JPH0679885B2 - 車輛の走行速度制御システム - Google Patents
車輛の走行速度制御システムInfo
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- JPH0679885B2 JPH0679885B2 JP62012032A JP1203287A JPH0679885B2 JP H0679885 B2 JPH0679885 B2 JP H0679885B2 JP 62012032 A JP62012032 A JP 62012032A JP 1203287 A JP1203287 A JP 1203287A JP H0679885 B2 JPH0679885 B2 JP H0679885B2
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- vehicle
- vehicle speed
- acceleration
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- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
- Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
Description
この発明は、ガバナ制御手段と、ブレーキ制御手段と、
トランスミッション制御手段とを必要によってその全部
又は一部を制御して、車輛の発進から停止までの走行速
度を自動制御する車輛の走行速度制御システムに関す
る。
トランスミッション制御手段とを必要によってその全部
又は一部を制御して、車輛の発進から停止までの走行速
度を自動制御する車輛の走行速度制御システムに関す
る。
従来から、車輛の走行速度を自動制御する構成は種々の
ものが知られているが、これらは一般道路を走行する通
常の自動車を制御するもので、エンジン駆動のオフハイ
ウェイトラック等の如き大型車輛については未だ信頼性
の高いものは提案されていない。 自動車等の一般車輛は均一な一般道路を走行し、また車
体の重量は数トンで且つ、空車時と積載時とでその重量
変化が少ない等、略均一な状況下で使用されるものであ
って速度制御が比較的容易である。 通常のクルーズコントローラでは、有人運転を前提にし
て、目的の車速に到達するまでドライバーがマニュアル
制御を行い、その後、その車速を自動制御により維持し
ているので、完全な無人化は行われていない。 これに対して、オフハイウエイトラック等の土工車輛で
は、走路が均一でなく（路面に凹凸が多く、且つ空車時
と積載時とでその重量が大幅に（２倍以上）変化する。 これにより使用状態が大きく変化するため、多種の使用
状況を想定して速度制御を行う必要があり、速度制御が
困難となっている。 更に、完全な無人化を達成するためには、発進から停止
までの制御を全て無人で行う必要がある。 このため、従来からエンジン駆動のオフハイウエイトラ
ックの如き車輛の走行速度を自動制御しうる速度制御シ
ステムの開発が望まれていた。
ものが知られているが、これらは一般道路を走行する通
常の自動車を制御するもので、エンジン駆動のオフハイ
ウェイトラック等の如き大型車輛については未だ信頼性
の高いものは提案されていない。 自動車等の一般車輛は均一な一般道路を走行し、また車
体の重量は数トンで且つ、空車時と積載時とでその重量
変化が少ない等、略均一な状況下で使用されるものであ
って速度制御が比較的容易である。 通常のクルーズコントローラでは、有人運転を前提にし
て、目的の車速に到達するまでドライバーがマニュアル
制御を行い、その後、その車速を自動制御により維持し
ているので、完全な無人化は行われていない。 これに対して、オフハイウエイトラック等の土工車輛で
は、走路が均一でなく（路面に凹凸が多く、且つ空車時
と積載時とでその重量が大幅に（２倍以上）変化する。 これにより使用状態が大きく変化するため、多種の使用
状況を想定して速度制御を行う必要があり、速度制御が
困難となっている。 更に、完全な無人化を達成するためには、発進から停止
までの制御を全て無人で行う必要がある。 このため、従来からエンジン駆動のオフハイウエイトラ
ックの如き車輛の走行速度を自動制御しうる速度制御シ
ステムの開発が望まれていた。
本発明は上記実情に鑑み鋭意研究の結果創案されたもの
で、その主たる課題は、走行予定コース上を予め定めら
れた速度で走行し、停止予定位置で円滑に停止する車輛
の走行速度制御システムを提供するにある。
で、その主たる課題は、走行予定コース上を予め定めら
れた速度で走行し、停止予定位置で円滑に停止する車輛
の走行速度制御システムを提供するにある。
この発明は、上記課題を解決するために、第１図の機能
ブロック図に示す如く、 ガバナ制御手段D1と、ブレーキ制御手段D2と、トランス
ミッション制御手段D3とを必要によってその全部又は一
部を制御して、車輛の発進から停止までの走行を制御す
るスピードコントローラ１と、該スピードコントローラ
１に予め設定された車輛の走行条件を指示するコースコ
ントローラ12とを設けた車輛の走行速度制御システムに
おいて、 コースコントローラ12が、 連続する区間コースからなる車輛の走行予定コース及び
走行条件を予め記憶しており速度検出センサS1からの車
速と方位角検出センサからの方位角とから車輛の現在の
位置データを演算し、この位置データを基に区間コース
からのズレ量を演算し走行予定コース追従のための走行
条件を決定すると共に、コースコントローラ12からスピ
ードコントローラ１へ走行予定コースの目標車速デー
タ、車輛位置データ、および停止予定位置データを出力
する、 スピードコントローラ１に、 (a)．発進時にコースコントローラ12から指示された目
標車速に加速する際に、速度検出センサS1で検出された
車速データと、時計機能Ｔによる時間データとにより所
定車速までの平均加速度を実平均加速度として演算する
加速度演算手段２を設け、 (b)．予め設定された多種の平均加速度毎の所定間隔毎
の車速に対応するガバナ開度値を記憶したメモリＭを設
け、 (c)．該メモリＭから上記実平均加速度に対応する平均
加速度で指示目標車速にするためのガバナ開度値を呼び
出してガバナ制御手段D1に出力するガバナ開度値決定手
段３を設け、 (d)．現在の車輛位置と、停止予定位置と、前記速度検
出センサS1で検出された車速とを基に、停止のために減
速するに際してのブレーキ開始位置及び減速度合を指示
する目標減速・加速度を演算し決定するブレーキ条件決
定手段４を設け、 (e)．上記目標減速・加速度を基に前記実平均加速度を
パラメータとしてブレーキ油圧値を算出してブレーキ制
御手段D2に出力するブレーキ油圧値決定手段５を設け、 (f)．指示目標車速に基づいてトランスミッションのシ
フトレバーの前後進又は速度段の切替えを決定し、トラ
ンスミッション制御手段D3に出力するシフト切替決定手
段６を設ける、 という技術的手段を講じている。
ブロック図に示す如く、 ガバナ制御手段D1と、ブレーキ制御手段D2と、トランス
ミッション制御手段D3とを必要によってその全部又は一
部を制御して、車輛の発進から停止までの走行を制御す
るスピードコントローラ１と、該スピードコントローラ
１に予め設定された車輛の走行条件を指示するコースコ
ントローラ12とを設けた車輛の走行速度制御システムに
おいて、 コースコントローラ12が、 連続する区間コースからなる車輛の走行予定コース及び
走行条件を予め記憶しており速度検出センサS1からの車
速と方位角検出センサからの方位角とから車輛の現在の
位置データを演算し、この位置データを基に区間コース
からのズレ量を演算し走行予定コース追従のための走行
条件を決定すると共に、コースコントローラ12からスピ
ードコントローラ１へ走行予定コースの目標車速デー
タ、車輛位置データ、および停止予定位置データを出力
する、 スピードコントローラ１に、 (a)．発進時にコースコントローラ12から指示された目
標車速に加速する際に、速度検出センサS1で検出された
車速データと、時計機能Ｔによる時間データとにより所
定車速までの平均加速度を実平均加速度として演算する
加速度演算手段２を設け、 (b)．予め設定された多種の平均加速度毎の所定間隔毎
の車速に対応するガバナ開度値を記憶したメモリＭを設
け、 (c)．該メモリＭから上記実平均加速度に対応する平均
加速度で指示目標車速にするためのガバナ開度値を呼び
出してガバナ制御手段D1に出力するガバナ開度値決定手
段３を設け、 (d)．現在の車輛位置と、停止予定位置と、前記速度検
出センサS1で検出された車速とを基に、停止のために減
速するに際してのブレーキ開始位置及び減速度合を指示
する目標減速・加速度を演算し決定するブレーキ条件決
定手段４を設け、 (e)．上記目標減速・加速度を基に前記実平均加速度を
パラメータとしてブレーキ油圧値を算出してブレーキ制
御手段D2に出力するブレーキ油圧値決定手段５を設け、 (f)．指示目標車速に基づいてトランスミッションのシ
フトレバーの前後進又は速度段の切替えを決定し、トラ
ンスミッション制御手段D3に出力するシフト切替決定手
段６を設ける、 という技術的手段を講じている。
以下に、この発明に係る車輛の走行速度制御システムを
