【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は無人車の交差点制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】誘導ラインに沿って無人車が走行するシステムには、通常、誘導ラインの分岐、合流、交差等がある。 そのため複数の無人車を走行させる場合には、これら分岐、合流、交差等の各交差点で無人車どうしの衝突が起らないように、交差点制御を行う必要がある。

【０００３】従来、交差点制御には地上制御型と、自律制御型とがあり、それぞれ下記のように行われている。

【０００４】地上制御型交差点制御：この交差点制御では、図１２（ａ）に示すように、無人車１に通過信号受信機２が設置され、地上側に車両検出センサ３と通過信号送信機４が設置される。 図中、５は車輪、６は誘導ライン、７は交差点である。 動作としては、地上側の制御装置（図示省略）が車両検出センサ３によって、交差点７に近づく無人車１を検出すると、この無人車１を交差点７に進入させて良いか否かを判断し、送信機４により通過信号の発信をオン／オフさせて、無人車１に対して交差点の通過許可／停止を指令する。 無人車１では、受信機２によって通過許可指令を受信した場合は交差点７
に進入して通過し、停止指令を受信した場合は次に通過許可指令を受信するまで停止して待機する。

【０００５】自律制御型交差点制御：この交差点制御では、無人車側だけで交差点制御が行われ、地上側には交差点制御用の設備は必要ない。 そのため、図１２（ｂ）
に示すように、各無人車１には他車を検出するために車両検出センサ８が設置されている。 動作としては、自車が交差点７の手前に差し掛った場合に他車を車両検出センサ８で検出すると、優先順位に応じて通過または停止する。 他車を検出しない場合はそのまま通過する。 交差点７に差し掛ったか否かは、磁石や鉄板等など交差点の手前に設置されたコマンドプレートあるいはマークを無人車１が検出したか否かにより判断する。 この自律制御型交差点制御には、車両検出センサ８が反射型か透過型かの違いによって、下記（１）、（２）の如く２種類に分けられる。 （１）反射型：車両検出センサ８として反射型の光電センサまたは超音波センサを用い、自車から発信した信号の反射信号を受信することにより、他車を検出する。 （２）透過型：車両検出センサ８として透過型の光電センサまたは超音波センサを用い、他車の発信器からの信号を自車の受信器で受信することにより、他車を検出する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、地上型交差点制御では、地上側に車両検出センサ３、通過信号送信機４及び制御装置といった諸設備が必要とされ、また地上側制御装置用の制御ソフトウェアが必要であり、実施に要するコスト及び工数が多大である。 更に、交差点数が多い無人車システムの場合は、制御要素が多くなるので、分散して制御する必要がある。

【０００７】一方、自律制御型交差点制御においては、
無人車１，１どうしの間に障害物が存在するような交差点では、障害物は検出せずに他車だけを検出できるように車両検出センサ８の検出エリアを調整する必要があるが、この調整は難しい。 また、交差点７の交差角によっては他車を検出できないという死角が生じる場合がある。 反射型の方が透過型よりも交差角のとれる範囲が広くなるが、それでも図１２（ｃ）に示すような斜め合流の交差点では死角が発生することがある。 図１２（ｃ）
中、９は検出エリアを示す。

