JP7802579B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.
従来、車両制御装置として、例えば、特開2020-157923号公報に記載されるように、作業車両を自立走行可能とする制御装置が知られている。この装置は、搭乗者のいる状態で自立走行する有人自動運転モードと、搭乗者のいない状態で自立走行する無人自動運転モードを備えている。 Conventionally, a vehicle control device that enables a work vehicle to travel independently is known, as described in JP 2020-157923 A, for example. This device has a manned autonomous driving mode in which the vehicle travels independently with an occupant present, and an unmanned autonomous driving mode in which the vehicle travels independently without an occupant present.
しかしながら、このような装置を用いても、積荷の搬送を効率良く行うことが難しい。すなわち、車両を自動運転させることにより、車両の走行の効率化が図れるが、車両に積載した積荷を手動操作で行うとすると、荷降ろし作業の効率を向上させることが難しい。また、荷台を傾斜させて積荷を荷降ろししようとしても、積荷が荷台に残存する場合がある。このような場合、運転者などがスコップなどを用いて荷台に残存する積荷を掻き下ろすなどの作業が必要となる。このため、荷降ろし作業が煩雑なものとなり、積荷の荷降ろしを効率良く行うことができない。 However, even with such devices, it is difficult to transport cargo efficiently. That is, while automated driving of a vehicle can improve the efficiency of vehicle travel, manual operation of the cargo loaded on the vehicle makes it difficult to improve the efficiency of the cargo unloading process. Furthermore, even when attempting to unload cargo by tilting the loading platform, cargo may remain on the loading platform. In such cases, the driver or other person must use a shovel or similar tool to scrape off the cargo remaining on the loading platform. This makes the unloading process cumbersome and makes it difficult to unload cargo efficiently.
そこで、本発明は、車両の積荷を効率良く荷降ろしできる車両制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention aims to provide a vehicle control device that can efficiently unload cargo from a vehicle.
すなわち、本発明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であって、車両の荷台を水平状態から傾斜させる荷降ろし動作を行わせる荷台制御部と、荷降ろし動作により荷台が予め設定された角度まで傾斜したか否かを判定する傾斜判定部と、傾斜判定部により荷台が予め設定された角度まで傾斜したと判定された場合、荷台に積荷が残存しているか否かを判定する積荷判定部と、積荷判定部により荷台に積荷が残存していると判定された場合、荷台に残存する積荷を降ろすための残存荷降ろし動作を行わせ、積荷判定部により荷台に積荷が残存していないと判定された場合、残存荷降ろし動作を行わない残存荷降ろし制御部とを備えている。この車両制御装置によれば、車両の荷降ろし地点において荷台を傾斜させ車両の荷降ろしを行い、荷台に積荷が残存している場合に残存荷降ろし動作を行う。このため、積荷の残存を抑制し、荷台の積荷の荷降ろしを的確かつ効率良く行うことができる。また、荷台を傾斜させた後に積荷が残存していない場合に残存荷降ろし動作を行わないことにより、無駄な残存荷降ろし動作を省略して荷降ろし作業の効率化を図ることができる。 That is, the vehicle control device of the present invention is a vehicle control device that controls a vehicle with a loading platform, and includes a loading platform control unit that performs an unloading operation to tilt the loading platform of the vehicle from a horizontal state; a tilt determination unit that determines whether the loading platform has tilted to a predetermined angle due to the unloading operation; a cargo determination unit that determines whether cargo remains on the loading platform when the tilt determination unit determines that the loading platform has tilted to the predetermined angle; and a remaining cargo unloading control unit that performs a remaining cargo unloading operation to unload the remaining cargo on the loading platform when the cargo determination unit determines that cargo remains on the loading platform, and does not perform the remaining cargo unloading operation when the cargo determination unit determines that no cargo remains on the loading platform. According to this vehicle control device, the loading platform is tilted at the vehicle unloading point to unload the vehicle, and the remaining cargo unloading operation is performed if cargo remains on the loading platform. This reduces the amount of remaining cargo, allowing for accurate and efficient unloading of cargo from the loading platform. Furthermore, if there is no cargo remaining after tilting the loading platform, the remaining cargo unloading operation is not performed, thereby eliminating unnecessary remaining cargo unloading operations and improving the efficiency of the unloading operation.
また、本発明に係る車両制御装置において、荷降ろし制御部は、車両を前進させるスペースがある場合、残存荷降ろし動作として車両を前進させて荷台に残存する積荷を降ろしてもよい。この場合、スペースの有無を確認して車両を前進させることにより、残存する積荷を荷台から安全に降ろすことができる。 In addition, in the vehicle control device according to the present invention, if there is space to move the vehicle forward, the unloading control unit may perform a remaining unloading operation by moving the vehicle forward to unload any cargo remaining on the loading platform. In this case, by checking whether there is space and then moving the vehicle forward, the remaining cargo can be safely unloaded from the loading platform.
