特開 2024-35548 牽引車両の走行制御装置

(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】P2024035548

(43)【公開日】2024-03-14

(54)【発明の名称】牽引車両の走行制御装置

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/16 20060101AFI20240307BHJP

   G05D 1/43 20240101ALI20240307BHJP

   B62D 53/00 20060101ALI20240307BHJP

   B62D 12/02 20060101ALI20240307BHJP

【ＦＩ】

G08G1/16 C

G05D1/02 Z

G05D1/02 W

B62D53/00 Z

B62D12/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022140075

(22)【出願日】2022-09-02

(71)【出願人】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(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】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 誠

(72)【発明者】

【氏名】深津 史浩

【テーマコード（参考）】

5H181

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H181AA01

5H181CC03

5H181CC14

5H181FF03

5H181FF22

5H181FF27

5H181LL01

5H181LL02

5H181LL11

5H301AA01

5H301AA09

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD01

5H301DD07

5H301DD15

5H301GG08

5H301GG16

5H301GG23

5H301GG29

5H301HH01

5H301LL01

5H301LL06

(57)【要約】

【課題】牽引車両に連結された被牽引車の車幅を自動的に検知することができる牽引車両の走行制御装置を提供する。
【解決手段】走行制御装置１は、牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとを検出する障害物センサ１４，１５と、障害物センサ１４，１５の検出データに基づいて、牽引台車３の車幅Ｗを算出する車幅算出部２２と、車幅算出部２２により算出された牽引台車３の車幅Ｗに応じてトーイングトラクタ２を走行させるように制御する走行軌跡設定部２３、走行経路生成部２４及び走行制御部２５とを備える。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

被牽引車が連結された牽引車両の走行制御装置において、
前記被牽引車までの距離と前記牽引車両に対する前記被牽引車の向きとを検出する被牽引車検出部と、
前記被牽引車検出部の検出データに基づいて、前記被牽引車の車幅を算出する車幅算出部と、
前記車幅算出部により算出された前記被牽引車の車幅に応じて前記牽引車両を走行させるように制御する制御部とを備える牽引車両の走行制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記被牽引車の車幅に応じた走行軌跡を設定し、前記牽引車両を前記走行軌跡に従って走行させるように制御する請求項１記載の牽引車両の走行制御装置。

【請求項3】

前記被牽引車検出部の検出データに基づいて、前記牽引車両が牽引する前記被牽引車の台数を検知する台数検知部を更に備え、
前記制御部は、前記車幅算出部により算出された前記被牽引車の車幅と前記台数検知部により検知された前記被牽引車の台数とに応じた前記走行軌跡を設定する請求項２記載の牽引車両の走行制御装置。

【請求項4】

前記被牽引車検出部の検出データに基づいて、前記牽引車両が牽引する前記被牽引車の高さを検知する高さ検知部を更に備え、
前記制御部は、前記高さ検知部により検知された前記被牽引車の高さに基づいて、前記走行軌跡を含む走行経路を生成し、前記牽引車両を前記走行経路に沿って走行させるように制御する請求項２記載の牽引車両の走行制御装置。

【請求項5】

前記被牽引車検出部は、前記牽引車両の側方及び後方を含む領域に存在する障害物を検出する障害物センサである請求項１記載の牽引車両の走行制御装置。

【請求項6】

前記被牽引車の車幅に応じた障害物検知範囲を設定する検知範囲設定部と、
前記障害物センサの検出データに基づいて、前記検知範囲設定部により設定された前記障害物検知範囲に前記障害物が存在するかどうかを検知する障害物検知部とを更に備える請求項５記載の牽引車両の走行制御装置。

【請求項7】

前記被牽引車検出部は、前記被牽引車までの距離として、前記被牽引車検出部から前記被牽引車の前端の左右の角部までの距離を検出し、前記牽引車両に対する前記被牽引車の向きとして、前記被牽引車検出部と前記被牽引車の前端の左右の角部とを結ぶ線と、前記被牽引車検出部を通ると共に前記牽引車両の前後方向に延びる線とのなす角度を検出する請求項１記載の牽引車両の走行制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、牽引車両の走行制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、トーイングトラクタ等の作業車両に対する航空機の作業用出入口の相対位置を検出し、その検出データに基づいて作業車両を作業用出入口まで接近させる接近経路を設定する技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２２－７５１５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、トーイングトラクタ（牽引車両）は、牽引する荷物によって牽引台車（被牽引車）の車幅が異なる。トーイングトラクタの有人運転を行う場合は、牽引台車の車幅を考慮した走行軌跡でトーイングトラクタを走行させる。一方、自動運転トーイングトラクタでは、予め決められた走行軌跡に従ってトーイングトラクタを走行させる。ここで、牽引台車の車幅が異なる場合は、作業者が牽引台車の車幅を判定し、その車幅に応じた走行軌跡に切り替える必要がある。しかし、作業者が牽引台車の車幅の判定ミスを引き起こす可能性がある。また、トーイングトラクタの自動運転を行う場合、トーイングトラクタの乗員が必ずしもいるとは限らない。従って、牽引台車の車幅を自動的に検知する必要がある。