オフハイウエイトラック（以下、ダンプトラックとす
る）に用いた場合の好適実施例を第２図以降の図面に基
づいて説明する。 第２図はダンプトラック９が走行する運搬路の一例とし
ての採掘場の走路を示す。 ダンプトラック９は、切羽Ｋでローダ９′から積載物
（原石）を積み込んだ状態でローダ９′のオペレータが
リモートコントロールする無線操縦装置20により無人運
転開始位置X1まで走行する。 積載物を積込んだダンプトラック９は、該無人運転開始
位置X1で一旦停止してから無人操縦装置10により発進し
ダンプトラック９を往路C1に沿ってホッパＨまで運搬
し、ホッパダンプ路C2で後進してダンプ位置X2で停止し
積載物をダンプする。 次いで空車となったダンプトラックは上記ダンプ位置X2
から発進し復路C3に沿って無人運転終了位置X3まで走行
する。 従って、発進から停止までの走行予定コースとして実車
での走路となるX1−C1−C2−X2の往路と、空車での走路
となるX2−C2−C3−X3の復路の２つのコースに分かれ
る。 尚、無人運転終了位置X3で一旦停止したダンプトラック
９は、前記ローダ９′のオペレータがリモートコントロ
ールする無線操縦装置20によりローダ９′に接近し積載
物の積み込みが行われ、前述の如く無人運転開始位置X1
まで遠隔制御される。 ここで無人操縦装置10は、第３図で示す如く速度検出セ
ンサS1と方位角検出センサS2と、赤外線センサS3と、こ
れらの検出信号を入力してダンプトラック９の現在位置
を座標として演算するロケーションコントローラ11と、
走行予定コース及び走行条件を記憶したメモリＭから走
行予定コース（走行中の区間コース）を呼出し、該区間
コースとダンプトラック９の現在位置座標とのずれ量を
演算して、ダンプトラック９を区間コースの連続からな
る走行予定コースに沿って走行させるべく誘導制御を行
うコースコントローラ12を有し通信手段100を介してス
ピードコントローラ１に制御信号を出力している。 即ち、ロケーションコントローラ11では、速度検出セン
サS1と方位角検出センサS2から車速と方位角を検出し、
スタート地点（起算初期位置座標）からの相対的な位置
座標を演算すると共に、走行予定コースの所定位置（座
標）に設置されたゲートに設けられた反射鏡Ｒに赤外線
センサS3から赤外線を発受信し、上記反射鏡Ｒの距離を
求めてダンプトラック９の絶対的な位置座標を演算し、
上記相対的な位置座標を補正しながらより正確な位置座
標を求める構成からなっている。 またコースコントローラ12では、予め２点間の座標が定
められた直線の区間コースの連続する組合せとして走行
予定コースを設計し、その各区間コースの始点と終点の
位置座標、区間コース間の車速、発進乃至停止位置座標
（前記X1,X2,X3）等のデータをメモリＭに記憶してお
き、前記ロケーションコントローラ11から入力されたダ
ンプトラック９の現在位置座標を基に、区間コースに追
従するために走行条件を決定し、通信手段100を介して
スピードコントローラ１に指示信号を出力する構成から
なっている。 また無線操縦装置20は、ローダ９′に搭載された発信器
21とダンプトラック９に搭載された受信器22及びリモー
トコントローラ23とを有し、前記通信手段100を介して
スピードコントローラ１その他に指示信号を出力してい
る。 尚、図中200は障害物検出装置であって、検出距離の異
なる数種の障害物センサS4とこれののセンサS4からの検
出信号に基づいて障害物の判定及び障害物の測離を演算
する障害物コントローラ210を有し、通信手段100を介し
てスピードコントローラ１に指示信号を出力し、或いは
直接にスピードコントローラ１に緊急停止信号を出力と
して緊急停止できる構成となっている。 このようなダンプトラック９の無人操縦装置10による無
人操縦時において、ダンプトラック９の発進から停止ま
での走行速度制御は、第４図で示す如く、スタート時か
ら目標車速まで所定ガバナ開度で加速して走行する発進
加速パターン制御P1と、前記目標車速を維持して走行す
る定速走行パターン制御P2と、目標車速を変更（加速又
は減速）する車速変更パターン制御P3と、通常停止パタ
ーン制御P4又は緊急停止パターン制御P5とに分解するこ
とができる。 そしてスピードコントローラ１は内部メモリＭと時計機
能Ｔを有するマイクロコンピュータ構成からなってお
り、第５図で示す如く、その演算処理部にパターン制御
判定手段８と、加速度演算手段２と、ガバナ開度値決定
手段３と、ブレーキ条件決定手段４と、ブレーキ油圧値
決定手段５と、シフト切替決定手段６とを備えている。 そして、通信手段100を介してコースコントローラ12か
ら、スピードコントローラ１にダンプトラック９の位置
データ及び走行予定コースとして集合した各区間コース
の位置データ、停止予定位置データ、及び区間コースを
走行する際の車速データ（目標車速等）等が入力され、
また走行速度センサS1から現在の車速データが入力され
る。 尚、更に本実施例では、上記車速データと共に、速度段
検出センサS11で検出されたトランスミッションの速度
段データと、エンジン回転数センサS12で検出されたエ
ンジン回転数データとが車速要素データとしてフィード
バックされてよりスムーズ乃至正確な速度制御を可能に
している。 次ぎに、これによりパターン制御判定手段８でダンプト
ラック９の走行速度がどのパターン制御に属するか判定
される。 ここで、車速０から目標車速Ｖへ加速する場合は、発進
加速パターン制御P1と判定され、第６図で示す如く、予
め設定してある発進ガバナ開度（本実施例ではダンプト
ラック９が必要な加速をする範囲内で最適なガバナ開度
FP）で加速する（第６図(b)参照）。 そして、加速度演算手段２で指示目標車速Ｖの所定車速
（本実施例では50％車速）達成迄の平均加速度を実平均
加速度αとして計測する（第６図(a)参照）。 α＝0.5V/t ……（１） 〔ｔは、実測値が目標車速（Ｖ）の50％に達するまでの
時間である。〕 ここで、図中Ａは空車時、Ｂは積載時の発進加速時の車
速の変化を示すもので、ダンプトラック９の積載重量、
路面の抵抗係数、走行負荷の違い等によって上記A,Bの
如く加速パターンが異なる。 本発明では、この加速中の実平均加速度αを積載荷重、
路面状況等の総ての要因を含んだ走行負荷を示すパラメ
ーターとして用いる。 そこでスピードコントローラ１のメモリＭには予め作業
現場で想定される走行条件の組合せ代表例（路面表面の
粗さ、表面の凹凸度、作業時の気象条件・・例えば雨や
雪や氷等、走路の含水量、積載荷重等の組合せ）を多数
設定しておき、それぞれの組合せ例における平均加速度
αを実験的に求めておき、第７図に示す如く、その各々
の平均加速度αにおける各目標車速（本実施例では０〜
25km/hの間を2.5km/h間隔で刻んだ速度）に対応するガ
バナ開度を定めた平均加速度表を作成しておき、実平均
加速度αの値にしたがって平均加速度表の目標車速Ｖに
対応するガバナ開度を検索（呼び出し）自在とする構成
としている。 また、前記加速度演算手段２では、前記実平均加速度α
と共に、随時に車速の変化率（実加速度Δα）を算出し
サンプリングしている。 従って、発進加速により加速された車速が、目標車速
（Ｖ）に近づくと、本実施例では、上記実加速度Δαと
エンジンの応答特性データとを基に前記発進加速時のガ
バナ開度FPから前記平均加速度表のもとで対応するガバ
ナ開度Piに変更するのに最適な時期、即ち車速値を目標
値切替領域として演算し、フィードバックされた車速要
素データが上記目標値切換領域内に入ったとパターン制
御判定手段８で判定されると、目標車速Ｖに対応する平
均加速度表でのガバナ開度Piに変更される。 尚、上記目標値切換領域は、目標車速Ｖの予め設定して
おいた固定範囲（例えばエンジンガバナの制御遅れ時間
とその直前の加速度とによる誤差を一般化して目標車速
の90％〜110％の範囲とする等）としてもよいが、走行
条件が大きく変更するような場合に実際的な車輛の走行
抵抗の変化やエンジンの応答特性との間に誤差が生じて
目標車速Ｖまで時間がかかりすぎたり、逆に目標車速を
オーバーする等の円滑な車速制御が行えない場合がある
ので、固定とせず前述の如く可変とすることが好まし
い。 目標車速Ｖが設定されている区間コースを走行する場合
はパターン制御判定手段８で判定されて定速走行パター
ン制御P2になる。 本実施例では、上記目標車速Ｖの領域を３段階に分けて
車速のコントロールが行われる。 即ち、ガバナ開度値決定手段３に設けられた目標速度判
定手段31で、第８図で示す如く、フィードバックされた
車速要素データが、指示目標車速Ｖの90％から95％まで
の微加速調整領域(3)か、95％から105％までの速度維持
領域(1)か、或いは105％から110％までの微減速調整領
域(2)か否かを判定する。 尚、検出された車速要素データが上記管理速度領域外と
判定されると、車輛制御不良と判断され異常検出信号が
図示しないモニターディスプレイ等に出力される。 目標速度判定手段31で、速度維持領域(1)と判定された
場合は、現状のガバナ開度（ガバナ制御圧）Ｐを維持す
るよう指示信号が出力される。 このガバナ開度Ｐは実平均加速度αをもとに、前述のメ
モリＭに予め定めてあって実平均加速度αとマッチする
平均加速度表αにおける目標車速に対応するガバナ開度