また、本発明に係る車両制御装置において、荷降ろし制御部は、車両を前進させるスペースがない場合、残存荷降ろし動作として荷台の傾斜角度を増減させて荷台に残存する積荷を降ろしてもよい。この場合、前進するスペースがない場合であっても残存荷降ろし動作を行って積荷の残存を抑制することができる。 In addition, in the vehicle control device according to the present invention, when there is no space to move the vehicle forward, the unloading control unit may perform a remaining unloading operation by increasing or decreasing the inclination angle of the loading platform to unload any cargo remaining on the loading platform. In this case, even when there is no space to move the vehicle forward, the remaining unloading operation can be performed to reduce the amount of cargo remaining.
本発明によれば、荷台の積荷の荷降ろしを効率良く行うことができる。 This invention allows for efficient unloading of cargo from the loading platform.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. In the following description, identical or equivalent elements will be designated by the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted.
図1は、本発明の実施形態に係る車両制御装置1が搭載される車両9を示している。図1に示すように、車両制御装置1は、車両9に搭載され、車両9に設けられる荷台91の作動などを制御する。車両9は、例えばダンプトラックであり、キャビン92の後方に荷台91を備えており、この荷台91に積荷93を積み込むことができる。ここでは、車両9が無人走行を行う車両である場合について説明する。例えば、車両9は、予め設定されたプログラムにより所定の経路に沿って自動走行し自動荷降ろしを行う。また、車両9は、遠隔操作により走行し荷降ろしを行うものであってもよい。この場合、車両9の遠隔操作は、例えば車両9が走行する工事現場又はその工事現場から離れた場所にいる操作者により行えばよい。 Figure 1 shows a vehicle 9 equipped with a vehicle control device 1 according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the vehicle control device 1 is installed in the vehicle 9 and controls the operation of a loading platform 91 provided on the vehicle 9. The vehicle 9 is, for example, a dump truck, and is equipped with a loading platform 91 behind a cabin 92, onto which cargo 93 can be loaded. Here, a case will be described in which the vehicle 9 is an unmanned vehicle. For example, the vehicle 9 automatically drives along a predetermined route according to a pre-set program and automatically unloads cargo. The vehicle 9 may also be remotely controlled to drive and unload cargo. In this case, the vehicle 9 may be remotely controlled by an operator located, for example, at the construction site where the vehicle 9 is traveling or at a location remote from the construction site.
荷台91は、前方が持ち上げられて後方へ傾斜することにより、積み込んだ積荷93の荷降ろしが行える。荷台91は、例えば上面を開口した箱型を呈し、後部のあおり板91aが開くことにより、積荷93を荷台91の後方へ排出することができる。荷台91は、アクチュエータ8の作動によって傾斜する。荷台91を傾斜させるアクチュエータ8としては、例えば油圧シリンダが用いられる。この場合、アクチュエータ8は、フレーム95と荷台91の間に設けられ、伸縮することにより荷台91の傾斜角度を変えることができる。例えば、荷台91が水平な状態であり傾斜していない状態において、アクチュエータ8が伸長することにより、荷台91が後方へ傾いていく。これにより、荷台91に積まれた積荷93が荷台91の外へ滑り落ちて、荷降ろしが行われる。なお、アクチュエータ8は、図1に示す以外の機構、構造のものを用いてもよいし、油圧シリンダ以外の機器を用いるものであってもよい。 The loading platform 91 can unload cargo 93 by lifting the front and tilting it backward. The loading platform 91 is, for example, box-shaped with an open top, and the cargo 93 can be ejected to the rear of the loading platform 91 by opening the rear gate 91a. The loading platform 91 tilts when an actuator 8 is activated. The actuator 8 that tilts the loading platform 91 is, for example, a hydraulic cylinder. In this case, the actuator 8 is located between the frame 95 and the loading platform 91, and can change the tilt angle of the loading platform 91 by extending and retracting. For example, when the loading platform 91 is horizontal and not tilted, extending the actuator 8 causes the loading platform 91 to tilt backward. This causes the cargo 93 loaded on the loading platform 91 to slide off the loading platform 91, thereby unloading the cargo. The actuator 8 may have a mechanism or structure other than that shown in FIG. 1, and may be a device other than a hydraulic cylinder.
図2は、本実施形態に係る車両制御装置1の電気的な構成概要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1は、制御部2、物体検知センサ3、荷台検知センサ4、角度検知センサ5、通信部6、走行部7及びアクチュエータ8を備えている。 Figure 2 is a block diagram showing the general electrical configuration of the vehicle control device 1 according to this embodiment. As shown in Figure 2, the vehicle control device 1 includes a control unit 2, an object detection sensor 3, a loading platform detection sensor 4, an angle detection sensor 5, a communication unit 6, a driving unit 7, and an actuator 8.
制御部2は、車両制御装置1の制御を行う電子制御ユニットであり、CPU[Central Processing Unit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]を含むコンピュータにより構成されている。制御部2の詳細については、後述する。 The control unit 2 is an electronic control unit that controls the vehicle control device 1, and is composed of a computer including a CPU (Central Processing Unit), ROM (Read Only Memory), and RAM (Random Access Memory). Details of the control unit 2 will be described later.