【０００８】本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消することができる無人車の自律制御型交差点制御方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成する請求項１の発明の無人車の交差点制御方法は、無人車間で無線により通信を行うこと、交差点進入時に他車への待機制御用に信号を発信すること、他車への信号発信前に他車からの待機制御用信号を受信した場合は該信号が跡絶えるまで待機すること、他車への信号発信前に他車からの信号を受信しない場合は交差点に進入すること、交差点通過後は信号の発信を停止することを特徴とするものである。 この場合、好ましくは下記（２）〜
（８）のようにすると良い。 （２）請求項２の発明として、請求項１記載の無人車の交差点制御方法において、他車からの信号を受信しない場合、確認用時間をおいた後、再度他車からの信号を受信しない時に交差点に進入し、他車からの信号を受信した場合は該信号が跡絶えるまで待機することを特徴とする。 （３）請求項３の発明として、請求項１または２記載の無人車の交差点制御方法において、進入する交差点の情報を無人車の発信信号に持たせること、他車からの信号のうち自車が進入しようとする交差点の情報を持つもの以外は無視することを特徴とする。 （４）請求項４の発明として、請求項１または２記載の無人車の交差点制御方法において、無人車の発信信号に優先順位の情報を持たせること、他車への信号発信時に他車からの信号を受信した時は、自車の優先順位が高い場合は交差点に進入し、自車の優先順位が低い場合は待機することを特徴とする。 （５）請求項５の発明として、請求項１または２記載の無人車の交差点制御方法において、他車への信号を周期的に発信することを特徴とする。 （６）請求項６の発明として、請求項５記載の無人車の交差点制御方法において、信号発信のデューティが優先順位に対応することを特徴とする。 （７）請求項７の発明として、請求項３記載の無人車の交差点制御方法において、交差点の情報が進入しようとする交差点の番号に対応したコード及び周波数のいずれか一方であることを特徴とする。 （８）請求項８の発明として、請求項１記載の無人車の交差点制御方法において、無線通信が微弱電波及び光のいずれか一方であることを特徴とする。

【００１０】

【作用】（１）請求項１の発明では、無線通信により自律型交差点制御を行うから、地上設備が不要であり、また交差角など、交差点設置の制約がなくなる。 （２）請求項２の発明では、他車からの信号がない場合、確認時間をおいて他車からの信号の有無を再確認するから、衝突防止が一層確実になる。 （３）請求項３の発明では、交差点情報を持つことにより、接近した交差点間での干渉がなくなる。 （４）請求項４の発明では、優先順位情報を持つことにより、同時進入時の誤動作がなくなる。 （５）請求項５の発明では、周期的発信により、無駄な待機が減る。 （６）請求項６の発明では、信号発信のデューティ設定により、優先順位を簡単に決めることができる。 （７）請求項７の発明では、コードまたは周波数の設定により、交差点情報を簡単に持つことができる。 （８）請求項８の発明では、交差点間の干渉が簡単になくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 図１は無人車に搭載された設備を示し、無人車の全体的な制御装置１０に加えて、自律型交差点制御用の無線による通信機１１及び交差点制御装置１２が搭載されている。 １０Ａはマーク検出器であり、無人車の走行路上に沿って配置されたコマンドプレートとしての磁石、鉄板等のマークを検出し、無人車制御装置１０に与える。 無人車制御装置１０はマーク検出に応じて予めＲ
ＡＭに記憶した動作、例えば交差点手前での交差点認識、加速や減速等の各種制御を行うものであり、交差点を認識すると交差点制御装置１２に交差点制御開始指令１３を与える。

【００１２】交差点制御開始令１３が出ると、基本的には、交差点制御装置１２は通信機１１に送信ＯＮ指令１
４を与えて他車に対する待機制御用信号を発信させ、他車に進入中であることを知らせながら交差点に進入して通過後に発信を停止させ、一方、通信機１１からの無線キャリア有り信号１５により信号発信前に他車からの信号を受信したことが判った場合は、交差点制御装置１２
から無人車制御装置１０に停止指令１６を与え、他車からの信号が一定時間跡絶えるまで停止して待機させる。
この場合、初めから他車からの信号がない時、または待機後他車からの信号が跡絶えた時でも、念のため或る確認時間をおいた後に、再度他車からの信号の有無を判断し、無い時に信号を発信しながら交差点に進入するようにしている。