【0005】

本発明の目的は、牽引車両に連結された被牽引車の車幅を自動的に検知することができる牽引車両の走行制御装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）本発明の一態様は、被牽引車が連結された牽引車両の走行制御装置において、被牽引車までの距離と牽引車両に対する被牽引車の向きとを検出する被牽引車検出部と、被牽引車検出部の検出データに基づいて、被牽引車の車幅を算出する車幅算出部と、車幅算出部により算出された被牽引車の車幅に応じて牽引車両を走行させるように制御する制御部とを備える。

【0007】

このような走行制御装置においては、被牽引車検出部によって被牽引車までの距離と牽引車両に対する被牽引車の向きとが検出される。そして、被牽引車検出部の検出データに基づいて、被牽引車の車幅が算出され、その被牽引車の車幅に応じて牽引車両が走行するように制御される。このように被牽引車までの距離と牽引車両に対する被牽引車の向きとを検出することで、被牽引車の車幅が算出される。これにより、牽引車両に連結された被牽引車の車幅を自動的に検知することができる。

【0008】

（２）上記の（１）において、制御部は、被牽引車の車幅に応じた走行軌跡を設定し、牽引車両を走行軌跡に従って走行させるように制御してもよい。このような構成では、被牽引車の車幅に適した走行軌跡が設定されることとなる。従って、例えば被牽引車が連結された牽引車両がカーブ走行するときでも、被牽引車の車幅に関わらず、牽引車両をスムーズに走行させることができる。

【0009】

（３）上記の（１）または（２）において、走行制御装置は、被牽引車検出部の検出データに基づいて、牽引車両が牽引する被牽引車の台数を検知する台数検知部を更に備え、制御部は、車幅算出部により算出された被牽引車の車幅と台数検知部により検知された被牽引車の台数とに応じた走行軌跡を設定してもよい。このような構成では、被牽引車の車幅と被牽引車の台数とに適した走行軌跡が設定されることとなる。従って、例えば被牽引車が連結された牽引車両がカーブ走行するときでも、被牽引車の車幅及び台数に関わらず、牽引車両をスムーズに走行させることができる。

【0010】

（４）上記の（１）～（３）の何れかにおいて、走行制御装置は、被牽引車検出部の検出データに基づいて、牽引車両が牽引する被牽引車の高さを検知する高さ検知部を更に備え、制御部は、高さ検知部により検知された被牽引車の高さに基づいて、走行軌跡を含む走行経路を生成し、牽引車両を走行経路に沿って走行させるように制御してもよい。このような構成では、牽引車両が牽引する被牽引車の高さを検知することにより、被牽引車が高さ制限されずに通行可能な走行経路に沿って、被牽引車が連結された牽引車両を走行させることができる。

【0011】

（５）上記の（１）～（４）の何れかにおいて、被牽引車検出部は、牽引車両の側方及び後方を含む領域に存在する障害物を検出する障害物センサであってもよい。このような構成では、既存の障害物センサが被牽引車検出部として使用されるため、被牽引車検出部として専用のセンサを牽引車両に別途搭載しなくて済む。従って、コストアップを抑制することができる。

【0012】

（６）上記の（５）において、走行制御装置は、被牽引車の車幅に応じた障害物検知範囲を設定する検知範囲設定部と、障害物センサの検出データに基づいて、検知範囲設定部により設定された障害物検知範囲に障害物が存在するかどうかを検知する障害物検知部とを更に備えてもよい。このような構成では、被牽引車の車幅によって障害物検知範囲が変更されることとなる。従って、被牽引車の車幅が変わっても、牽引車両の近傍に存在する障害物が精度良く検出される。