物体検知センサ3は、車両の周囲の物体を検知するセンサである。物体検知センサ3は、例えばキャビン92の上部に設置され、車両9の前方の領域の物体を検知する。物体検知センサ3は、車両9の左右の側方の領域又は後方の領域の物体を検知できるものであってもよい。この物体検知センサ3としては、例えばLiDAR[Light Detection And Ranging]が用いられる。すなわち、物体検知センサ3は、レーザや赤外線などの光を用いて車両9の周囲の物体を検知する。物体検知センサ3は、制御部2と電気的に接続しており、検知信号を制御部2に出力する。なお、物体検知センサ3としては、車両9の周囲の物体を検知できるものであれば、LiDAR以外のセンサを用いてもよい。 The object detection sensor 3 is a sensor that detects objects around the vehicle. The object detection sensor 3 is installed, for example, on top of the cabin 92 and detects objects in the area in front of the vehicle 9. The object detection sensor 3 may also be capable of detecting objects in the areas to the left and right of the vehicle 9 or in the area behind the vehicle 9. For example, LiDAR (Light Detection and Ranging) is used as this object detection sensor 3. That is, the object detection sensor 3 detects objects around the vehicle 9 using light such as laser or infrared light. The object detection sensor 3 is electrically connected to the control unit 2 and outputs a detection signal to the control unit 2. Note that sensors other than LiDAR may also be used as the object detection sensor 3 as long as they are capable of detecting objects around the vehicle 9.
荷台検知センサ4は、荷台91に積載される積荷93などの物体を検知するセンサである。荷台検知センサ4としては、例えばLiDARが用いられる。この場合、荷台検知センサ4は、荷台91の前方の上部に設置され、荷台91の内部の領域に対し検知する。荷台検知センサ4は、制御部2と電気的に接続しており、検知信号を含む信号を制御部2に出力する。また、荷台検知センサ4としては、重量センサ、画像センサなどLiDAR以外のセンサを用いてもよい。例えば、重量センサは、荷台91に積載される重量を検知するセンサであり、現在の検知重量から積荷93がない時の重量を減ずることにより荷台91に残存する積荷93を検知することができる。画像センサは、カメラなどの撮像器であり、荷台91内を撮像した画像の検知信号を制御部2へ出力する。 The loading platform detection sensor 4 is a sensor that detects objects such as cargo 93 loaded on the loading platform 91. For example, a LiDAR is used as the loading platform detection sensor 4. In this case, the loading platform detection sensor 4 is installed at the top front of the loading platform 91 and detects the area inside the loading platform 91. The loading platform detection sensor 4 is electrically connected to the control unit 2 and outputs a signal including a detection signal to the control unit 2. The loading platform detection sensor 4 may also be a sensor other than a LiDAR, such as a weight sensor or an image sensor. For example, the weight sensor is a sensor that detects the weight loaded on the loading platform 91 and can detect cargo 93 remaining on the loading platform 91 by subtracting the weight when there is no cargo 93 from the currently detected weight. The image sensor is an imaging device such as a camera and outputs a detection signal of an image captured inside the loading platform 91 to the control unit 2.
角度検知センサ5は、荷台91の傾斜角度を検出するセンサである。この角度検知センサ5は、例えば車両9に設置されるセンサであってもよいし、荷台91を傾斜させるアクチュエータ8の作動量に基づいて傾斜角度を検知するものであってもよい。角度検知センサ5は、制御部2と電気的に接続しており、荷台91の傾斜角度を含む信号を制御部2に出力する。 The angle detection sensor 5 is a sensor that detects the tilt angle of the loading platform 91. This angle detection sensor 5 may be, for example, a sensor installed on the vehicle 9, or may be a sensor that detects the tilt angle based on the amount of operation of the actuator 8 that tilts the loading platform 91. The angle detection sensor 5 is electrically connected to the control unit 2 and outputs a signal including the tilt angle of the loading platform 91 to the control unit 2.
通信部6は、車両制御装置1の外部と無線通信するための通信機器である。例えば、通信部6は、遠隔操作機器(図示なし)との通信を行う。遠隔操作機器は、車両制御装置1及び車両9を遠隔操作するための機器であり、操作者によって操作される。通信部6は、制御部2と電気的に接続しており、制御信号や指令信号などを受信して制御部2へ出力する。また、通信部6は、車両9の位置信号を外部の管理施設に送信する。位置信号は、例えばGPS[Global Positioning System]などから取得される経度緯度の車両9の位置情報信号が該当する。 The communication unit 6 is a communication device for wireless communication with the outside of the vehicle control device 1. For example, the communication unit 6 communicates with a remote control device (not shown). The remote control device is a device for remotely controlling the vehicle control device 1 and vehicle 9, and is operated by an operator. The communication unit 6 is electrically connected to the control unit 2, and receives control signals, command signals, etc., and outputs them to the control unit 2. The communication unit 6 also transmits a position signal of the vehicle 9 to an external management facility. The position signal corresponds to, for example, a position information signal of the vehicle 9, including longitude and latitude, obtained from a GPS (Global Positioning System) or the like.
