

【0025】

記憶部１８は、例えば車両５０に搭載されたＨＤＤ（Hard disk drive）によって構成され、地図データＤ１及び荷台高さデータＤ２を記憶している。地図データＤ１は、位置情報と制限高さＨ１を示す制限高さ情報とを関連付けて記憶している。地図データＤ１は、例えば上部構造物Ｓの高さを測定する距離センサを搭載した車両を走行させ、車両の位置情報と測定された制限高さを示す情報とを関連付けて記憶することで生成される。地図データＤ１には、位置情報及び制限高さ情報に加えて、道路形状に関する情報（例えば車線の幅、カーブの曲率等）、構造物の種別、道路工事に関する情報、交差点及び料金所等の位置情報が含まれていてもよい。なお、記憶部１８は、車両５０に搭載されておらず、車両５０と通信可能な情報処理センター等の施設に配置されていてもよい。

【0026】

荷台高さデータＤ２は、荷台５３の傾斜角θと荷台５３の最大高さＨ２を示す情報とを関連付けて記憶する。上述したように、荷台５３の最大高さＨ２は、路面Ｇを基準とする荷台５３の最高点５３ｐの高さである。荷台５３の最大高さＨ２は、荷台５３の傾斜角θが大きくなるにつれて高くなる。

【0027】

車両位置取得部１１は、ＧＰＳ受信機２１から出力された位置情報に基づいて、車両５０の位置情報を取得する。なお、車両位置取得部１１は、ＧＰＳ受信機２１を使用せずに、地図データＤ１に記憶された構造物（電柱等）の位置情報と外部センサで検出された構造物との位置関係を用いて現在位置を特定するＳＬＡＭ（Simultaneous Localization and Mapping）技術を利用して車両５０の位置情報を取得してもよい。

【0028】

目的地取得部１２は、車両５０の目的地を取得する。典型的には、目的地は積荷Ｃの荷下ろし位置である。目的地は、入力機を用いて、或いは、ネットワークを介して車両５０のユーザによって指定される。経路生成部１３は、地図データＤ１を参照して、車両５０の現在地から目的地までの走行経路を生成する。

【0029】

走行制御部１４は、車両５０の走行駆動、操舵及び制動を制御する。例えば、走行制御部１４は、経路生成部１３によって生成された走行経路に沿って車両５０が走行するように、加減速制御装置２５及び操舵制御装置２６に制御信号を送出して、車両５０の加速度及び操舵角を制御する。

【0030】

制限高さ取得部１５は、地図データＤ１を参照して、車両５０の位置情報に対応する制限高さＨ１を取得する。取得された制限高さＨ１は、車両５０の上方に存在する上部構造物Ｓの高さに相当する。

【0031】

最大傾斜角取得部１６は、取得された制限高さＨ１に対応する荷台５３の傾斜角θである最大傾斜角を取得する。最大傾斜角は、荷台５３が上部構造物Ｓに接触しない傾斜角θの最大値である。例えば、最大傾斜角取得部１６は、荷台高さデータＤ２を参照して、荷台５３の最大高さＨ２が制限高さＨ１以下となる傾斜角θの最大値を最大傾斜角として取得する。なお、最大傾斜角取得部１６は、荷台高さデータＤ２を用いずに、路面Ｇを基準とする荷台５３の設置高さと荷台５３の寸法とに基づいて、制限高さＨ１に対応する荷台５３の最大傾斜角を算出してもよい。

【0032】

荷台制御部１７は、油圧装置２７を制御して荷台５３の傾斜角θを調整する。例えば、荷台制御部１７は、油圧装置２７に制御信号を送出して油圧シリンダを伸長させ、荷台５３の傾斜角θを大きくする。荷台５３の傾斜角θが大きくなることにより、荷下ろし位置において積荷Ｃが荷下ろしされる。

【0033】

このとき、荷台制御部１７は、荷台５３の傾斜角θが最大傾斜角以下になるように荷台の傾斜角θを制限する。すなわち、荷台制御部１７は、荷台５３の傾斜角θを最大傾斜角より大きくする制御を禁止して、傾斜角θの範囲を最大傾斜角以下に制限する。荷台５３の傾斜角θを最大傾斜角以下に制限することにより、荷台５３の最大高さＨ２が制限高さＨ１よりも低くなるので、荷台５３が上部構造物Ｓに接触することが防止される。

【0034】

次に、一実施形態に係る車両制御装置１０の動作について説明する。図３は、車両制御装置１０の動作を示すフローチャートである。

【0035】

まず、車両制御装置１０の車両位置取得部１１が車両５０の位置情報を取得する（ステップＳＴ１）。次に、車両制御装置１０は、車両５０が目的地である荷下ろし位置に到着したか否かを判定する（ステップＳＴ２）。荷下ろし位置に到着していないと判定された場合には、車両５０が荷下ろし位置に到着するまでステップＳＴ２の判定が繰り返される。