【0013】

（７）上記の（１）～（６）の何れかにおいて、被牽引車検出部は、被牽引車までの距離として、被牽引車検出部から被牽引車の前端の左右の角部までの距離を検出し、牽引車両に対する被牽引車の向きとして、被牽引車検出部と被牽引車の前端の左右の角部とを結ぶ線と、被牽引車検出部を通ると共に牽引車両の前後方向に延びる線とのなす角度を検出してもよい。このような構成では、被牽引車検出部から被牽引車の前端の左右の角部までの距離を検出すると共に、被牽引車検出部と被牽引車の前端の左右の角部とを結ぶ線と、被牽引車検出部を通ると共に牽引車両の前後方向に延びる線とのなす角度を検出することにより、単純な計算式を用いて被牽引車の車幅を算出することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、牽引車両に連結された被牽引車の車幅を自動的に検知することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の実施形態に係る走行制御装置が適用されるトーイングトラクタに牽引台車が連結された状態を概略的に示す側面図である。

【図2】トーイングトラクタに牽引台車が連結された状態を示す平面図である。

【図3】本発明の第１実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。

【図4】図３に示された車幅算出部により牽引台車の車幅を算出する際に使用される計算式のパラメータを示す概念図である。

【図5】図３に示された車幅算出部により牽引台車の車幅を算出する際に使用される他の計算式のパラメータを示す概念図である。

【図6】本発明の第２実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。

【図7】トーイングトラクタに複数台の牽引台車が連結された状態を概略的に示す側面図である。

【図8】本発明の第３実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。

【図9】トーイングトラクタに連結された牽引台車の荷台に荷物が積載された状態を概略的に示す側面図である。

【図10】図２に示された障害物センサの配置箇所の変形例を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図中、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

【0017】

図１は、本発明の実施形態に係る走行制御装置が適用されるトーイングトラクタに牽引台車が連結された状態を概略的に示す側面図である。図２は、トーイングトラクタに牽引台車が連結された状態の平面図である。図１及び図２において、本実施形態に係る走行制御装置１は、トーイングトラクタ２に搭載されている。

【0018】

トーイングトラクタ２は、例えば空港等で使用される産業車両である。トーイングトラクタ２は、連結式の牽引台車３（被牽引車）を牽引する牽引車両である。牽引台車３は、トーイングトラクタ２の後端部に連結器４を介して連結される。

【0019】

トーイングトラクタ２は、車体５と、４つの車輪６とを備えている。牽引台車３は、荷物Ｍ（図９参照）が積載される荷台７と、４つの車輪８とを備えている。牽引台車３の車幅Ｗは、トーイングトラクタ２の車幅Ｗ０よりも大きい。牽引台車３の車幅Ｗは、荷台７の幅寸法である。トーイングトラクタ２の車幅Ｗ０は、車体５の幅寸法である。空港では、車幅Ｗが異なる複数種類（例えば３種類）の牽引台車３が使用される。

【0020】

図３は、本発明の第１実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。図３において、本実施形態の走行制御装置１は、牽引台車３が連結されたトーイングトラクタ２を自動走行させるように制御する装置である。

【0021】

走行制御装置１は、自己位置推定用センサ１１と、地図記憶部１２と、障害物センサ１３～１５と、車両情報記憶部１６と、駆動部１７と、警報器１８と、コントローラ２０とを備えている。

【0022】

自己位置推定用センサ１１は、トーイングトラクタ２の自己位置の推定に使用される。自己位置推定用センサ１１は、トーイングトラクタ２の周囲に存在する物体を検出するセンサである。自己位置推定用センサ１１としては、例えばＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）またはレーザレンジファインダ等のレーザセンサが使用される。

【0023】

自己位置推定用センサ１１は、トーイングトラクタ２の周囲にレーザ光を照射して、そのレーザ光の反射光を受光することにより、自己位置推定用センサ１１からトーイングトラクタ２の周囲に存在する物体までの距離を検出する。

【0024】

地図記憶部１２は、トーイングトラクタ２が走行する場所（ここでは空港）の地図データを記憶する。地図データには、建物、柱及び壁等が含まれている。

【0025】

障害物センサ１３～１５としては、例えば自己位置推定用センサ１１と同様のレーザセンサが使用される。障害物は、トーイングトラクタ２の周囲に存在する作業者及び他の車両等である。

【0026】

障害物センサ１３は、トーイングトラクタ２の前端部に取り付けられている（図２参照）。障害物センサ１３は、トーイングトラクタ２の前方を含む領域に存在する障害物を検出するセンサである。障害物センサ１３は、トーイングトラクタ２の前方を含む領域にレーザ光を照射して、そのレーザ光の反射光を受光することにより、障害物を検出する。