走行部7は、制御部2からの制御信号を受けて車両9を走行駆動、操舵及び制動させる機器である。例えば、走行部7は、走行駆動ECU[Electronic Control Unit]、操舵ECU、制動ECUなどにより構成される。走行駆動ECUは、エンジンやモータなどの駆動源の作動を制御する電子制御ユニットである。この走行駆動ECUは、制御部2からの制御信号に基づいてエンジンやモータなどに作動信号を出力し、車両9を走行させる。操舵ECUは、車両9の操舵を制御する電子制御ユニットである。この操舵ECUは、制御部2からの制御信号に基づいてステアリング機構に操舵力を付与するモータなどに作動信号を出力し、車両9を旋回走行させる。制動ECUは、ブレーキの油圧を制御する電子制御ユニットである。この制動ECUは、例えば、制御部2からの制御信号に基づいてブレーキ油圧を調整し、車両9を減速し又は停車させる。 The driving unit 7 is a device that drives, steers, and brakes the vehicle 9 in response to control signals from the control unit 2. For example, the driving unit 7 is composed of a driving ECU (Electronic Control Unit), a steering ECU, a braking ECU, and the like. The driving ECU is an electronic control unit that controls the operation of driving sources such as the engine and motor. This driving ECU outputs operating signals to the engine, motor, etc. based on control signals from the control unit 2, causing the vehicle 9 to drive. The steering ECU is an electronic control unit that controls the steering of the vehicle 9. This steering ECU outputs operating signals to motors that apply steering force to the steering mechanism based on control signals from the control unit 2, causing the vehicle 9 to turn. The braking ECU is an electronic control unit that controls the hydraulic pressure of the brakes. For example, the braking ECU adjusts the brake hydraulic pressure based on control signals from the control unit 2, causing the vehicle 9 to slow down or stop.
制御部2は、走行制御部21、荷台制御部22、傾斜判定部23、積荷判定部24、残存荷降ろし制御部25及び記憶部26を備えている。走行制御部21、荷台制御部22、傾斜判定部23、積荷判定部24及び残存荷降ろし制御部25は、例えば、それぞれの機能を実行するソフトウェア又はプログラムを制御部2に導入することによって構成すればよい。また、走行制御部21、荷台制御部22、傾斜判定部23、積荷判定部24及び残存荷降ろし制御部25のうち全部又は一部を個別の制御器として設けてもよい。 The control unit 2 includes a driving control unit 21, a loading platform control unit 22, an inclination determination unit 23, a load determination unit 24, a remaining unloading control unit 25, and a memory unit 26. The driving control unit 21, the loading platform control unit 22, an inclination determination unit 23, a load determination unit 24, and a remaining unloading control unit 25 may be configured, for example, by installing software or programs that execute each function into the control unit 2. In addition, all or some of the driving control unit 21, the loading platform control unit 22, an inclination determination unit 23, a load determination unit 24, and a remaining unloading control unit 25 may be provided as individual controllers.
走行制御部21は、車両9の走行駆動、操舵及び制動を制御する。例えば、走行制御部21は、予め設定された経路に沿って車両9を走行させ、障害物がある場合には車両9を操舵又は制動させる。車両9の走行の経路は、予め制御部2に設定されてもよいし、外部からの信号を通じて設定されてもよい。走行制御部21は、走行部7へ制御信号を出力し、エンジン、モータなどの駆動機器を作動させる。 The driving control unit 21 controls the driving, steering, and braking of the vehicle 9. For example, the driving control unit 21 drives the vehicle 9 along a predetermined route and steers or brakes the vehicle 9 when an obstacle is encountered. The driving route of the vehicle 9 may be set in advance in the control unit 2, or may be set via an external signal. The driving control unit 21 outputs control signals to the driving unit 7 to operate driving equipment such as the engine and motor.
荷台制御部22は、アクチュエータ8に対し作動信号を出力し、荷台91の傾斜状態を制御する。例えば、荷台制御部22は、荷降ろし指令信号を受けて、アクチュエータ8へ作動信号を出力し、アクチュエータ8を伸張させるように作動させる。これにより、水平状態であった荷台91が徐々に傾斜していき、荷降ろし動作が行われる。 The loading platform control unit 22 outputs an activation signal to the actuator 8 to control the tilt state of the loading platform 91. For example, upon receiving an unloading command signal, the loading platform control unit 22 outputs an activation signal to the actuator 8, causing the actuator 8 to extend. As a result, the loading platform 91, which was in a horizontal position, gradually tilts, and the unloading operation is performed.
傾斜判定部23は、荷降ろし動作により荷台91が予め設定された角度まで傾斜したか否かを判定する。予め設定された角度として、例えば荷台91の最大傾斜角度が設定される。最大傾斜角度は、荷台91の傾斜機構の構造上、荷台91が最も傾斜した角度である。なお、予め設定された角度は、最大傾斜角度以外の角度に設定される場合もある。傾斜判定部23は、角度検知センサ5の検出信号に基づいて荷台91の傾斜角度を認識する。 The tilt determination unit 23 determines whether the loading platform 91 has tilted to a preset angle due to the unloading operation. For example, the maximum tilt angle of the loading platform 91 is set as the preset angle. The maximum tilt angle is the angle at which the loading platform 91 is most tilted due to the structure of the tilt mechanism of the loading platform 91. Note that the preset angle may also be set to an angle other than the maximum tilt angle. The tilt determination unit 23 recognizes the tilt angle of the loading platform 91 based on the detection signal of the angle detection sensor 5.