値が読み取られて、ガバナ開度決定手段３で決定された
ものである。 次ぎに、微減速調整領域(2)と判定された場合は、ガバ
ナ開度補正手段32で予め現場条件に合わせて定めてある
微調整用のガバナストロークΔSt分だけガバナ開度を減
少する指示信号を出力し、所定時間経過後に車速要素デ
ータをフィードバックして再度、前記速度維持領域(1)
に入るか否か判定し、否の場合は上記手順を繰り返え
し、２×ΔSt,3×ΔSt,4×ΔSt,・・・ｎ×ΔStの如
く、Ｐ（St）からの減量を（St−2n×ΔSt）≦０になる
まで徐々に増加させる。 そして（St−2n×ΔSt）≦０になった後はブレーキ油圧
値決定手段５に対し、ΔBr,2×ΔBr,4×ΔBr,・・・2n
×ΔBrの如く前記と同様の手順でブレーキ油圧値を微増
して指示し、設定目標車速Ｖに近づける。 ここで、上記ΔBrはエンジンの応答特性に応じて定めら
れる微少なブレーキ油圧変動量をいう。 次ぎに、微加速調整領域(3)と判定された場合は、フィ
ードバックされた車速要素データが目標速度Ｖより遅い
ので所定の微調整用のガバナストロークΔSt分だけガバ
ナ開度値を増大する指示信号が出力され、所定時間経過
後のフィードバックされた車速要素データが未だ速度維
持領域(1)に入らない場合は、前記と同様に２×ΔSt,3
×ΔSt,4×ΔSt,・・・ｎ×ΔStというように段階的に
増大させ速度維持領域(1)に入るまで指示信号を出力す
る。 次ぎに、入力された区間コースの終点が停止位置（車速
＝０）である場合は、パターン判定手段８で通常停止パ
ターン制御P4と判定される。 また、障害物コントローラ210から障害物までの地点が
所定距離以上あって通常停止で回避できる場合には障害
物通常停止信号が出力され通常停止パターン制御P4と判
定される構成としてもよい。 前記コースコントローラ12で現在のダンプトラックの位
置データと目標停止位置データとから停止位置までの距
離を算出する。 また前記障害物検出装置200の場合は障害物コントロー
ラ210で障害物までの距離が算出される。 これら停止位置までの距離データは、ブレーキ条件決定
手段４に入力されてブレーキング開始位置が決定される
（第10図参照）。 即ち、ダンプトラックが走行中の車速から安全に且つ無
理なく円滑に停止するための平均減速・加速度、即ち目
標減速・加速度をαｔとし、これと共に、ブレーキング
時に即時停止可能な所定速度Vsと、この即時停止速度Vs
で正確に目標位置で停止するまでの余裕の距離loをそれ
ぞれ実車テスト等により実験的に求めメモリＭに記憶し
ておく。 尚、ここで「減速・加速度」とは減速するための負加速
度を意味する。 そしてダンプトラックの初速Voから目標減速・加速度α
ｔで即時停止速度Vsに減速するまでの距離をｌとする
と、ブレーキング開始位置Ｌは、以下の式で表される。 Ｌ＝ｌ＋lo ……(1) ０−Ｖo2＝2lαｔ 〔ここでｔはブレーキング開始時から目標減速・加速度
で停止するまでの時間である〕 そこでブレーキ条件決定手段４では、このようにしてブ
レーキング開始位置Ｌを算出すると共に、コースコント
ローラ12から入力した現在位置データが上記ブレーキン
グ開始位置Ｌに入ったか否かを判定し、その瞬間にブレ
ーキング開始信号をブレーキ制御手段D2に出力する。 この際のブレーキ油圧値Ｐと目標減速・加速度αｔとの
間には、次のような関係が成り立つ。 即ち、ダンプトラックの質量をｍ、ブレーキディスクと
プレート間の摩擦係数をμ、上記目標減速・加速度αｔ
で減速するためのブレーキ力をFT、この時の上記ブレー
キ油圧をPT、ブレーキシリンダの受圧面積をSBとすれ
ば、 FT＝ｍ・αｔ FT＝μ・PT・SB 故に ここで、μ,SBは一定で既知であるので 1/μ・SB＝Ｃ とすれば PT＝Ｃ・ｍ・αｔとなる。 〔但し、ブレーキ力はすべて使われ車輛にはブレーキ以
外の力は加わらないとする〕 即ち、目標減速・加速度αｔが決まればブレーキ油圧PT
は、車輛質量ｍに比例する。 そして、車輛の質量ｍは発進加速時に求めておいた前記
平均加速度αをパラメータとして次の式で近似する。 ｍ＝Kn・1/α 但し、Knは比例定数。 これにより、ブレーキ油圧PTは次の式で求まる。 PT＝Ｃ・Kn・1/α・αｔ この式により求めたブレーキ油圧値PTを上記目標減速・
加速度αｔの制御のための標準油圧値としてブレーキ油
圧値決定手段５で算出し、ブレーキ制御手段D2に出力す
る。 減速判定手段51では、時計機能Ｔの時間データをもとに
一定時間経過後に速度検出センサS1から車速要素データ
をフィードバックし、その時間内の実減速・加速度αｒ
を計算し、前記目標減速・加速度αｔと比較し、その差
Δα′を求める。 Δα′＝αｔ−αｒ この差Δα′は、上記ブレーキ油圧値PTの算出時に近似
や単純化した為、又路面の傾斜等の条件を考慮していな
い為に生じるものである。 Δα′が生じた場合は、ブレーキ油圧補正手段52で以下
の様にブレーキ油圧値の補正量を算出し、補正信号をブ
レーキ制御手段D2に出力する。 ブレーキ油圧の補正量をΔＰとすれば、 ΔＰ＝kp・Δα′ （但し、kpは実験で求める補正係数である。） という式で求められる。 該補正量ΔＰを上記ブレーキ油圧値PTに加えて補正す
る。 即ち、一定時間経過後ブレーキ制御手段D2に出力するブ
レーキ油圧Ｐは、 Ｐ＝PT＋ΔＰ ΔＰ＝kp・Δα′であるから P1＝PT＋kp・Δα′となる。 そして所定時間経過後に、速度検出センサS1から車速要
素データをフィードバックし、即時停止速度Vsになるま
で前記手順を繰り返し続ける。 フィードバックされた車速が、即時停止速度Vsになる
と、前記定速パターン制御と同一の制御に移り、ダンプ
トラックは即時停止速度Vsで停止予定位置（又は障害
物）に近づいていく。 入力された車輛位置データからダンプトラックが停止予
定位置に到達したと判定した瞬間にブレーキ条件決定手
段４はブレーキ油圧値決定手段５に最大油圧値（フルブ
レーキ）を指示してブレーキ制御手段D2を制御し即時停
止させる。 ダンプトラックが停止すると、シフト切替決定手段６
は、トランスミッション制御手段D3に中立指示を出力
し、ガバナ開度値決定手段３はガバナ制御手段D1にガバ
ナローアイドルの指示を出力する。 次ぎに、パターン制御判定手段８は、コースコントロー
ラ12からの連続する区間コースの目標車速Vi→Vi＋１の
異なる場合に車速変更パターン制御P3と判定する（第９
図(a)(b)参照・・・図中ａの部分が車速変更パターン制
御、ｂの場合が定速走行パターン制御）。 この場合、現在の車速Viから、次の目標車速Vi＋１の管
理速度領域に入るまでの加減速のためのガバナ開度は、
次の目標車速Vi＋１にするために平均加速度表から求め
られたガバナ開度値と加減速の変化量を基に求める。 即ち、車速変化用のガバナ開度は、現在の車速Viと次の
目標車速Vi＋１との変化量を算出し、該変化量に対応す
る分のガバナ開度ｘを次の目標車速Vi＋１のガバナ開度
St（ｉ＋１）に、加速の場合は加算し減速の場合は減算
して求める例えば、第９図に示す如く、現在の目標車速
Viから次ぎの目標車速Vi＋１に減速し、更にその次ぎの
目標車速Vi＋２に加速する場合は、現在のガバナ開度St
（ｉ）から車速変更パターン制御P3となって、車速変更
用のガバナ開度St（ｉ＋１）−ｘに切換えられ、次いで
管理速度領域内で次の目標車速のガバナ開度St（ｉ＋
１）に切り替わり定速走行パターン制御P2に移行する。 更に目標車速がVi＋１からVi＋２に加速する場合は、ガ
バナ開度St（ｉ＋１）から車速変更パターン制御P3とな
って、車速変更用のガバナ開度St（ｉ＋２）＋ｘに切換
えられ、次いで管理速度領域内で次の目標車速のガバナ
開度St（ｉ＋２）に切り替わり定速走行パターン制御P2
に移行する。 そしてそれぞれの管理速度領域に入る時点は、前記発進
加速パターン制御P2から定速走行パターン制御に移行す
る場合と同様に、減速又は加速された車速が、次の目標
車速に近づくと、前記加速度演算手段２で算出された随
時の車速の変化率（実加速度Δα）とエンジンの応答特
性データとを基に次の目標車速に変更するのに最適な時
期、即ち車速値の範囲を示す変更車速領域を演算し、フ
ィードバックされた車速要素データが上記変更車速領域
内に入ったとパターン制御判定手段８で判定されると、
前記車速変化用のガバナ開度から次の目標車速に対応す
る平均加速度表でのガバナ開度に変更される。 次ぎに、パターン制御判定手段８に緊急停止信号が入力
された場合には、緊急停止パターン制御P5と判定され
る。 この緊急停止信号は無線操縦装置20の発信機21に設けら
れた緊急停止スイッチのマニュアル投入や障害物検出装
置200等から通信手段100を介して入力されるものであ
る。 障害物検出装置200の場合は、ダンプトラック９に障害
物が接近してきたため、検出時に障害物（停止予定位
置）までの距離がブレーキング開始位置Ｌより小さい場
合等、前記通常停止パターン制御では間に合わない時
に、ダンプトラックを可及的に早く（短距離で）緊急停
止させるべく作動させるものである。 この場合、ブレーキ条件決定手段４は緊急停止信号を入
力すると、ブレーキ油圧値決定手段５で最大油圧値を指
示し、またガバナ開度値決定手段３はローアイドルの指
示を出力する。 また減速判定手段51で速度検出センサS1からフィードバ