【0027】

障害物センサ１４は、トーイングトラクタ２の左側端部の後側部分に取り付けられている（図２参照）。障害物センサ１４は、トーイングトラクタ２の左側方及び左後方を含む領域に存在する障害物を検出するセンサである。障害物センサ１４は、トーイングトラクタ２の左側方及び左後方を含む領域にレーザ光を照射して、そのレーザ光の反射光を受光することにより、障害物を検出する。

【0028】

障害物センサ１５は、トーイングトラクタ２の右側端部の後側部分に取り付けられている（図２参照）。障害物センサ１５は、トーイングトラクタ２の右側方及び右後方を含む領域に存在する障害物を検出するセンサである。障害物センサ１５は、トーイングトラクタ２の右側方及び右後方を含む領域にレーザ光を照射して、そのレーザ光の反射光を受光することにより、障害物を検出する。

【0029】

障害物センサ１４，１５は、トーイングトラクタ２に連結された牽引台車３も検出する。障害物センサ１４，１５は、牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとを検出する被牽引車検出部を構成している。

【0030】

障害物センサ１４，１５は、牽引台車３までの距離として、障害物センサ１４，１５から牽引台車３の前端３ａまでの距離を検出する。具体的には、障害物センサ１４，１５から牽引台車３の前端３ａまでの距離は、障害物センサ１４，１５から牽引台車３の前端３ａの左右の角部までの距離である。

【0031】

障害物センサ１４，１５は、トーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとして、障害物センサ１４，１５と牽引台車３の前端３ａの左右の角部とを結ぶ線と、障害物センサ１４，１５を通ると共にトーイングトラクタ２の前後方向に延びる線とのなす角度を検出する。

【0032】

車両情報記憶部１６は、トーイングトラクタ２に関する情報を記憶する。トーイングトラクタ２に関する情報としては、障害物センサ１４，１５の位置情報等が含まれている。障害物センサ１４，１５の位置は、２次元座標（ＸＹ座標）で表される（後述）。

【0033】

駆動部１７は、例えば図示はしないが、トーイングトラクタ２の車輪６を回転させる走行モータと、車輪６を転舵させる操舵モータとを有している。

【0034】

警報器１８は、コントローラ２０の障害物検知部２７（後述）によりトーイングトラクタ２の近傍に障害物が存在することが検知されたときに、警報音または警報表示によって警報を行う。

【0035】

コントローラ２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び入出力インターフェース等により構成されている。コントローラ２０は、自己位置推定部２１と、車幅算出部２２と、走行軌跡設定部２３と、走行経路生成部２４と、走行制御部２５と、検知範囲設定部２６と、障害物検知部２７とを有している。これらの機能は、トーイングトラクタ２に牽引台車３が連結された後、例えば操作スイッチ（図示せず）によりトーイングトラクタ２の自動走行の開始が指示されると実行される。

【0036】

自己位置推定部２１は、自己位置推定用センサ１１の検出データと地図記憶部１２に記憶された地図データとに基づいて、トーイングトラクタ２の自己位置を推定する。具体的には、自己位置推定部２１は、例えばＳＬＡＭ（simultaneous localization andmapping）手法を用いて、自己位置推定用センサ１１の検出データと地図データとをマッチングさせてトーイングトラクタ２の自己位置を推定する。ＳＬＡＭは、センサデータ及び地図データを用いて自己位置推定を行う自己位置推定技術である。

【0037】

車幅算出部２２は、障害物センサ１４，１５の検出データと車両情報記憶部１６に記憶されたトーイングトラクタ２に関する情報とに基づいて、牽引台車３の車幅Ｗを算出する。具体的には、車幅算出部２２は、以下のようにして牽引台車３の車幅Ｗを算出する。

【0038】

即ち、図４に示されるように、トーイングトラクタ２の所定位置を原点Ｏとし、牽引台車３の左前角部ＣＬの位置を（Ｘ３，Ｙ３）とし、牽引台車３の右前角部ＣＲの位置を（Ｘ４，Ｙ４）とすると、牽引台車３の車幅Ｗは、下記式で表される。原点Ｏは、トーイングトラクタ２の車幅方向の中心線Ｇ上に位置している。中心線Ｇは、トーイングトラクタ２の前後方向に延びている。具体的には、原点Ｏは、中心線Ｇと左右の後側の車輪６の車軸が通る軸線Ｓとが交わる点である。
Ｗ＝（（Ｘ４－Ｘ３）^２＋（Ｙ４－Ｙ３）^２）^１／２ …（Ａ）