積荷判定部24は、荷降ろし動作を行った場合に荷台91に積荷93が残存しているか否かを判定する。例えば、積荷判定部24は、荷台検知センサ4が出力する信号に基づいて荷台91に積荷93が残存しているか否かを判定する。具体的には、積荷判定部24は、荷台91に所定未満の積荷93が残存している場合に荷台91に積荷93が残存していないと判定し、荷台91に所定以上の積荷93が残存している場合に荷台91に積荷93が残存していると判定する。 The cargo determination unit 24 determines whether cargo 93 remains on the loading platform 91 when an unloading operation is performed. For example, the cargo determination unit 24 determines whether cargo 93 remains on the loading platform 91 based on the signal output by the loading platform detection sensor 4. Specifically, the cargo determination unit 24 determines that no cargo 93 remains on the loading platform 91 if less than a predetermined amount of cargo 93 remains on the loading platform 91, and determines that cargo 93 remains on the loading platform 91 if more than a predetermined amount of cargo 93 remains on the loading platform 91.
残存荷降ろし制御部25は、積荷判定部24により荷台91に積荷93が残存していると判定された場合に、残存する積荷93の荷降ろしを行わせる。例えば、残存荷降ろし制御部25は、積荷判定部24により荷台91に積荷93が残存していると判定された場合であって車両9の前方に前進するスペースがある場合、車両9を前進させて荷台91に残存する積荷93の荷降ろしを行わせる。具体的には、残存荷降ろし制御部25は、走行部7に制御信号を出力し、車両9を所定の位置まで前進させる。これにより、図4に示すように、荷台91の後部で山積みとなり排出されなかった積荷93を荷台91から排出することができる。 When the cargo determination unit 24 determines that cargo 93 remains on the loading platform 91, the remaining cargo unloading control unit 25 causes the remaining cargo 93 to be unloaded. For example, when the cargo determination unit 24 determines that cargo 93 remains on the loading platform 91 and there is space in front of the vehicle 9 to move forward, the remaining cargo unloading control unit 25 causes the vehicle 9 to move forward and unload the remaining cargo 93 on the loading platform 91. Specifically, the remaining cargo unloading control unit 25 outputs a control signal to the traveling unit 7 to move the vehicle 9 forward to a predetermined position. This allows the cargo 93 that has piled up at the rear of the loading platform 91 and has not been ejected to be ejected from the loading platform 91, as shown in FIG. 4 .
また、残存荷降ろし制御部25は、積荷判定部24により荷台91に積荷93が残存していると判定された場合であって車両9の前方に前進するスペースがない場合、荷台91の傾斜角度を増減させて荷台91に残存する積荷93の荷降ろしを行わせる。例えば、残存荷降ろし制御部25は、アクチュエータ8へ制御信号を出力し、アクチュエータ8を伸縮させることにより荷台91の傾斜角度を増減させ荷台91に残存する積荷93を排出させる。 In addition, if the cargo determination unit 24 determines that cargo 93 remains on the loading platform 91 and there is no space in front of the vehicle 9 to move forward, the remaining cargo unloading control unit 25 increases or decreases the inclination angle of the loading platform 91 to unload the cargo 93 remaining on the loading platform 91. For example, the remaining cargo unloading control unit 25 outputs a control signal to the actuator 8, causing the actuator 8 to extend or retract, thereby increasing or decreasing the inclination angle of the loading platform 91 and discharging the cargo 93 remaining on the loading platform 91.
記憶部26は、走行動作、残存荷降ろし動作などの制御に用いられるデータなどを記憶する記憶装置である。例えば、車両9の走行制御における走行経路、残存荷降ろし動作における前進位置や速度などが記憶部26に記録される。 The memory unit 26 is a storage device that stores data used to control driving operations, remaining cargo unloading operations, etc. For example, the driving route in driving control of the vehicle 9, and the forward position and speed in remaining cargo unloading operations are recorded in the memory unit 26.
次に本実施形態に係る車両制御装置1の動作について説明する。 Next, we will explain the operation of the vehicle control device 1 according to this embodiment.
図3は、本実施形態に係る車両制御装置1の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、例えば、車両9が荷降ろし地点に到着した場合に開始され、制御部2によって実行される。例えば、車両9は、工事現場などにおいて、車両9の荷台91に土砂や骨材などの積荷93を積み込まれ、荷降ろし地点まで自動走行によって走行していく。そして、車両9が積荷93の荷降ろし地点まで到着した時に、図3のフローチャートに示す荷降ろし制御処理が実行される。 Figure 3 is a flowchart showing the operation of the vehicle control device 1 according to this embodiment. This flowchart is started, for example, when the vehicle 9 arrives at an unloading point, and is executed by the control unit 2. For example, at a construction site, the vehicle 9 is loaded with cargo 93, such as earth, sand, or aggregate, onto the loading platform 91 of the vehicle 9, and then travels autonomously to the unloading point. Then, when the vehicle 9 arrives at the unloading point for the cargo 93, the unloading control process shown in the flowchart of Figure 3 is executed.