ックされた車速データを基に、ホイールロックがあるか
否かを判定し、有りの場合はホイールロック解除までブ
レーキ油圧値を下げる指示信号を出力し、ホイールロッ
クなし（解除）と判定された後に、最大のブレーキ油圧
値をブレーキ制御手段D2に指示する。 パターン制御判定手段８では、フィードバックされた車
速データが０になると制御完了信号をブレーキ油圧値決
定手段５及びシフト切替決定手段６に出力し、ブレーキ
油圧値決定手段５はブレーキ制御手段D2に最大油圧値を
指示し、またシフト切替決定手段６は中立指示を出力す
る。 これによりブレーキは所謂アンチロックブレーキの制御
が行われダンプトラック９が停止する。上記演算処理部
における構成は、本実施例ではスピードコントローラ１
にのみ設けたが、コースコントローラ12とスピードコン
トローラ１とに分散して設けたものであってもよい。 次に、上記実施例の作用を第11図に示すフローチャート
に基づいて説明する。 ダンプトラックが発進すると、ステップ１で発進加速パ
ターン制御となり、目標車速となるまでガバナを最適
（所定）開度で一定に保つ。 ステップ２で所定車速までの実平均加速度αを演算す
る。 ステップ３で随時算出される実加速度Δαとエンジンの
応答特性を基に変更車速領域が算出され、ステップ４
で、フィードバックされた車速要素データが上記変更車
速領域に入ったか否かを判定する。 変更車速領域内と判定された場合は、ステップ５で目標
車速を維持するよう平均加速表のガバナの開度値Ｐに変
更される。 ステップ６で車速が車速管理領域である90〜110％の範
囲外となった場合は、ステップ７で車速制御不良として
異常検出信号が出力される。 また90〜110％の範囲内の場合は、更にそれが95〜105％
の範囲内か（ステップ８）否か判定し、範囲内の場合は
現状のガバナ開度が維持される（ステップ９）。 また、90〜95％の範囲内の場合（ステップ10）は所定ス
トロークだけガバナ開度を微増し（ステップ11）、それ
により95〜105％の範囲内に入ったか否かを判定し（ス
テップ12）、範囲内の場合はステップ９に進み、範囲外
の場合はステップ11へ戻る。 同様に105〜110％の範囲内の場合（ステップ13）は所定
ストロークだけガバナ開度を微減し（ステップ14）、そ
れにより95〜105％の範囲内に入ったか否かを判定し
（ステップ15）、範囲内の場合はステップ９に進み、範
囲外の場合はステップ14に戻る。 次に、(c)通常停止パターン制御の場合（ステップ16及
び17でYESの場合）、ステップ18で現在位置とコース上
の停止位置との距離を演算し、現在の車速を基にブレー
キング開始位置Ｌを算出する。 ステップ19でブレーキング開始位置Ｌでブレーキ圧が制
御され、ステップ20で車速が即時停止速度になったか否
か判定する。 YESの場合は最大ブレーキ圧力が出力され（ステップ2
1）、トランスミッションはニュートラルに、ガバナは
ローアイドルに変更され（ステップ22）でダンプトラッ
クは停止する（ステップ23）。 次に(d)車速変更パターン制御の場合（ステップ16がNO
でステップ24がYESの場合）に、ステップ25で次の目標
車速に変更するための車速変更用のガバナ開度を速度の
変化量を基に算出（St±ｘ）して制御を行い、またステ
ップ26で実加速度Δαとエンジンの応答特性とを基に次
の目標車速に対応するガバナ開度に変更する時点として
の変更車速領域を算出する。 ステップ27でフィードバックされた車速要素データが変
更車速領域内と判定されると前記ステップ５に戻る。 次に(e)緊急停止パターン制御の場合（ステップ16でYE
S、ステップ17でNOの場合）、ステップ28で緊急停止信
号が入力されると、ステップ29でブレーキ制御用に最大
圧力が出力される。 ステップ30でホイールロックがあるか否か判定され、あ
る場合はブレーキ圧をホイールロックが解除されるまで
下げ（ステップ31）、ホイールを回転させる。（ステッ
プ32）。 そして再びブレーキの制御用に最大の圧力を出力する
（ステップ33）。 ステップ34で車速が０か否か判定し、NOの場合にはステ
ップ30に戻り、YESの場合はステップ35で最大ブレーキ
圧力を出力しトランスミッションのシフトをニュートラ
ルにし、車輌が停止する（ステップ23）。 尚、本発明においてガバナ制御手段、ブレーキ制御手
段、及びトランスミッション制御手段は、それぞれスピ
ードコントローラからの制御信号によってエンジンガバ
ナ、ブレーキ及びトランスミッションを制御するアクチ
ュエータであればよく、その構成は特に限定されるもの
ではない。 一例を挙げるならば、ガバナ制御手段として、エンジン
ガバナの空圧回路にマニュアル用制御弁と切り換え可能
に電磁比例制御弁を設けて、該電磁比例制御弁の制御端
子にスピードコントローラから入力された制御信号（電
流又は電圧）に比例した空圧を出力しガバナ開度を制御
する構成としてもよい。 またブレーキ制御手段の場合も同様に（サービス）ブレ
ーキバルブに空圧を送る回路にマニュアル用制御弁と切
り換え可能に電磁比例制御弁を設け、その制御端子にス
ピードコントローラから入力された制御信号（電流又は
電圧）に比例した空圧を出力しブレーキ圧を制御する構
成及び、パーキングブレーキバルブに空圧を送る回路に
マニュアル用制御弁と切り換え可能に電磁切換弁を設け
て、スピードコントローラから入力されたON−OFFの制
御信号により作動又は解除の切換を行う構成としてもよ
い。 尚、ブレーキバルブが油圧で作動する場合もこれに準じ
た構成となる。 次ぎにトランスミッション制御手段として、トランスミ
ッションのシフトレバーにスピードコントローラからの
制御信号により作動するシリンダを設けて、上記シフト
レバーを自動的に切り換える等の構成としてもよい。
オフハイウエイトラック（以下、ダンプトラックとす
る）に用いた場合の好適実施例を第２図以降の図面に基
づいて説明する。 第２図はダンプトラック９が走行する運搬路の一例とし
ての採掘場の走路を示す。 ダンプトラック９は、切羽Ｋでローダ９′から積載物
（原石）を積み込んだ状態でローダ９′のオペレータが
リモートコントロールする無線操縦装置20により無人運
転開始位置X1まで走行する。 積載物を積込んだダンプトラック９は、該無人運転開始
位置X1で一旦停止してから無人操縦装置10により発進し
ダンプトラック９を往路C1に沿ってホッパＨまで運搬
し、ホッパダンプ路C2で後進してダンプ位置X2で停止し
積載物をダンプする。 次いで空車となったダンプトラックは上記ダンプ位置X2
から発進し復路C3に沿って無人運転終了位置X3まで走行
する。 従って、発進から停止までの走行予定コースとして実車
での走路となるX1−C1−C2−X2の往路と、空車での走路
となるX2−C2−C3−X3の復路の２つのコースに分かれ
る。 尚、無人運転終了位置X3で一旦停止したダンプトラック
９は、前記ローダ９′のオペレータがリモートコントロ
ールする無線操縦装置20によりローダ９′に接近し積載
物の積み込みが行われ、前述の如く無人運転開始位置X1
まで遠隔制御される。 ここで無人操縦装置10は、第３図で示す如く速度検出セ
ンサS1と方位角検出センサS2と、赤外線センサS3と、こ
れらの検出信号を入力してダンプトラック９の現在位置
を座標として演算するロケーションコントローラ11と、
走行予定コース及び走行条件を記憶したメモリＭから走
行予定コース（走行中の区間コース）を呼出し、該区間
コースとダンプトラック９の現在位置座標とのずれ量を
演算して、ダンプトラック９を区間コースの連続からな
る走行予定コースに沿って走行させるべく誘導制御を行
うコースコントローラ12を有し通信手段100を介してス
ピードコントローラ１に制御信号を出力している。 即ち、ロケーションコントローラ11では、速度検出セン
サS1と方位角検出センサS2から車速と方位角を検出し、
スタート地点（起算初期位置座標）からの相対的な位置
座標を演算すると共に、走行予定コースの所定位置（座
標）に設置されたゲートに設けられた反射鏡Ｒに赤外線
センサS3から赤外線を発受信し、上記反射鏡Ｒの距離を
求めてダンプトラック９の絶対的な位置座標を演算し、
上記相対的な位置座標を補正しながらより正確な位置座
標を求める構成からなっている。 またコースコントローラ12では、予め２点間の座標が定
められた直線の区間コースの連続する組合せとして走行
予定コースを設計し、その各区間コースの始点と終点の
位置座標、区間コース間の車速、発進乃至停止位置座標
（前記X1,X2,X3）等のデータをメモリＭに記憶してお
き、前記ロケーションコントローラ11から入力されたダ
ンプトラック９の現在位置座標を基に、区間コースに追
従するために走行条件を決定し、通信手段100を介して
スピードコントローラ１に指示信号を出力する構成から
なっている。 また無線操縦装置20は、ローダ９′に搭載された発信器
21とダンプトラック９に搭載された受信器22及びリモー
トコントローラ23とを有し、前記通信手段100を介して
スピードコントローラ１その他に指示信号を出力してい
る。 尚、図中200は障害物検出装置であって、検出距離の異
なる数種の障害物センサS4とこれののセンサS4からの検
出信号に基づいて障害物の判定及び障害物の測離を演算