【0039】

また、左側の障害物センサ１４の位置を（Ｘ１，Ｙ１）とし、右側の障害物センサ１５の位置を（Ｘ２，Ｙ２）とすると、下記式が得られる。障害物センサ１４，１５の位置は、車両情報記憶部１６に事前に登録されている。
Ｘ３＝Ｘ１－Ｌ１・ｓｉｎθ１
Ｙ３＝Ｙ１－Ｌ１・ｃｏｓθ１
Ｘ４＝Ｘ２＋Ｌ２・ｓｉｎθ２
Ｙ４＝Ｙ２－Ｌ２・ｃｏｓθ２

【0040】

Ｌ１は、左側の障害物センサ１４から牽引台車３の左前角部ＣＬまでの距離である。Ｌ２は、右側の障害物センサ１５から牽引台車３の右前角部ＣＲまでの距離である。θ１は、左側の障害物センサ１４と牽引台車３の左前角部ＣＬとを結ぶ線Ｐ１と、左側の障害物センサ１４を通ると共にトーイングトラクタ２の前後方向に延びる線Ｑ１とのなす角度である。θ２は、右側の障害物センサ１５と牽引台車３の右前角部ＣＲとを結ぶ線Ｐ２と、右側の障害物センサ１５を通ると共に牽引台車３の前後方向に延びる線Ｑ２とのなす角度である。

【0041】

距離Ｌ１及び角度θ１は、障害物センサ１４の検出データから得られる。距離Ｌ２及び角度θ２は、障害物センサ１５の検出データから得られる。距離Ｌ１，Ｌ２は、障害物センサ１４，１５から牽引台車３までの距離に相当する。角度θ１，θ２は、トーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きに相当する。

【0042】

図３に戻り、走行軌跡設定部２３は、車幅算出部２２により算出された牽引台車３の車幅Ｗに応じた走行軌跡を設定する。走行軌跡は、例えばトーイングトラクタ２がカーブ走行する際のトーイングトラクタ２の軌跡である。走行軌跡設定部２３は、牽引台車３の車幅Ｗが大きくなるほど大回りになるような走行軌跡を設定する。

【0043】

牽引台車３の車幅Ｗとトーイングトラクタ２の走行軌跡との関係は、例えばマップデータとして予め決められている。そして、走行軌跡設定部２３は、牽引台車３の車幅Ｗに対応した走行軌跡を選択する。

【0044】

走行経路生成部２４は、走行軌跡設定部２３により設定された走行軌跡を含む走行経路を生成する。走行経路は、トーイングトラクタ２に牽引台車３が連結された地点から目的地までトーイングトラクタ２が走行する経路である。

【0045】

走行制御部２５は、自己位置推定部２１により推定されたトーイングトラクタ２の自己位置に基づいて、走行経路生成部２４により生成された走行経路に沿ってトーイングトラクタ２を走行させるように駆動部１７を制御する。また、走行制御部２５は、後述する障害物検知部２７によりトーイングトラクタ２の近傍に障害物が存在することが検知されたときに、トーイングトラクタ２を減速または停止させるように駆動部１７を制御する。

【0046】

走行軌跡設定部２３、走行経路生成部２４及び走行制御部２５は、車幅算出部２２により算出された牽引台車３の車幅Ｗに応じてトーイングトラクタ２を走行させるように制御する制御部を構成する。制御部は、牽引台車３の車幅Ｗに応じた走行軌跡を設定し、トーイングトラクタ２を走行軌跡に従って走行させるように制御する。

【0047】

検知範囲設定部２６は、牽引台車３の車幅Ｗに応じた障害物検知範囲（後述）を設定する。検知範囲設定部２６は、牽引台車３の車幅Ｗが大きくなるほど障害物検知範囲を広くする。

【0048】

牽引台車３の車幅Ｗと障害物検知範囲との関係は、例えばマップデータとして予め決められている。そして、検知範囲設定部２６は、牽引台車３の車幅Ｗに対応した障害物検知範囲を選択する。

【0049】

障害物検知部２７は、障害物センサ１３～１５の検出データに基づいて、検知範囲設定部２６により設定された障害物検知範囲に障害物が存在するかどうかを検知する。障害物検知範囲は、トーイングトラクタ２の近傍に障害物が存在するかどうかを検知するための指定範囲である。障害物検知部２７は、障害物検知範囲に障害物が存在するときは、警報器１８により警報を行うと共に、走行制御部２５に対してトーイングトラクタ２を減速または停止させるための指示を行う。

【0050】

以上のような走行制御装置１において、トーイングトラクタ２が牽引台車３に対して後退して、トーイングトラクタ２に牽引台車３が連結器４を介して連結された後、トーイングトラクタ２が目的地に向かって自動走行する。トーイングトラクタ２と牽引台車３との連結は、作業者による手作業で行われる。なお、トーイングトラクタ２と牽引台車３との連結を自動的に行ってもよい。