【００１３】通信機１１は微弱電波または光を用いた通信範囲が２０〜３０ｍのものとして、複数の交差点が接近する場合の交差点間の干渉を防いでいるが、更に干渉を確実に防止するため発信信号に交差点情報を持たせている。 即ち、各車とも自車の発信信号にはこれから進入しようとする交差点を示す情報を持たせ、他車からの信号に対しては、自車がこれから進入しようとする交差点の情報を持つ信号以外、無視するようにしてある。 交差点情報としては、本実施例では下記（１）〜（３）のいずれかを選定できるようにしてある。 （１）微弱電波を用いる場合：通信機１１に予め交差点数分のキャリア周波数を用意しておき、無人車制御装置１０が交差点を認識する毎に予め各交差点に対応させておいたテーブル等から該当する交差点の選択指令１７を交差点制御装置１２に与え、この制御装置１２から通信機１１に周波数選択指令１８を与えることにより、交差点に対応したキャリア周波数で信号発信を行う。 （２）光を用いる場合（その１）：通信機１１は光を周波数変調するものとして通信機１１に交差点数分のキャリア周波数を用意しておき、無人車制御装置１０が交差点を認識する毎に予め各交差点に対応させておいたテーブル等から該当する交差点の選択指令１７を交差点制御装置１２に与え、この制御装置１２から通信機１１に周波数選択指令１８を与えることにより、交差点に対応したキャリア周波数で周波数変調して信号発信を行う。 （３）光を用いる場合（その２）：通信機１１は光を変調するが、無人車制御装置１０が交差点を認識する毎に予め各交差点に付与しておいた番号をテーブル等から選択指令１７として交差点制御装置１２に与え、この制御装置１２から通信機１１に交差点番号を示すコードの送信データ１９を与えることにより、交差点番号を持つ信号発信を行う。 （４）なお、電波を用いる場合でも（２）または（３）
のようにしても良い。

【００１４】更に、各無人車の通信機１１は信号に優先順位情報を持たせて発信するようにしてある。 交差点制御は、基本的には前述した如く早いもの勝ちであり、優先順位が低い無人車でも図３（ａ）に示すように交差点に先に近づいたものが進入し、通過する。 しかし、同時に進入した場合は互いに相手の信号を受信できず誤動作する恐れがあるが、優先順位を付与することにより図３
（ｂ）に示すように、優先順位が低い無人車Ａが待機し、優先順位が高い無人車Ｂが進入し通過することにより、誤動作がなくなる。 図３中の符号３０は、各車の通信機１１の信号発信期間（送信ＯＮ）を示す。 優先順位情報としては、無人車の号車番号、無人車が走行するルート番号、走行しているルート中の位置等があり、手動スイッチの操作あるいはマーク検出に応じたルートプログラム中での設定により決められ、交差点制御装置１２
から送信データ１９として通信機１１に与えられて優先順位情報を持つ信号発信が行われる。 なお、自車が信号発信後でも、優先順位の高い他車の信号を受信した場合は、そこで自車の発信を停止し、他車の信号が一定時間跡絶えるまで待機するようにしても良い。

【００１５】各無人車の通信機１１は交差点進入に際し、常時信号を発信する必要は必ずしもなく、周期的に発信するようにしても良い。 このような周期的発信の場合は、発信周期に対する発信期間（送信ＯＮ）の割合、
即ちデューティを優先順位に対応して変えることにより、同時進入時の誤動作を防ぐことができる。 優先順位とデューティの関係には、図３に示すように発信周期Ｔ
を各車一定にし、優先順位が高いほど発信期間Ｔ ₁を長くする、即ち送信ＯＦＦ期間Ｔ ₂を短くする場合と、図４に示すように発信期間Ｔ ₁を各車一定にし、優先順位が高いほど発信周期Ｔを短くする、即ち送信ＯＦＦ期間Ｔ ₂を短くする場合とがある。 いずれの場合も、図１において、無人車制御装置１０から交差点制御装置１２に対し、無人車の号車番号、走行ルート番号、走行ルート中の位置等によって決まる優先順位に応じて送信デューティ選択指令２０が与えられ、これで指定された送信Ｏ
ＦＦ期間Ｔ ₂だけ交差点制御装置１２から通信機１１に送信ＯＮ指令２０を与えないようにしている。 いずれの場合も、Ｔ ₂ ＝Ｔ−Ｔ ₁となる。