する障害物コントローラ210を有し、通信手段100を介し
てスピードコントローラ１に指示信号を出力し、或いは
直接にスピードコントローラ１に緊急停止信号を出力と
して緊急停止できる構成となっている。 このようなダンプトラック９の無人操縦装置10による無
人操縦時において、ダンプトラック９の発進から停止ま
での走行速度制御は、第４図で示す如く、スタート時か
ら目標車速まで所定ガバナ開度で加速して走行する発進
加速パターン制御P1と、前記目標車速を維持して走行す
る定速走行パターン制御P2と、目標車速を変更（加速又
は減速）する車速変更パターン制御P3と、通常停止パタ
ーン制御P4又は緊急停止パターン制御P5とに分解するこ
とができる。 そしてスピードコントローラ１は内部メモリＭと時計機
能Ｔを有するマイクロコンピュータ構成からなってお
り、第５図で示す如く、その演算処理部にパターン制御
判定手段８と、加速度演算手段２と、ガバナ開度値決定
手段３と、ブレーキ条件決定手段４と、ブレーキ油圧値
決定手段５と、シフト切替決定手段６とを備えている。 そして、通信手段100を介してコースコントローラ12か
ら、スピードコントローラ１にダンプトラック９の位置
データ及び走行予定コースとして集合した各区間コース
の位置データ、停止予定位置データ、及び区間コースを
走行する際の車速データ（目標車速等）等が入力され、
また走行速度センサS1から現在の車速データが入力され
る。 尚、更に本実施例では、上記車速データと共に、速度段
検出センサS11で検出されたトランスミッションの速度
段データと、エンジン回転数センサS12で検出されたエ
ンジン回転数データとが車速要素データとしてフィード
バックされてよりスムーズ乃至正確な速度制御を可能に
している。 次ぎに、これによりパターン制御判定手段８でダンプト
ラック９の走行速度がどのパターン制御に属するか判定
される。 ここで、車速０から目標車速Ｖへ加速する場合は、発進
加速パターン制御P1と判定され、第６図で示す如く、予
め設定してある発進ガバナ開度（本実施例ではダンプト
ラック９が必要な加速をする範囲内で最適なガバナ開度
FP）で加速する（第６図(b)参照）。 そして、加速度演算手段２で指示目標車速Ｖの所定車速
（本実施例では50％車速）達成迄の平均加速度を実平均
加速度αとして計測する（第６図(a)参照）。 α＝0.5V/t ……（１） 〔ｔは、実測値が目標車速（Ｖ）の50％に達するまでの
時間である。〕 ここで、図中Ａは空車時、Ｂは積載時の発進加速時の車
速の変化を示すもので、ダンプトラック９の積載重量、
路面の抵抗係数、走行負荷の違い等によって上記A,Bの
如く加速パターンが異なる。 本発明では、この加速中の実平均加速度αを積載荷重、
路面状況等の総ての要因を含んだ走行負荷を示すパラメ
ーターとして用いる。 そこでスピードコントローラ１のメモリＭには予め作業
現場で想定される走行条件の組合せ代表例（路面表面の
粗さ、表面の凹凸度、作業時の気象条件・・例えば雨や
雪や氷等、走路の含水量、積載荷重等の組合せ）を多数
設定しておき、それぞれの組合せ例における平均加速度
αを実験的に求めておき、第７図に示す如く、その各々
の平均加速度αにおける各目標車速（本実施例では０〜
25km/hの間を2.5km/h間隔で刻んだ速度）に対応するガ
バナ開度を定めた平均加速度表を作成しておき、実平均
加速度αの値にしたがって平均加速度表の目標車速Ｖに
対応するガバナ開度を検索（呼び出し）自在とする構成
としている。 また、前記加速度演算手段２では、前記実平均加速度α
と共に、随時に車速の変化率（実加速度Δα）を算出し
サンプリングしている。 従って、発進加速により加速された車速が、目標車速
（Ｖ）に近づくと、本実施例では、上記実加速度Δαと
エンジンの応答特性データとを基に前記発進加速時のガ
バナ開度FPから前記平均加速度表のもとで対応するガバ
ナ開度Piに変更するのに最適な時期、即ち車速値を目標
値切替領域として演算し、フィードバックされた車速要
素データが上記目標値切換領域内に入ったとパターン制
御判定手段８で判定されると、目標車速Ｖに対応する平
均加速度表でのガバナ開度Piに変更される。 尚、上記目標値切換領域は、目標車速Ｖの予め設定して
おいた固定範囲（例えばエンジンガバナの制御遅れ時間
とその直前の加速度とによる誤差を一般化して目標車速
の90％〜110％の範囲とする等）としてもよいが、走行
条件が大きく変更するような場合に実際的な車輛の走行
抵抗の変化やエンジンの応答特性との間に誤差が生じて
目標車速Ｖまで時間がかかりすぎたり、逆に目標車速を
オーバーする等の円滑な車速制御が行えない場合がある
ので、固定とせず前述の如く可変とすることが好まし
い。 目標車速Ｖが設定されている区間コースを走行する場合
はパターン制御判定手段８で判定されて定速走行パター
ン制御P2になる。 本実施例では、上記目標車速Ｖの領域を３段階に分けて
車速のコントロールが行われる。 即ち、ガバナ開度値決定手段３に設けられた目標速度判
定手段31で、第８図で示す如く、フィードバックされた
車速要素データが、指示目標車速Ｖの90％から95％まで
の微加速調整領域(3)か、95％から105％までの速度維持
領域(1)か、或いは105％から110％までの微減速調整領
域(2)か否かを判定する。 尚、検出された車速要素データが上記管理速度領域外と
判定されると、車輛制御不良と判断され異常検出信号が
図示しないモニターディスプレイ等に出力される。 目標速度判定手段31で、速度維持領域(1)と判定された
場合は、現状のガバナ開度（ガバナ制御圧）Ｐを維持す
るよう指示信号が出力される。 このガバナ開度Ｐは実平均加速度αをもとに、前述のメ
モリＭに予め定めてあって実平均加速度αとマッチする
平均加速度表αにおける目標車速に対応するガバナ開度
値が読み取られて、ガバナ開度決定手段３で決定された
ものである。 次ぎに、微減速調整領域(2)と判定された場合は、ガバ
ナ開度補正手段32で予め現場条件に合わせて定めてある
微調整用のガバナストロークΔSt分だけガバナ開度を減
少する指示信号を出力し、所定時間経過後に車速要素デ
ータをフィードバックして再度、前記速度維持領域(1)
に入るか否か判定し、否の場合は上記手順を繰り返え
し、２×ΔSt,3×ΔSt,4×ΔSt,・・・ｎ×ΔStの如
く、Ｐ（St）からの減量を（St−2n×ΔSt）≦０になる
まで徐々に増加させる。 そして（St−2n×ΔSt）≦０になった後はブレーキ油圧
値決定手段５に対し、ΔBr,2×ΔBr,4×ΔBr,・・・2n
×ΔBrの如く前記と同様の手順でブレーキ油圧値を微増
して指示し、設定目標車速Ｖに近づける。 ここで、上記ΔBrはエンジンの応答特性に応じて定めら
れる微少なブレーキ油圧変動量をいう。 次ぎに、微加速調整領域(3)と判定された場合は、フィ
ードバックされた車速要素データが目標速度Ｖより遅い
ので所定の微調整用のガバナストロークΔSt分だけガバ
ナ開度値を増大する指示信号が出力され、所定時間経過
後のフィードバックされた車速要素データが未だ速度維
持領域(1)に入らない場合は、前記と同様に２×ΔSt,3
×ΔSt,4×ΔSt,・・・ｎ×ΔStというように段階的に
増大させ速度維持領域(1)に入るまで指示信号を出力す
る。 次ぎに、入力された区間コースの終点が停止位置（車速
＝０）である場合は、パターン判定手段８で通常停止パ
ターン制御P4と判定される。 また、障害物コントローラ210から障害物までの地点が
所定距離以上あって通常停止で回避できる場合には障害
物通常停止信号が出力され通常停止パターン制御P4と判
定される構成としてもよい。 前記コースコントローラ12で現在のダンプトラックの位
置データと目標停止位置データとから停止位置までの距
離を算出する。 また前記障害物検出装置200の場合は障害物コントロー
ラ210で障害物までの距離が算出される。 これら停止位置までの距離データは、ブレーキ条件決定
手段４に入力されてブレーキング開始位置が決定される
（第10図参照）。 即ち、ダンプトラックが走行中の車速から安全に且つ無
理なく円滑に停止するための平均減速・加速度、即ち目
標減速・加速度をαｔとし、これと共に、ブレーキング
時に即時停止可能な所定速度Vsと、この即時停止速度Vs
で正確に目標位置で停止するまでの余裕の距離loをそれ
ぞれ実車テスト等により実験的に求めメモリＭに記憶し
ておく。 尚、ここで「減速・加速度」とは減速するための負加速
度を意味する。 そしてダンプトラックの初速Voから目標減速・加速度α
ｔで即時停止速度Vsに減速するまでの距離をｌとする
と、ブレーキング開始位置Ｌは、以下の式で表される。 Ｌ＝ｌ＋lo ……(1) ０−Ｖo2＝2lαｔ 〔ここでｔはブレーキング開始時から目標減速・加速度
で停止するまでの時間である〕 そこでブレーキ条件決定手段４では、このようにしてブ
レーキング開始位置Ｌを算出すると共に、コースコント
ローラ12から入力した現在位置データが上記ブレーキン
グ開始位置Ｌに入ったか否かを判定し、その瞬間にブレ
ーキング開始信号をブレーキ制御手段D2に出力する。 この際のブレーキ油圧値Ｐと目標減速・加速度αｔとの
間には、次のような関係が成り立つ。 即ち、ダンプトラックの質量をｍ、ブレーキディスクと
プレート間の摩擦係数をμ、上記目標減速・加速度αｔ