【0051】

トーイングトラクタ２に牽引台車３が連結されると、まず障害物センサ１４，１５の検出データに基づいて、牽引台車３の車幅Ｗが算出される。そして、牽引台車３の車幅Ｗに応じた走行軌跡が設定され、その走行軌跡を含むトーイングトラクタ２の走行経路が生成されると共に、牽引台車３の車幅Ｗに応じた障害物検知範囲が設定される。

【0052】

そして、トーイングトラクタ２は、自己位置推定用センサ１１により自己位置を推定しながら、走行経路に沿って目的地に向かって走行する。このとき、障害物センサ１３～１５によってトーイングトラクタ２の近傍に障害物が存在することが検知されたときは、警報器１８により警報が行われると共に、トーイングトラクタ２が強制的に減速または停止する。

【0053】

以上のように本実施形態にあっては、障害物センサ１４，１５によって牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとが検出される。そして、障害物センサ１４，１５の検出データに基づいて、牽引台車３の車幅Ｗが算出され、その牽引台車３の車幅Ｗに応じてトーイングトラクタ２が走行するように制御される。このように牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとを検出することで、牽引台車３の車幅Ｗが算出される。これにより、トーイングトラクタ２に連結された牽引台車３の車幅Ｗを自動的に検知することができる。その結果、例えば作業者による牽引台車３の車幅Ｗの判定ミスを排除することが可能となる。

【0054】

また、本実施形態では、牽引台車３の車幅Ｗに応じた走行軌跡が設定され、トーイングトラクタ２が走行軌跡に従って走行するように制御される。このため、牽引台車３の車幅Ｗに適した走行軌跡が設定されることとなる。従って、例えば牽引台車３が連結されたトーイングトラクタ２がカーブ走行するときでも、牽引台車３の車幅Ｗに関わらず、トーイングトラクタ２をスムーズに走行させることができる。

【0055】

また、本実施形態では、既存の障害物センサ１４，１５を使用して、牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとが検出される。このため、牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとを検出するための専用のセンサをトーイングトラクタ２に別途搭載しなくて済む。従って、コストアップを抑制することができる。

【0056】

また、本実施形態では、牽引台車３の車幅Ｗに応じた障害物検知範囲が設定される。このため、牽引台車３の車幅Ｗによって障害物検知範囲が変更されることとなる。従って、牽引台車３の車幅Ｗが変わっても、トーイングトラクタ２の近傍に存在する障害物が精度良く検出される。

【0057】

また、本実施形態では、障害物センサ１４，１５から牽引台車３の前端３ａの左右の角部（左前角部ＣＬ及び右前角部ＣＲ）までの距離Ｌ１，Ｌ２を検出すると共に、障害物センサ１４，１５と牽引台車３の前端３ａの左右の角部とを結ぶ線Ｐ１，Ｐ２と、障害物センサ１４，１５を通ると共にトーイングトラクタ２の前後方向に延びる線Ｑ１，Ｑ２とのなす角度θ１，θ２を検出することにより、単純な計算式を用いて牽引台車３の車幅Ｗを算出することができる。

【0058】

また、本実施形態では、牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きを検出することにより、牽引台車３がトーイングトラクタ２に対して傾いた状態で連結されても、牽引台車３の車幅Ｗを算出することができる。

【0059】

なお、図５に示されるように、牽引台車３がトーイングトラクタ２に対して傾いた状態ではなく、牽引台車３がトーイングトラクタ２に対して真っ直ぐに連結されている場合には、上記の（Ａ）式に代えて、下記式により牽引台車３の車幅Ｗを算出してもよい。
Ｗ＝Ｌ１・ｓｉｎθ１＋Ｙ１＋Ｙ２＋Ｌ２・ｓｉｎθ２ …（Ｂ）

【0060】

Ｙ１は、左側の障害物センサ１４とトーイングトラクタ２の車幅方向の中心線Ｇとの距離である。Ｙ２は、右側の障害物センサ１５とトーイングトラクタ２の車幅方向の中心線Ｇとの距離である。距離Ｙ１，Ｙ２は、車両情報記憶部１６に事前に登録されている。

【0061】

障害物センサ１４，１５の検出データに基づいて、牽引台車３がトーイングトラクタ２に対して真っ直ぐに連結されていることが検知されたときは、（Ｂ）式を用いて牽引台車３の車幅Ｗを算出することにより、計算時間の短縮化を図ることができる。