まず、図3のステップS10(以下、単に「S10」という。それ以降のステップSについても同様とする。)に示すように、荷降ろし動作処理が行われる。荷降ろし動作処理は、水平状態の荷台91を傾斜させて荷降ろし動作を行わせる処理である。すなわち、荷台制御部22は、アクチュエータ8に作動信号を出力し、アクチュエータ8を伸張するように作動させる。このため、図1に示すように、アクチュエータ8の伸張によって荷台91が後方へ傾斜し、荷台91の傾斜角度が大きくなっていく。これにより、荷台91上の積荷93が荷台91から排出されていく。 First, as shown in step S10 of Figure 3 (hereinafter simply referred to as "S10," the same applies to subsequent steps S), the unloading operation process is performed. The unloading operation process tilts the horizontal loading platform 91 to perform the unloading operation. That is, the loading platform control unit 22 outputs an activation signal to the actuator 8, causing the actuator 8 to extend. Therefore, as shown in Figure 1, the extension of the actuator 8 causes the loading platform 91 to tilt backward, and the tilt angle of the loading platform 91 increases. As a result, the cargo 93 on the loading platform 91 is ejected from the loading platform 91.
そして、図3のS12に処理が移行し、荷降ろし動作により荷台91が所定の角度まで傾斜したか否かが判定される。例えば、傾斜判定部23は、S10の荷降ろし動作処理中において荷台91が予め設定された角度まで傾斜したか否かを判定する。このS12にて荷台91が予め設定された角度まで傾斜していないと判定された場合、S10に戻り荷降ろし動作処理が継続して実行される。 Then, processing proceeds to S12 in Figure 3, where it is determined whether the loading platform 91 has tilted to a predetermined angle due to the unloading operation. For example, the tilt determination unit 23 determines whether the loading platform 91 has tilted to a preset angle during the unloading operation processing of S10. If it is determined in S12 that the loading platform 91 has not tilted to the preset angle, processing returns to S10 and the unloading operation processing continues.
一方、S12にて荷台91が予め設定された角度まで傾斜したと判定された場合、荷台91に残存する積荷93があるか否かが判定される(S16)。例えば、積荷判定部24は、荷台検知センサ4の出力信号に基づいて荷台91に積荷93が残存しているか否かを判定する。具体的には、積荷判定部24は、荷台91に所定未満の積荷93が残存している場合に荷台91に積荷93が残存していないと判定する。一方、積荷判定部24は、荷台91に所定以上の積荷93が残存している場合に荷台91に積荷93が残存していると判定する。 On the other hand, if it is determined in S12 that the loading platform 91 has tilted to a predetermined angle, it is determined whether or not there is cargo 93 remaining on the loading platform 91 (S16). For example, the cargo determination unit 24 determines whether or not there is cargo 93 remaining on the loading platform 91 based on the output signal of the loading platform detection sensor 4. Specifically, the cargo determination unit 24 determines that there is no cargo 93 remaining on the loading platform 91 if there is less than a predetermined amount of cargo 93 remaining on the loading platform 91. On the other hand, the cargo determination unit 24 determines that there is cargo 93 remaining on the loading platform 91 if there is a predetermined amount or more of cargo 93 remaining on the loading platform 91.
S16にて荷台91に残存する積荷93がないと判定された場合、S24に処理が移行し、ダンプダウン動作処理が行われる。ダンプダウン動作処理は、傾斜した荷台91を下ろして水平状態とする処理である。例えば、荷台制御部22は、アクチュエータ8に作動信号を出力し、アクチュエータ8を収縮させるように作動させる。このため、アクチュエータ8の収縮によって荷台91が下ろされ水平状態となる。 If it is determined in S16 that no cargo 93 remains on the loading platform 91, the process proceeds to S24, where a dump-down operation process is performed. The dump-down operation process is a process for lowering the tilted loading platform 91 to a horizontal position. For example, the loading platform control unit 22 outputs an actuation signal to the actuator 8, causing the actuator 8 to contract. Therefore, the contraction of the actuator 8 lowers the loading platform 91 to a horizontal position.
一方、S16にて荷台91に残存する積荷93があると判定された場合、S18に処理が移行し、車両9の前方に前進するスペースがあるか否かが判定される。例えば、走行制御部21は、物体検知センサ3の検知信号に基づいて車両9の前方に前進するスペースがあるか否かを判定する。ここで、前進するスペースとしては、例えば車両9の前方の方向において1~3mのいずれかの長さの領域が設定される。また、前進するスペースを検知する機器としては、前進するスペースを検知できる機器であれば、物体検知センサ3に限られない。例えば、建設現場に設置されるセンサなどの検知信号を用いて車両9の前方に前進するスペースがあるか否かを判定してもよい。 On the other hand, if it is determined in S16 that there is cargo 93 remaining on the loading platform 91, the process proceeds to S18, where it is determined whether there is space ahead of the vehicle 9 to move forward. For example, the driving control unit 21 determines whether there is space ahead of the vehicle 9 to move forward based on the detection signal from the object detection sensor 3. Here, the space ahead is set to be, for example, an area with a length of anywhere from 1 to 3 meters in the direction ahead of the vehicle 9. Furthermore, the device that detects the space ahead is not limited to the object detection sensor 3, as long as it is capable of detecting the space ahead. For example, it may be possible to determine whether there is space ahead of the vehicle 9 to move forward using the detection signal from a sensor installed at a construction site, etc.