で減速するためのブレーキ力をFT、この時の上記ブレー
キ油圧をPT、ブレーキシリンダの受圧面積をSBとすれ
ば、 FT＝ｍ・αｔ FT＝μ・PT・SB 故に ここで、μ,SBは一定で既知であるので 1/μ・SB＝Ｃ とすれば PT＝Ｃ・ｍ・αｔとなる。 〔但し、ブレーキ力はすべて使われ車輛にはブレーキ以
外の力は加わらないとする〕 即ち、目標減速・加速度αｔが決まればブレーキ油圧PT
は、車輛質量ｍに比例する。 そして、車輛の質量ｍは発進加速時に求めておいた前記
平均加速度αをパラメータとして次の式で近似する。 ｍ＝Kn・1/α 但し、Knは比例定数。 これにより、ブレーキ油圧PTは次の式で求まる。 PT＝Ｃ・Kn・1/α・αｔ この式により求めたブレーキ油圧値PTを上記目標減速・
加速度αｔの制御のための標準油圧値としてブレーキ油
圧値決定手段５で算出し、ブレーキ制御手段D2に出力す
る。 減速判定手段51では、時計機能Ｔの時間データをもとに
一定時間経過後に速度検出センサS1から車速要素データ
をフィードバックし、その時間内の実減速・加速度αｒ
を計算し、前記目標減速・加速度αｔと比較し、その差
Δα′を求める。 Δα′＝αｔ−αｒ この差Δα′は、上記ブレーキ油圧値PTの算出時に近似
や単純化した為、又路面の傾斜等の条件を考慮していな
い為に生じるものである。 Δα′が生じた場合は、ブレーキ油圧補正手段52で以下
の様にブレーキ油圧値の補正量を算出し、補正信号をブ
レーキ制御手段D2に出力する。 ブレーキ油圧の補正量をΔＰとすれば、 ΔＰ＝kp・Δα′ （但し、kpは実験で求める補正係数である。） という式で求められる。 該補正量ΔＰを上記ブレーキ油圧値PTに加えて補正す
る。 即ち、一定時間経過後ブレーキ制御手段D2に出力するブ
レーキ油圧Ｐは、 Ｐ＝PT＋ΔＰ ΔＰ＝kp・Δα′であるから P1＝PT＋kp・Δα′となる。 そして所定時間経過後に、速度検出センサS1から車速要
素データをフィードバックし、即時停止速度Vsになるま
で前記手順を繰り返し続ける。 フィードバックされた車速が、即時停止速度Vsになる
と、前記定速パターン制御と同一の制御に移り、ダンプ
トラックは即時停止速度Vsで停止予定位置（又は障害
物）に近づいていく。 入力された車輛位置データからダンプトラックが停止予
定位置に到達したと判定した瞬間にブレーキ条件決定手
段４はブレーキ油圧値決定手段５に最大油圧値（フルブ
レーキ）を指示してブレーキ制御手段D2を制御し即時停
止させる。 ダンプトラックが停止すると、シフト切替決定手段６
は、トランスミッション制御手段D3に中立指示を出力
し、ガバナ開度値決定手段３はガバナ制御手段D1にガバ
ナローアイドルの指示を出力する。 次ぎに、パターン制御判定手段８は、コースコントロー
ラ12からの連続する区間コースの目標車速Vi→Vi＋１の
異なる場合に車速変更パターン制御P3と判定する（第９
図(a)(b)参照・・・図中ａの部分が車速変更パターン制
御、ｂの場合が定速走行パターン制御）。 この場合、現在の車速Viから、次の目標車速Vi＋１の管
理速度領域に入るまでの加減速のためのガバナ開度は、
次の目標車速Vi＋１にするために平均加速度表から求め
られたガバナ開度値と加減速の変化量を基に求める。 即ち、車速変化用のガバナ開度は、現在の車速Viと次の
目標車速Vi＋１との変化量を算出し、該変化量に対応す
る分のガバナ開度ｘを次の目標車速Vi＋１のガバナ開度
St（ｉ＋１）に、加速の場合は加算し減速の場合は減算
して求める例えば、第９図に示す如く、現在の目標車速
Viから次ぎの目標車速Vi＋１に減速し、更にその次ぎの
目標車速Vi＋２に加速する場合は、現在のガバナ開度St
（ｉ）から車速変更パターン制御P3となって、車速変更
用のガバナ開度St（ｉ＋１）−ｘに切換えられ、次いで
管理速度領域内で次の目標車速のガバナ開度St（ｉ＋
１）に切り替わり定速走行パターン制御P2に移行する。 更に目標車速がVi＋１からVi＋２に加速する場合は、ガ
バナ開度St（ｉ＋１）から車速変更パターン制御P3とな
って、車速変更用のガバナ開度St（ｉ＋２）＋ｘに切換
えられ、次いで管理速度領域内で次の目標車速のガバナ
開度St（ｉ＋２）に切り替わり定速走行パターン制御P2
に移行する。 そしてそれぞれの管理速度領域に入る時点は、前記発進
加速パターン制御P2から定速走行パターン制御に移行す
る場合と同様に、減速又は加速された車速が、次の目標
車速に近づくと、前記加速度演算手段２で算出された随
時の車速の変化率（実加速度Δα）とエンジンの応答特
性データとを基に次の目標車速に変更するのに最適な時
期、即ち車速値の範囲を示す変更車速領域を演算し、フ
ィードバックされた車速要素データが上記変更車速領域
内に入ったとパターン制御判定手段８で判定されると、
前記車速変化用のガバナ開度から次の目標車速に対応す
る平均加速度表でのガバナ開度に変更される。 次ぎに、パターン制御判定手段８に緊急停止信号が入力
された場合には、緊急停止パターン制御P5と判定され
る。 この緊急停止信号は無線操縦装置20の発信機21に設けら
れた緊急停止スイッチのマニュアル投入や障害物検出装
置200等から通信手段100を介して入力されるものであ
る。 障害物検出装置200の場合は、ダンプトラック９に障害
物が接近してきたため、検出時に障害物（停止予定位
置）までの距離がブレーキング開始位置Ｌより小さい場
合等、前記通常停止パターン制御では間に合わない時
に、ダンプトラックを可及的に早く（短距離で）緊急停
止させるべく作動させるものである。 この場合、ブレーキ条件決定手段４は緊急停止信号を入
力すると、ブレーキ油圧値決定手段５で最大油圧値を指
示し、またガバナ開度値決定手段３はローアイドルの指
示を出力する。 また減速判定手段51で速度検出センサS1からフィードバ
ックされた車速データを基に、ホイールロックがあるか
否かを判定し、有りの場合はホイールロック解除までブ
レーキ油圧値を下げる指示信号を出力し、ホイールロッ
クなし（解除）と判定された後に、最大のブレーキ油圧
値をブレーキ制御手段D2に指示する。 パターン制御判定手段８では、フィードバックされた車
速データが０になると制御完了信号をブレーキ油圧値決
定手段５及びシフト切替決定手段６に出力し、ブレーキ
油圧値決定手段５はブレーキ制御手段D2に最大油圧値を
指示し、またシフト切替決定手段６は中立指示を出力す
る。 これによりブレーキは所謂アンチロックブレーキの制御
が行われダンプトラック９が停止する。上記演算処理部
における構成は、本実施例ではスピードコントローラ１
にのみ設けたが、コースコントローラ12とスピードコン
トローラ１とに分散して設けたものであってもよい。 次に、上記実施例の作用を第11図に示すフローチャート
に基づいて説明する。 ダンプトラックが発進すると、ステップ１で発進加速パ
ターン制御となり、目標車速となるまでガバナを最適
（所定）開度で一定に保つ。 ステップ２で所定車速までの実平均加速度αを演算す
る。 ステップ３で随時算出される実加速度Δαとエンジンの
応答特性を基に変更車速領域が算出され、ステップ４
で、フィードバックされた車速要素データが上記変更車
速領域に入ったか否かを判定する。 変更車速領域内と判定された場合は、ステップ５で目標
車速を維持するよう平均加速表のガバナの開度値Ｐに変
更される。 ステップ６で車速が車速管理領域である90〜110％の範
囲外となった場合は、ステップ７で車速制御不良として
異常検出信号が出力される。 また90〜110％の範囲内の場合は、更にそれが95〜105％
の範囲内か（ステップ８）否か判定し、範囲内の場合は
現状のガバナ開度が維持される（ステップ９）。 また、90〜95％の範囲内の場合（ステップ10）は所定ス
トロークだけガバナ開度を微増し（ステップ11）、それ
により95〜105％の範囲内に入ったか否かを判定し（ス
テップ12）、範囲内の場合はステップ９に進み、範囲外
の場合はステップ11へ戻る。 同様に105〜110％の範囲内の場合（ステップ13）は所定
ストロークだけガバナ開度を微減し（ステップ14）、そ
れにより95〜105％の範囲内に入ったか否かを判定し
（ステップ15）、範囲内の場合はステップ９に進み、範
囲外の場合はステップ14に戻る。 次に、(c)通常停止パターン制御の場合（ステップ16及
び17でYESの場合）、ステップ18で現在位置とコース上
の停止位置との距離を演算し、現在の車速を基にブレー
キング開始位置Ｌを算出する。 ステップ19でブレーキング開始位置Ｌでブレーキ圧が制
御され、ステップ20で車速が即時停止速度になったか否
か判定する。 YESの場合は最大ブレーキ圧力が出力され（ステップ2
1）、トランスミッションはニュートラルに、ガバナは
ローアイドルに変更され（ステップ22）でダンプトラッ
クは停止する（ステップ23）。 次に(d)車速変更パターン制御の場合（ステップ16がNO
でステップ24がYESの場合）に、ステップ25で次の目標
車速に変更するための車速変更用のガバナ開度を速度の
変化量を基に算出（St±ｘ）して制御を行い、またステ
ップ26で実加速度Δαとエンジンの応答特性とを基に次
の目標車速に対応するガバナ開度に変更する時点として
の変更車速領域を算出する。 ステップ27でフィードバックされた車速要素データが変