【0062】

図６は、本発明の第２実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。図６において、本実施形態の走行制御装置１Ａは、上記の第１実施形態におけるコントローラ２０に代えて、コントローラ２０Ａを備えている。

【0063】

コントローラ２０Ａは、上記の自己位置推定部２１と、上記の車幅算出部２２と、台数検知部２８と、走行軌跡設定部２３Ａと、上記の走行経路生成部２４と、上記の走行制御部２５と、上記の検知範囲設定部２６と、上記の障害物検知部２７とを有している。

【0064】

台数検知部２８は、図７に示されるように、障害物センサ１４，１５の検出データに基づいて、トーイングトラクタ２が牽引する牽引台車３の台数を検知する。なお、台数検知部２８は、障害物センサ１４，１５の何れか一方のみの検出データに基づいて、トーイングトラクタ２が牽引する牽引台車３の台数を検知してもよい。

【0065】

図７では、トーイングトラクタ２は、３台の牽引台車３を直列に牽引している。このとき、後側の牽引台車３は、前側の牽引台車３の後端部に連結器４を介して連結されている。障害物センサ１４，１５は、トーイングトラクタ２の両側端部の後側上端部に取り付けられている。これにより、障害物センサ１４，１５から照射されたレーザ光Ｌがトーイングトラクタ２の後方まで届きやすくなるため、トーイングトラクタ２が牽引する牽引台車３の台数を検知しやすくなる。

【0066】

走行軌跡設定部２３Ａは、車幅算出部２２により算出された牽引台車３の車幅Ｗと台数検知部２８により検知された牽引台車３の台数とに応じた走行軌跡を設定する。走行軌跡設定部２３Ａは、牽引台車３の車幅Ｗが大きくなるほど大回りになるような走行軌跡を設定すると共に、牽引台車３の台数が多くなるほど大回りになることで、牽引台車３の台数に応じて最短距離となるような走行軌跡を設定する。牽引台車３の車幅Ｗ及び台数とトーイングトラクタ２の走行軌跡との関係は、例えばマップデータとして予め決められている。そして、走行軌跡設定部２３Ａは、牽引台車３の車幅Ｗ及び台数に対応した走行軌跡を選択する。

【0067】

走行軌跡設定部２３Ａ、走行経路生成部２４及び走行制御部２５は、車幅算出部２２により算出された牽引台車３の車幅Ｗに応じてトーイングトラクタ２を走行させるように制御する制御部を構成する。制御部は、車幅算出部２２により算出された牽引台車３の車幅Ｗと台数検知部２８により検知された牽引台車３の台数とに応じた走行軌跡を設定する。

【0068】

このような本実施形態では、トーイングトラクタ２が牽引する牽引台車３の台数を検知することにより、牽引台車３の車幅Ｗと牽引台車３の台数とに適した走行軌跡が設定されることとなる。従って、例えば牽引台車３が連結されたトーイングトラクタ２がカーブ走行するときでも、牽引台車３の車幅Ｗ及び台数に関わらず、トーイングトラクタ２をスムーズに走行させることができる。その結果、トーイングトラクタ２による運搬効率を向上させることが可能となる。

【0069】

図８は、本発明の第３実施形態に係る走行制御装置の構成を示すブロック図である。図８において、本実施形態の走行制御装置１Ｂは、上記の第１実施形態におけるコントローラ２０に代えて、コントローラ２０Ｂを備えている。

【0070】

コントローラ２０Ｂは、上記の自己位置推定部２１と、上記の車幅算出部２２と、上記の走行軌跡設定部２３と、高さ検知部２９と、走行経路生成部２４Ｂと、上記の走行制御部２５と、上記の検知範囲設定部２６と、上記の障害物検知部２７とを有している。

【0071】

高さ検知部２９は、図９に示されるように、障害物センサ１４，１５の検出データに基づいて、トーイングトラクタ２が牽引する牽引台車３の荷台７に積載された荷物Ｍの高さを検知する。高さ検知部２９は、トーイングトラクタ２が牽引する牽引台車３の高さを検知する。牽引台車３の高さは、荷物Ｍを含む牽引台車３の最大高さである。なお、高さ検知部２９は、障害物センサ１４，１５の何れか一方のみの検出データに基づいて、牽引台車３の高さを検知してもよい。

【0072】

障害物センサ１４，１５は、上記の第２実施形態と同様に、トーイングトラクタ２の両側端部の後側上端部に取り付けられている。これにより、障害物センサ１４，１５から照射されたレーザ光Ｌが荷物Ｍの上端まで届きやすくなるため、牽引台車３の高さを検知しやすくなる。