S18にて車両9の前方に前進するスペースがあると判定された場合、前進による残存荷降ろし動作処理が行われる(S20)。この前進による残存荷降ろし動作処理は、車両9を前進させて荷台91に残存する積荷93を排出させる処理である。例えば、残存荷降ろし制御部25は、走行部7に制御信号を出力し、車両9を所定の位置まで前進させる。これにより、図4に示すように、荷台91の後部で山積みとなり排出されなかった積荷93を荷台91から排出することができる。ここで、所定の位置とは、車両9の前方の1~3m程度の位置である。 If it is determined in S18 that there is space ahead of the vehicle 9 to move forward, a process for unloading remaining cargo by moving forward is performed (S20). This process for unloading remaining cargo by moving forward is a process for moving the vehicle 9 forward to unload the cargo 93 remaining on the loading platform 91. For example, the remaining cargo unloading control unit 25 outputs a control signal to the traveling unit 7 to move the vehicle 9 forward to a predetermined position. As a result, as shown in FIG. 4, the cargo 93 that has piled up at the rear of the loading platform 91 and has not been unloaded can be unloaded from the loading platform 91. Here, the predetermined position is a position approximately 1 to 3 m ahead of the vehicle 9.
一方、S18にて車両9の前方に前進するスペースがないと判定された場合、傾斜増減による残存荷降ろし動作処理が行われる(S22)。傾斜増減による残存荷降ろし動作処理は、車両9の荷台91の傾斜角度を増減させて荷台91に残存する積荷93を排出させる処理である。例えば、残存荷降ろし制御部25は、残存荷降ろし制御部25は、アクチュエータ8へ制御信号を出力し、アクチュエータ8を伸縮動作させる。これにより、荷台91の傾斜角度が増減し、荷台91の揺動により荷台91に残存する積荷93を排出することができる。 On the other hand, if it is determined in S18 that there is no space in front of the vehicle 9 to move forward, a remaining cargo unloading operation process by increasing or decreasing the inclination is performed (S22). The remaining cargo unloading operation process by increasing or decreasing the inclination is a process by which the inclination angle of the loading platform 91 of the vehicle 9 is increased or decreased to discharge the cargo 93 remaining on the loading platform 91. For example, the remaining cargo unloading control unit 25 outputs a control signal to the actuator 8, causing the actuator 8 to extend or contract. This increases or decreases the inclination angle of the loading platform 91, and the loading platform 91 swings, allowing the cargo 93 remaining on the loading platform 91 to be discharged.
そして、S24に処理が移行し、ダンプダウン動作処理が行われる。このダンプダウン動作処理は、上述したように傾斜した荷台91を下ろして水平状態とする処理である。S24のダンプダウン動作処理を終えたら、図3の一連の制御処理を終了する。 Then, the process proceeds to S24, where the dump-down operation process is performed. This dump-down operation process is a process for lowering the tilted cargo bed 91 to a horizontal position, as described above. Once the dump-down operation process of S24 is completed, the series of control processes shown in Figure 3 ends.
以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置1によれば、積荷93の荷降ろし地点において荷台91を傾斜させ車両9の荷降ろしを行い、荷台91に積荷93が残存している場合に残存荷降ろし動作を行う。このため、荷台91の積荷93の荷降ろしを自動制御によって効率良く行うことができ、積荷93が荷台91に残存しないように荷降ろしを的確に行うことができる。また、荷台91を傾斜させた後に積荷93が残存していない場合に残存荷降ろし動作を行わないことにより、無駄な残存荷降ろし動作を省略して荷降ろし作業の効率化を図ることができる。 As described above, the vehicle control device 1 according to this embodiment tilts the loading platform 91 at the loading point for the cargo 93 to unload the vehicle 9, and performs a remaining cargo unloading operation if any cargo 93 remains on the loading platform 91. This allows the cargo 93 on the loading platform 91 to be unloaded efficiently through automatic control, and unloading can be performed accurately so that no cargo 93 remains on the loading platform 91. Furthermore, by not performing a remaining cargo unloading operation if no cargo 93 remains after tilting the loading platform 91, unnecessary remaining cargo unloading operations can be omitted, thereby improving the efficiency of the unloading process.
また、車両制御装置1によれば、車両9を前進させるスペースがある場合、残存荷降ろし動作として車両9を前進させて荷台91に残存する積荷93が荷降ろしされる。このため、スペースのある場合に車両を前進させることにより、前進による残存荷降ろし動作を安全に行うことができる。 Furthermore, according to the vehicle control device 1, if there is space to move the vehicle 9 forward, the vehicle 9 is moved forward to unload the remaining cargo 93 remaining on the loading platform 91 as a remaining cargo unloading operation. Therefore, by moving the vehicle forward when there is space, the remaining cargo unloading operation can be carried out safely by moving the vehicle forward.