更車速領域内と判定されると前記ステップ５に戻る。 次に(e)緊急停止パターン制御の場合（ステップ16でYE
S、ステップ17でNOの場合）、ステップ28で緊急停止信
号が入力されると、ステップ29でブレーキ制御用に最大
圧力が出力される。 ステップ30でホイールロックがあるか否か判定され、あ
る場合はブレーキ圧をホイールロックが解除されるまで
下げ（ステップ31）、ホイールを回転させる。（ステッ
プ32）。 そして再びブレーキの制御用に最大の圧力を出力する
（ステップ33）。 ステップ34で車速が０か否か判定し、NOの場合にはステ
ップ30に戻り、YESの場合はステップ35で最大ブレーキ
圧力を出力しトランスミッションのシフトをニュートラ
ルにし、車輌が停止する（ステップ23）。 尚、本発明においてガバナ制御手段、ブレーキ制御手
段、及びトランスミッション制御手段は、それぞれスピ
ードコントローラからの制御信号によってエンジンガバ
ナ、ブレーキ及びトランスミッションを制御するアクチ
ュエータであればよく、その構成は特に限定されるもの
ではない。 一例を挙げるならば、ガバナ制御手段として、エンジン
ガバナの空圧回路にマニュアル用制御弁と切り換え可能
に電磁比例制御弁を設けて、該電磁比例制御弁の制御端
子にスピードコントローラから入力された制御信号（電
流又は電圧）に比例した空圧を出力しガバナ開度を制御
する構成としてもよい。 またブレーキ制御手段の場合も同様に（サービス）ブレ
ーキバルブに空圧を送る回路にマニュアル用制御弁と切
り換え可能に電磁比例制御弁を設け、その制御端子にス
ピードコントローラから入力された制御信号（電流又は
電圧）に比例した空圧を出力しブレーキ圧を制御する構
成及び、パーキングブレーキバルブに空圧を送る回路に
マニュアル用制御弁と切り換え可能に電磁切換弁を設け
て、スピードコントローラから入力されたON−OFFの制
御信号により作動又は解除の切換を行う構成としてもよ
い。 尚、ブレーキバルブが油圧で作動する場合もこれに準じ
た構成となる。 次ぎにトランスミッション制御手段として、トランスミ
ッションのシフトレバーにスピードコントローラからの
制御信号により作動するシリンダを設けて、上記シフト
レバーを自動的に切り換える等の構成としてもよい。
この発明は上記構成からなるので、凹凸の多い作業現場
で、車輛自体の重量も積載時か否かで大きく変動する状
況下で、発進時に平均加速度を演算し走行条件のパラメ
ータとして用いることにより、様々な条件下において
も、エンジンガバナ、ブレーキ、トランスミッションを
相互に関連して制御し、最適な走行制御を遂行しうる。 また、停止予定位置に停止する場合には、ブレーキング
開始距離を算出して、一定の減速・加速度で減速走行
し、即時停止速度まで減速した状態で停止予定位置まで
走行し、フルブレーキをかけるので車体に無理をかける
ことなく停止予定位置で正確に車輛を停止制御すること
ができる。
で、車輛自体の重量も積載時か否かで大きく変動する状
況下で、発進時に平均加速度を演算し走行条件のパラメ
ータとして用いることにより、様々な条件下において
も、エンジンガバナ、ブレーキ、トランスミッションを
相互に関連して制御し、最適な走行制御を遂行しうる。 また、停止予定位置に停止する場合には、ブレーキング
開始距離を算出して、一定の減速・加速度で減速走行
し、即時停止速度まで減速した状態で停止予定位置まで
走行し、フルブレーキをかけるので車体に無理をかける
ことなく停止予定位置で正確に車輛を停止制御すること
ができる。
第１図はこの発明の車輛の走行速度制御システムの機能
ブロック図、第２図はこの発明の実施例における走行路
を説明する図、第３図は実施例のシステム全体を示すブ
ロック図、第４図は発進から停止までの速度変化をパタ
ーン制御制御する際の説明図、第５図はスピードコント
ローラを示すブロック図、第６図(a)(b)は平均加速度の
算出例を示すグラフ、第７図は予め実験的に求めた平均
加速度において各車速に対応するガバナ開度示す表、第
８図は車速管理領域を示すグラフ、第９図は定速制御と
車速変更制御を示すグラフで、(a)は速度変化を示し、
(b)は車速変更時のガバナ開度を示すグラフ、第10図は
通常停止パターン制御の制御を示すグラフで(a)は速度
変化と距離の関係を示し、(b)は速度変化と時間の関係
を示すグラフ、第11図はこの実施例の作用を示すフロー
チャートである。 １……スピードコントローラ ２……平均加速度演算手段 ３……ガバナ開度値決定手段 ４……ブレーキ条件決定手段 ５……ブレーキ油圧値決定手段 ６……シフト切替決定手段 12……コースコントローラ D1……ガバナ制御手段 D2……ブレーキ制御手段 D3……トランスミッション制御手段 Ｍ……メモリ S1……速度検出センサ Ｔ……時計機能
ブロック図、第２図はこの発明の実施例における走行路
を説明する図、第３図は実施例のシステム全体を示すブ
ロック図、第４図は発進から停止までの速度変化をパタ
ーン制御制御する際の説明図、第５図はスピードコント
ローラを示すブロック図、第６図(a)(b)は平均加速度の
算出例を示すグラフ、第７図は予め実験的に求めた平均
加速度において各車速に対応するガバナ開度示す表、第
８図は車速管理領域を示すグラフ、第９図は定速制御と
車速変更制御を示すグラフで、(a)は速度変化を示し、
(b)は車速変更時のガバナ開度を示すグラフ、第10図は
通常停止パターン制御の制御を示すグラフで(a)は速度
変化と距離の関係を示し、(b)は速度変化と時間の関係
を示すグラフ、第11図はこの実施例の作用を示すフロー
チャートである。 １……スピードコントローラ ２……平均加速度演算手段 ３……ガバナ開度値決定手段 ４……ブレーキ条件決定手段 ５……ブレーキ油圧値決定手段 ６……シフト切替決定手段 12……コースコントローラ D1……ガバナ制御手段 D2……ブレーキ制御手段 D3……トランスミッション制御手段 Ｍ……メモリ S1……速度検出センサ Ｔ……時計機能
フロントページの続き (72)発明者 村瀬 達也 東京都港区北青山１丁目２番３号 キャタ ピラー三菱株式会社内 (72)発明者 跡野 忠史 東京都港区北青山１丁目２番３号 キャタ ピラー三菱株式会社内 (56)参考文献 特開 昭53−100574（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132438（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−132435（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−122599（ＪＰ，Ｕ)
Claims (8)
- 【請求項１】ガバナ制御手段と、ブレーキ制御手段と、
トランスミッション制御手段とを制御して、これら手段
を必要によってその全部又は一部を用い車輛の発進から
停止までの走行を制御するスピードコントローラと、該
スピードコントローラへ予め設定された車輛の目標車
速、停止位置等の走行条件を指示するコースコントロー
ラとを設けた車輛の走行速度制御システムにおいて、 コースコントローラが、連続する区間コースからなる車
輛の走行予定コース及び走行条件を予め記憶しており速
度検出センサからの車速と方位角検出センサからの方位
角とから車輛の現在の位置データを演算し、この位置デ
ータを基に区間コースからのズレ量を演算し走行予定コ
ース追従のための走行条件を決定すると共に、コースコ
ントローラからスピードコントローラへ走行予定コース
の目標車速データ、車輛位置データ、および停止予定位
置データを出力し、 スピードコントローラに、 発進時にコースコントローラから指示された目標車速デ
ータに加速する際に、速度検出センサで検出された車速
と、時計機能による時間データとにより所定車速までの
平均加速度を実平均加速度として演算する加速度演算手
段と、 予め設定された多種の平均加速度毎にそれぞれの目標車
速に対応するガバナ開度値を記憶したメモリと、 該メモリから上記実平均加速度に対応する平均加速度で
前記目標車速にするためのガバナ開度値を呼び出してガ
バナ制御手段に出力するガバナ開度値決定手段と、 コースコントローラから入力した現在の車輛位置データ
及び停止予定位置データと、前記速度検出センサで検出
された車速とを基に、停止のために減速するに際しての
ブレーキング開始位置及び減速度合を示す目標減速・加
速度を演算し決定するブレーキ条件決定手段と、 上記目標減速・加速度を基に前記実平均加速度をパラメ
ータとしてブレーキ油圧値を算出してブレーキ制御手段
に出力するブレーキ油圧値決定手段と、 前記コースコントローラからの指示目標車速に基づいて
トランスミッションのシフトレバーの前後進又は速度段
の切替えを決定し、トランスミッション制御手段に出力
するシフト切替決定手段 とを有してなることを特徴とする車輛の走行速度制御シ
ステム。 - 【請求項２】スピードコントローラに、コースコントロ
ーラから入力された各区間コースでの目標車速データ、
車輛位置データ、および停止予定位置データを基に、車
輛の発進から停止までの走行速度制御を、発進加速パタ
ーン制御と、定速走行パターン制御と、通常停止パター
ン制御と、車速変更パターン制御とに分けるパターン制
御判定手段を設け、発進加速パターン制御と判定された