【0073】

走行経路生成部２４Ｂは、高さ検知部２９により検知された牽引台車３の高さに基づいて、走行軌跡設定部２３により設定された走行軌跡を含む走行経路を生成する。走行経路生成部２４Ｂは、例えば荷物Ｍが積載された牽引台車３が通行可能な目的地までの最短経路を走行経路として生成する。

【0074】

走行軌跡設定部２３、走行経路生成部２４Ｂ及び走行制御部２５は、車幅算出部２２により算出された牽引台車３の車幅Ｗに応じてトーイングトラクタ２を走行させるように制御する制御部を構成する。制御部は、高さ検知部２９により検知された牽引台車３の高さに基づいて、走行軌跡を含む走行経路を生成し、トーイングトラクタ２を走行経路に沿って走行させるように制御する。

【0075】

このような本実施形態では、トーイングトラクタ２が牽引する牽引台車３の高さを検知することにより、牽引台車３が高さ制限されずに通行可能な走行経路に沿って、牽引台車３が連結されたトーイングトラクタ２を走行させることができる。

【0076】

なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。例えば上記実施形態では、障害物センサ１４，１５は、トーイングトラクタ２の側端部の後側部分に配置されているが、障害物センサ１４，１５の配置位置としては、トーイングトラクタ２の側方及び後方を含む領域に存在する障害物を検出することが可能であれば、特にトーイングトラクタ２の側端部の後側部分には限られない。

【0077】

例えば図１０（ａ）に示されるように、トーイングトラクタ２の側端部の前側部分に障害物センサ１４，１５を配置してもよい。この場合には、障害物センサ１４，１５によってトーイングトラクタ２の前方に存在する障害物が検出可能となるため、上記の障害物センサ１３は無くてもよい。

【0078】

また、図１０（ｂ）に示されるように、トーイングトラクタ２の後角部に障害物センサ１４，１５を配置してもよい。また、特に図示はしないが、トーイングトラクタ２に連結された牽引台車３の左前角部ＣＬ及び右前角部ＣＲ（図４参照）が検知可能であれば、トーイングトラクタ２の後端部に障害物センサを１つのみ配置してもよい。

【0079】

また、上記実施形態では、牽引台車３までの距離として、障害物センサ１４，１５から牽引台車３の左前角部ＣＬ及び右前角部ＣＲまでの距離Ｌ１，Ｌ２（図４参照）が検出されているが、特にそのような形態には限られない。例えば、牽引台車３までの距離として、障害物センサ１４，１５から牽引台車３の前端３ａまでの最短距離を検出してもよい。

【0080】

また、上記実施形態では、障害物センサ１４，１５を用いて、牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとが検出されているが、障害物センサ１４，１５とは別に、牽引台車３までの距離とトーイングトラクタ２に対する牽引台車３の向きとを検出する専用のセンサを、トーイングトラクタ２に具備してもよい。この場合、専用のセンサとしては、障害物センサ１４，１５等と同様にレーザセンサを使用してもよいし、カメラ等の画像センサを使用してもよい。

【0081】

また、上記実施形態では、複数種類の牽引台車３の車幅Ｗは、全てトーイングトラクタ２の車幅Ｗ０よりも大きいが、特にその形態には限られず、トーイングトラクタ２の車幅Ｗ０と等しい車幅Ｗを有する牽引台車３を使用してもよいし、トーイングトラクタ２の車幅Ｗ０よりも小さい車幅Ｗを有する牽引台車３を使用してもよい。

【0082】

また、上記実施形態は、牽引台車３が連結されたトーイングトラクタ２の走行制御を行う走行制御装置であるが、本発明は、車幅Ｗが異なる複数種類の被牽引車が連結される牽引車両であれば、トーイングトラクタ２以外にも適用可能である。

【符号の説明】

【0083】

１，１Ａ，１Ｂ…走行制御装置、２…トーイングトラクタ（牽引車両）、３…牽引台車（被牽引車）、３ａ…前端、１４，１５…障害物センサ（被牽引車検出部）、２２…車幅算出部、２３，２３Ａ…走行軌跡設定部（制御部）、２４，２４Ｂ…走行経路生成部（制御部）、２５…走行制御部（制御部）、２６…検知範囲設定部、２７…障害物検知部、２８…台数検知部、２９…高さ検知部、ＣＬ…左前角部（角部）、ＣＲ…右前角部（角部）、Ｌ１，Ｌ２…距離、Ｐ１，Ｐ２…線、Ｑ１，Ｑ２…線、θ１，θ２…角度（向き）、Ｗ…車幅。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】