【0036】

車両５０が荷下ろし位置に到着したと判定された場合には、制限高さ取得部１５が、地図データＤ１を参照して車両５０の位置情報に対応する制限高さＨ１を取得する（ステップＳＴ３）。車両５０の位置情報に対応する制限高さＨ１は、路面Ｇを基準とする上部構造物Ｓの高さである。

【0037】

次に、最大傾斜角取得部１６が、荷台高さデータＤ２を参照して、制限高さＨ１に対応する荷台５３の最大傾斜角を取得する（ステップＳＴ４）。最大傾斜角は、荷台５３が上部構造物Ｓに接触しない傾斜角θの最大値である。

【0038】

次に、荷台制御部１７が荷台５３をダンプアップする（ステップＳＴ５）。次に、荷台制御部１７が、荷台５３の傾斜角θを取得し、当該傾斜角θが最大傾斜角よりも小さいか否かを判定する（ステップＳＴ６）。傾斜角θが最大傾斜角よりも小さい場合には、荷台５３のダンプアップが継続される。その結果、荷下ろし位置において荷台５３の積荷Ｃが荷下ろしされる。

【0039】

一方、荷台５３の傾斜角θが最大傾斜角以上である場合には、荷台制御部１７は、荷台５３のダンプアップを停止する（ステップＳＴ７）。荷台５３の傾斜角θが最大傾斜角に達したときに荷台５３のダンプアップを停止することにより、上部構造物Ｓへの荷台５３の接触が防止される。また、荷台５３の傾斜角θを最大傾斜角に近づけることで、荷台５３の積荷Ｃを荷下ろしすることができる。

【0040】

以上説明したように、車両制御装置１０では、車両５０の位置情報に対応する制限高さＨ１を取得し、荷台の傾斜角θを当該制限高さＨ１に対応する最大傾斜角以下に制限しているので、荷台５３の最大高さＨ２が制限高さＨ１を超えることが防止される。したがって、荷台５３が上部構造物Ｓに接触することを防止することができる。

【0041】

次に、図４を参照して、別の実施形態に係る車両制御装置について説明する。図４は、別の実施形態に係る車両制御装置１０Ａを概略的に示す図である。車両制御装置１０Ａは、指定された目的地の制限高さＨ１に応じて目的地を補正する。以下では、図２に示す車両制御装置１０との相違点について主に説明し、重複する説明は省略する。

【0042】

図４に示すように、車両制御装置１０Ａは、機能的構成として補正部１９を更に備えている。補正部１９は、ユーザによって指定された目的地の位置情報を目的地取得部１２から取得し、地図データＤ１を参照して、その位置情報に対応する制限高さＨ１を取得する。目的地の制限高さＨ１は、当該目的地における上部構造物Ｓの高さを示している。

【0043】

次に、補正部１９は、目的地の制限高さＨ１が基準値以下であるか否かを判定する。目的地の制限高さＨ１が基準値以下である場合、荷台５３の傾斜角θが大きく制限されるため、目的地で荷下ろしをすることができない場合がある。そこで補正部１９は、目的地の制限高さＨ１が基準値以下である場合には、目的地の位置を補正する。例えば、補正部１９は、目的地から所定の範囲内に位置し、且つ、基準値以上の制限高さＨ１が関連付けられた位置を補正された目的地として設定する。そして、補正部１９は、補正された目的地を表示装置等に表示してユーザに提案する。

【0044】

車両制御装置１０Ａでは、目的地の制限高さＨ１が基準値以下であるときに、目的地の位置が補正されるので、目的地に到着後に荷下ろしができなくなる事態を回避することができる。

【0045】

以上、種々の実施形態に係る車両制御装置について説明してきたが、上述した実施形態に限定されることなく発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形態様を構成可能である。

【0046】

例えば、上記実施形態では、車両５０が自動運転車両である例について説明したが、車両５０は自動運転車両でなくてもよい。車両５０が運転者によって運転される場合であっても、荷台５３の傾斜角θを最大傾斜角以下に制限することにより、荷台５３と上部構造物Ｓとの位置関係を目視で確認しながら荷台５３を傾斜させる必要がなくなるので、荷下ろしの効率を高めることができる。なお、上述した種々の実施形態は、矛盾のない範囲で任意に組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0047】

１０，１０Ａ…車両制御装置、１１…車両位置取得部、１２…目的地取得部、１５…制限高さ取得部、１６…最大傾斜角取得部、１７…荷台制御部、１９…補正部、５０…車両、５３…荷台、Ｄ１…地図データ、Ｄ２…荷台高さデータ、θ…傾斜角。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】