また、車両制御装置1によれば、車両9を前進させるスペースがない場合、残存荷降ろし動作として荷台91の傾斜角度を増減させて荷台91に残存する積荷93が荷降ろしされる。このため、車両9が前進するスペースがない場合であっても残存荷降ろし動作を行って積荷93の残存を抑制することができる。 Furthermore, according to the vehicle control device 1, when there is no space to move the vehicle 9 forward, the remaining cargo 93 on the loading platform 91 is unloaded by increasing or decreasing the inclination angle of the loading platform 91 as a remaining cargo unloading operation. Therefore, even when there is no space to move the vehicle 9 forward, the remaining cargo unloading operation can be performed to reduce the amount of remaining cargo 93.
なお、本発明の各実施形態について説明したが、これらの実施形態は、本発明に係る車両制御装置の実施形態の一部を説明したものであり、本発明に係る車両制御装置は上記実施形態に記載されたものに限定されない。本発明に係る車両制御装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように上記実施形態に係る車両制御装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。 Although each embodiment of the present invention has been described, these embodiments only describe some of the embodiments of the vehicle control device according to the present invention, and the vehicle control device according to the present invention is not limited to those described in the above embodiments. The vehicle control device according to the present invention may be a modified version of the vehicle control device according to the above embodiments, or may be applied to other applications, as long as the gist of the claims is not altered.
例えば、上述した実施形態に係る車両制御装置1では、自動走行する車両9に搭載される場合について説明したが、車両制御装置1が搭載される車両は運転者により手動運転される車両であってもよい。この場合、通信部6に代えてスイッチ、ボタン、レバーなどの入力手段を備えた操作部が用いられる。例えば、操作部を操作することにより荷降ろし動作が行われ、積荷93が残存する場合には残存荷降ろし動作が自動制御によって行われる。 For example, while the vehicle control device 1 according to the above-described embodiment has been described as being installed in an automatically traveling vehicle 9, the vehicle on which the vehicle control device 1 is installed may also be a vehicle that is manually driven by a driver. In this case, an operation unit equipped with input means such as switches, buttons, and levers is used instead of the communication unit 6. For example, an unloading operation is performed by operating the operation unit, and if cargo 93 remains, the remaining cargo unloading operation is performed automatically.
1…車両制御装置、2…制御部、3…物体検知センサ、4…荷台検知センサ、5…角度検知センサ、6…通信部、7…走行部、8…アクチュエータ、9…車両、21…走行制御部、22…荷台制御部、23…傾斜判定部、24…積荷判定部、25…残存荷降ろし制御部、26…記憶部、91…荷台、91a…あおり板、92…キャビン、93…積荷、95…フレーム。 1...Vehicle control device, 2...Control unit, 3...Object detection sensor, 4...Load platform detection sensor, 5...Angle detection sensor, 6...Communication unit, 7...Travel unit, 8...Actuator, 9...Vehicle, 21...Travel control unit, 22...Load platform control unit, 23...Inclination determination unit, 24...Load determination unit, 25...Remaining load unloading control unit, 26...Memory unit, 91...Load platform, 91a...Gate panel, 92...Cabin, 93...Load, 95...Frame.
Claims (2)
前記車両の前記荷台を水平状態から傾斜させる荷降ろし動作を行わせる荷台制御部と、
前記荷降ろし動作により前記荷台が予め設定された角度まで傾斜したか否かを判定する傾斜判定部と、
前記傾斜判定部により前記荷台が予め設定された角度まで傾斜したと判定された場合、前記荷台に積荷が残存しているか否かを判定する積荷判定部と、
前記積荷判定部により前記荷台に前記積荷が残存していると判定された場合、前記荷台に残存する前記積荷を降ろすための残存荷降ろし動作を行わせ、前記積荷判定部により前記荷台に前記積荷が残存していないと判定された場合、前記残存荷降ろし動作を行わない残存荷降ろし制御部と、
を備え、
前記残存荷降ろし制御部は、前記車両を前進させるスペースがない場合、前記残存荷降ろし動作として前記荷台の傾斜角度を増減させて前記荷台に残存する前記積荷を降ろす車両制御装置。 A vehicle control device for controlling a vehicle having a loading platform,
a loading platform control unit that performs an unloading operation by tilting the loading platform of the vehicle from a horizontal state;
an inclination determination unit that determines whether the loading platform has inclined to a preset angle due to the unloading operation;
a cargo determination unit that determines whether or not a cargo remains on the loading platform when the tilt determination unit determines that the loading platform has tilted to a predetermined angle;
a remaining unloading control unit that, when the cargo determination unit determines that the cargo remains on the loading platform, performs a remaining unloading operation to unload the cargo remaining on the loading platform, and, when the cargo determination unit determines that the cargo does not remain on the loading platform, does not perform the remaining unloading operation;
Equipped with
The remaining cargo unloading control unit is a vehicle control device that, when there is no space to move the vehicle forward, increases or decreases the inclination angle of the loading platform as the remaining cargo unloading operation to unload the cargo remaining on the loading platform .
請求項1に記載の車両制御装置。
the remaining unloading control unit, when there is space to move the vehicle forward, moves the vehicle forward as the remaining unloading operation to unload the cargo remaining on the loading platform;
The vehicle control device according to claim 1 .
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