場合は加速度演算手段で実平均加速度を演算して、メモ
リから予め記憶された所定平均加速度の各目標車速毎の
ガバナ開度データを呼出可能とし、 定速走行パターン制御と判定された場合は、上記平均加
速度のガバナ開度値を呼出してガバナ制御手段に制御信
号を出力し、 車速変更パターン制御と判定された場合には、ガナバ開
度値決定手段で上記変更後の目標速度でのガバナ開度値
を呼出してガバナ制御手段に制御信号を出力し、 通常停止パターン制御と判定された場合には、ブレーキ
条件決定手段で、ブレーキング開始位置及び減速度合を
示す目標減速・加速度を演算し、ブレーキ油圧値決定手
段で決定された油圧値をブレーキ制御手段に出力して所
定位置で即時停止可能な速度まで減速させ、且つその即
時停止速度で定速走行すると共に、停止予定位置でブレ
ーキ油圧値決定手段で最大油圧値をブレーキ制御手段に
出力し停止することを特徴とする特許請求の範囲第１項
記載の車輛の走行速度制御システム。 - 【請求項３】スピードコントローラにフィードバックさ
れるデータが、速度検出センサで検出される車速データ
と、速度段検出センサで検出されたトランスミッション
の速度段データと、エンジン回転数センサで検出された
エンジン回転数データとからなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の車輛の走行速度制御システム。 - 【請求項４】ブレーキ条件決定手段が、緊急停止時にブ
レーキ油圧値決定手段でブレーキ油圧を最大値に決定
し、ブレーキ制御手段に制御信号を出力して最短距離で
車輛を停止させることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の車輛の走行速度制御システム。 - 【請求項５】ガバナ開度値決定手段が、演算したガバナ
開度値をガバナ制御手段に出力すると共に、速度検出セ
ンサでフィードバックした車速が目標車速の所定範囲内
にあるか否かを判定する目標速度判定手段を有し、領域
外の場合は予め設定された微少ストローク分づづ段階的
にガバナ開度を増減するガバナ開度補正手段を有してい
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輛の
走行速度制御システム。 - 【請求項６】ブレーキ油圧値決定手段が、演算したブレ
ーキ油圧値をブレーキ制御手段に出力すると共に、速度
検出センサでフィードバックした車速及び時計機能から
の時間を基に実減速・加速度を演算し、該実減速・加速
度が目標減速・加速度との差を比較する減速判定手段
と、該目標減速・加速度との差を基に補正ブレーキ油圧
値を演算するブレーキ油圧補正手段とを有していること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輛の走行速
度制御システム。 - 【請求項７】コースコントローラが、車輛の走行予定コ
ース及び走行条件を予め記憶しており速度検出センサか
らの車速と方位角検出センサからの方位角とを基に車輛
の現在位置を演算するロケーションコントローラから入
力された現在位置データを基に走行予定コースからのズ
レ量を演算し走行予定コース追従のための走行条件を決
定すると共に、コースコントローラから通信手段を介し
てスピードコントローラに目標車速データ、車輛位置デ
ータ、停止予定位置データを出力することを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の車輛の走行速度制御システ
ム。 - 【請求項８】通信手段を介して、スピードコントローラ
に無線操縦装置及び障害物検出装置が接続されているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の車輛の走行
速度制御システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012032A JPH0679885B2 (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 車輛の走行速度制御システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62012032A JPH0679885B2 (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 車輛の走行速度制御システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63180531A JPS63180531A (ja) | 1988-07-25 |
| JPH0679885B2 true JPH0679885B2 (ja) | 1994-10-12 |
Family
ID=11794266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62012032A Expired - Lifetime JPH0679885B2 (ja) | 1987-01-21 | 1987-01-21 | 車輛の走行速度制御システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0679885B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105814617A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-07-27 | 株式会社小松制作所 | 作业机械的控制系统、作业机械、作业机械的管理系统和作业机械的控制方法 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5029219B2 (ja) * | 2007-08-27 | 2012-09-19 | トヨタ自動車株式会社 | 走行計画生成装置 |
| CN118677814A (zh) * | 2018-08-09 | 2024-09-20 | 松下电器（美国）知识产权公司 | 信息处理方法、装置及系统、远程操作方法、装置及系统 |
| CN110197027B (zh) * | 2019-05-28 | 2023-07-18 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 一种自动驾驶测试方法、装置、智能设备和服务器 |
| CN112141072A (zh) * | 2020-09-27 | 2020-12-29 | 招商局重庆交通科研设计院有限公司 | 一种路面加速加载试验无人驾驶车 |
| CN114407892B (zh) * | 2022-01-19 | 2024-05-28 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 车辆的加速度控制方法、装置、设备和存储介质 |
| CN115973153A (zh) * | 2022-12-26 | 2023-04-18 | 广州蓝胖子移动科技有限公司 | 一种电动平衡重叉车的控制方法、设备及计算机可读存储介质 |
| CN116954131B (zh) * | 2023-07-28 | 2024-02-02 | 重庆明月湖智能科技发展有限公司 | 一种用于推车的智能控制方法及系统 |
| CN119296413B (zh) * | 2024-12-11 | 2025-03-28 | 北京凌禾科技有限公司 | 一种模拟冰面系统及其控制方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53100574A (en) * | 1977-02-15 | 1978-09-02 | Komatsu Ltd | Unmanned operation controlling system for dump truck |
| JPS53122599U (ja) * | 1977-03-07 | 1978-09-29 | ||
| JPS61132438A (ja) * | 1984-12-01 | 1986-06-19 | Mazda Motor Corp | 無段変速機の変速比制御装置 |
| JPS61132435A (ja) * | 1984-12-01 | 1986-06-19 | Mazda Motor Corp | 無段変速機の変速比制御装置 |
-
1987
- 1987-01-21 JP JP62012032A patent/JPH0679885B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105814617A (zh) * | 2015-11-30 | 2016-07-27 | 株式会社小松制作所 | 作业机械的控制系统、作业机械、作业机械的管理系统和作业机械的控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63180531A (ja) | 1988-07-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
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