【００１６】なお、図１中で、２１はモード選択指令であり、これにより通信機１１を交差点制御モードと、無人車と地上間の通信モードとに使い分ける。 ２２は受信データであり、これには交差点情報、優先順位情報あるいは地上からの受信情報がある。 ２３は地上と無人車間のシリアル通信データである。 ２４は通信媒体選択指令であり、これにより微弱電波を用いるか、光を用いるかを選定する。 ２５は送信可信号であり、この信号２５が通信機１１から出ている時のみ、送信ＯＮ指令１４を与えることができる。

【００１７】次に、図４〜図１１を参照して自律型交差点制御の具体例を説明する。 まず、図４に示すように、
信号の発信周期Ｔを優先順位に応じて変化させるものとし、且つ発信周期（送信ＯＮ期間）Ｔ ₁を一定にし、優先順位が高い無人車ほど送信ＯＦＦ期間Ｔ ₂を長くするものとする。 この優先順位指定は図５に示す手順で無人車制御装置１０が行う。 図６に走行ルートがNo． １とN
o． ２の２つある無人車システムを示す。 図５において、走行ルート、ルート中の位置及び号車のうちいずれで優先順位を決めるかを選択し（Ｓ１ａ，Ｓ１ｂ，Ｓ１
ｃ）、選択したものの番号を認識し（Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，
Ｓ２ｃ）、認識した番号に対応するタイミング周期を設定し（Ｓ３ａ，Ｓ３ｂ，Ｓ３ｃ）、次いでこのタイミング周期を発信周期Ｔとする（Ｓ４）。 Ｔ ₂ ＝Ｔ−Ｔ ₁が送信ＯＦＦ期間となる。 交差点近傍に至ったら交差点制御の処理を開始する（Ｓ５，Ｓ６）。

【００１８】交差点近傍は図７に示すように、進入方向上流側から順に、エリアＡ、エリアＢ、エリアＣに分け、それぞれに応じて制御を説明する。 なお、エリアＣ
は交差点中央を含んでいる。 自車がどのエリアに存在しているかは、交差点検出後のエンコーダによる走行距離から判る。

【００１９】［微弱電波を用いた場合の交差点制御例］
を図８，図９により説明する。 （１）交差点手前即ちエリアＡに達したら、交差点に対応したキャリア周波数（ｆ）または交差点番号（コード）を選択し、これらのキャリア周波数ｆまたは交差点番号コードの信号が他車から発信されていないかどうかを判定し、発信されていない場合は確認のため或る一定時間連続して即ちＸ回連続してカウンタがカウントするまで自車の信号発信を止め、一定期間経過したら自車の信号発信を開始する。 （各ステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ
１３，Ｓ１４参照） （２）ステップＳ１２で他車の信号を受信した場合、無人車の走行を停止し、一定期間連続して即ちＸ回連続してカウンタがカウントするまで、無人車の走行と自車の信号発信を停止し続け、その後、無人車を発進させ、自車の信号発信を開始する。 （各ステップＳ１５，Ｓ１
６，Ｓ１７，Ｓ１８参照） （３）自車の信号発信と共にエリアＢに進入したら、自車の信号発信をＴ ₁ （秒）間で止め、他車から信号が発信されていないかどうかを判定し、発信されていない場合はＴ ₂ （秒）間自車の信号発信を止めた後、Ｔ ₁秒間信号を発信する。 これをＹ回繰り返しながら進入する。
（各ステップＳ１９，Ｓ２０，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ２
３，Ｓ２４，Ｓ２５参照） （４）ステップＳ２２で他車の信号を受信した場合、無人車の走行を停止し、一定期間連続して即ちＸ回連続してカウンタがカウントするまで、無人車の走行と自車の信号発信を停止し続け、その後、無人車を発進させ、自車の信号発信を開始しステップ２０に戻る。 （各ステップＳ２６，Ｓ２７，Ｓ２８，Ｓ２９参照） （５）自車の信号発信と発信停止を繰り返してエリアＣ
に入ると、交差点通過後、無人車のエンコーダによる走行距離から通過完了が判るので、以後信号発信を停止して走行する。 （各ステップＳ３０，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ
３３参照）

【００２０】［光を用いた場合の交差点制御例］を図１
０，図１１により説明する。 （１）交差点手前即ちエリアＡに達したら、交差点に対応したキャリア周波数（ｆ）または交差点番号（コード）を選択し、これらのキャリア周波数ｆまたは交差点番号コードの信号が他車から発信されていないかどうかを判定し、発信されていない場合は確認のため或る一定期間連続して即ちＸ回連続してカウンタがカウントするまで自車の信号発信を止め、一定期間経過したら自車の信号発信を開始する。 （各ステップＳ４１，Ｓ４２，Ｓ
４３，Ｓ４４参照） （２）ステップＳ４２で他車の信号を受信した場合、無人車の走行を停止し、一定期間連続して即ちＸ回連続してカウンタがカウントするまで、無人車の走行と自車の信号発信を停止し続け、その後、無人車を発進させ、自車の信号発信を開始する。 （各ステップＳ４５，Ｓ４
６，Ｓ４７，Ｓ４８参照） （３）自車の信号発信と共にエリアＢに進入したら、自車の信号発信をＴ ₁ （秒）間で止め、他車から信号が発信されていないかどうかを判定し、発信されていない場合はＴ ₂ （秒）間自車の信号発信を止めた後、Ｔ ₁秒間信号を発信する。 これを交差点通過まで繰り返しながら進入する。 （各ステップＳ４９，Ｓ５０，Ｓ５１，Ｓ５
２，Ｓ５４，Ｓ５５参照） （４）ステップＳ５２で他車の信号を受信した場合、無人車の走行を停止し、一定期間連続して即ちＸ回連続してカウンタがカウントするまで、無人車の走行と自車の信号発信を停止し続け、その後、無人車を発進させ、ステップＳ５５を経てステップＳ５０に戻り、自車の信号発信を開始し、交差点を通過するまで信号発信と発進停止を繰り返しながら進入する。 （各ステップＳ５６，Ｓ
５７，Ｓ５８） （５）自車の信号発信と発信停止を繰り返してエリアＣ
に入ると、交差点通過後、無人車のエンコーダによる走行距離から通過完了が判るので、以後信号発信を停止して走行する。 （各ステップＳ６０，Ｓ６１参照）

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば下記のような効果がある。 （１）請求項１の発明では、無線通信により自律型交差点制御を行うから、地上設備が不要であり、また交差角など、交差点設置の制約がなくなる。 （２）請求項２の発明では、他車からの信号がない場合、確認時間をおいて他車からの信号の有無を再確認するから、衝突防止が一層確実になる。 （３）請求項３の発明では、交差点情報を持つことにより、接近した交差点間での干渉がなくなる。 （４）請求項４の発明では、優先順位情報を持つことにより、同時進入時の誤動作がなくなる。 （５）請求項５の発明では、周期的発信により、無駄な待機が減る。 （６）請求項６の発明では、信号発信のデューティ設定により、優先順位を簡単に決めることができる。 （７）請求項７の発明では、コードまたは周波数の設定により、交差点情報を簡単に持つことができる。 （８）請求項８の発明では、交差点間の干渉がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る無人車の構成を示す図。

【図２】優先順位による交差点進入時の様子を示す図。

【図３】優先順位とデューティの関係例を示す図。

【図４】優先順位とデューティの関係例を示す図。

【図５】優先順位指定の手順例を示す図。

【図６】２つの走行ルートを有する無人車システムを示す図。

【図７】交差点近傍のエリア分けを示す図。

【図８】微弱電波を用いた場合の交差点制御の流れを示す図。

【図９】微弱電波を用いた場合の交差点制御の流れを示す図。

【図１０】光を用いた場合の交差点制御の流れを示す図。

【図１１】光を用いた場合の交差点制御の流れを示す図。

【図１２】従来技術を示す図。

【符号の説明】

１０ 無人車制御装置 １１ 通信機 １２ 交差点制御装置

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