JPS63180531A - 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

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JPS63180531A
JPS63180531A JP62012032A JP1203287A JPS63180531A JP S63180531 A JPS63180531 A JP S63180531A JP 62012032 A JP62012032 A JP 62012032A JP 1203287 A JP1203287 A JP 1203287A JP S63180531 A JPS63180531 A JP S63180531A
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JP
Japan
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speed
vehicle
control
acceleration
vehicle speed
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Nobuhide Miyazaki
宮崎 信秀
Hiroaki Suyama
陶山 寛晃
Tatsuya Murase
達也 村瀬
Tadashi Atono
跡野 忠史
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Caterpillar Japan Ltd
Nittetsu Mining Co Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Nittetsu Mining Co Ltd
Caterpillar Mitsubishi Ltd
Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
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Publication date
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  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
  • Controls For Constant Speed Travelling (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】 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、車輌の発進から停止までの走行速
度を自動制御する車輌の走行速度制御システムに関する
【従来の技術】
従来から、車輌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
ウェイトランク等の如き大型車輌については未だ信頼性
の高いものは提案されていない。 自動車等の一般車輌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−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。 通常のタル−にコントローラでは、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かマニュアル
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、オフハイウェイトラック等の土工車輌で
は、走路が均一でなく (路面に凹凸が多り)、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太き(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ェイトラ
ックの如き車輌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。
【発明が解決しようとする問題点] 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輌の走行速度制御システムを提供するにある。 【問題点を解決するための手段】
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、ブレーキ制御手段り、2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、車輌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輌の走行条件を指示する
コースコントローラ12とを設けた車輌の走行速度制御
システムにおいて、 スピードコントローラ1に、 (a)0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)、現在の車輌位置と、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、 (rl、 trft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−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。
【実施例] 以下に、この発明に係る車輌の走行速度制御システムを
オフハイウェイトラック(以下、ダンブトラックとする
)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、切羽にでローダ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、ホフパダンブ路C2で後進してダンプ位EX2
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X
2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Xl−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×3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(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S
3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を存し通信手段1
00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
と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XI、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1
00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10
0を介してスピードコントローラl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地
を演算する障害物コントローラ210を有し、通信手1
1100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1
2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Sll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■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、
予め設定しで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(bl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(al参照)。 α=0.5V/l  ・・・ (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O〜
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皮表を作成して
おき、実平均加速度αΦ値にしたがって平均加速皮表の
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か、目標車速(
V)に近づ(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から前記平均加速皮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■に対応する
平均加速皮表でのガバナ開度Piに変更される。 尚、上記目標値切換領域は、目標車速■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、
走行条件が太き(変更するような場合に実際的な車輌の
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■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11
0%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、車輌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とマツチする
平均加速皮表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で
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、4XΔ5j、=nXΔStの如く、P(S
t)からの減量を(St −2n xΔSt)≦dにな
るまで徐々に増加させる。 そして(St −2n XΔSt> ≦0になった後は
ブレーキ油圧値決定手段5に対し、ΔBr、2XΔBr
。 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■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、3XΔSt、  4×ΔSt、・・・n×ΔS
t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く車速
=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9
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)。 叩ち、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10
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■0から目標減速・加速度
αt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しは、以下の式で表される
。 L、=Il+(to         ・・・・(1)
0−Vo2=2j2αt 2αt 〔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りを
算出すると共に、コースコントローラー2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しに入った
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αL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−3B 故に ここで、μ、SBは一定で既知であるのでl/μ・5B
=Cとすれぽ PT=C−m・αtとなる。 〔但し、ブレーキ力はすべて使われ車輌にはブレーキ以
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P
Tは、車輌質量mに比例する。 そして、車輌の質量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αも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。 Δα9 =α t −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、八P=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 PI =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で停止子定位置(又は障害
物)に近づいていく。 入力された車輌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DI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−eV
i+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fa) (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v1 +
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皮
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■i+l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 +l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+l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5t(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 (t+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■i+2に加速する場合は
、ガバナ開度S t (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 
(t+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5t(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か、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
する平均加速皮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しより小さい場
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(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
ドバン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
ロックなしく解除)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1
2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くステップ11
)、それにより95〜105%の範囲内に入ったか否か
を判定しくステップ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くステップ
14)、それにより95〜105%の範囲内に入ったか
否かを判定しくステップ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1
6及び17でYESの場合)、ステップ1日で現在位置
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りを算出する。 ステップ19でブレーキング開始位置してブレーキ圧が
制御され、ステップ20で車速か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
21) 、)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)てダンプ
トラックは停止する(ステップ23)。 次にCdl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2
5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±×)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+Ilり緊急停止パターン制御の場合(ステップ1
6でYES 、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O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。 −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0N−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−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−を自動的に切り換える等の構成としてもよい。 【発明の効果】 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、車輌自体の重量も稍載時か否かで大き(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輌を停止制御することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の車輌の走行速度制御システムの機能
プロ・ツク図、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(al (bl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、(bl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 Dl・・・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 Sl・・・速度検出センサ T・・・・時計機能 出願人 キャタピラ−三菱株式会社 第4図 第8図 第9図 (α) 第10図 (a)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. (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輌の発進から停止
    までの走行を制御するスピードコントローラと、該スピ
    ードコントローラに予め設定された車輌の目標車速、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
    設けた車輌の走行速度制御システムにおいて、 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
    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輌位置及び停
    止予定位置と、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
    る車輌の走行速度制御システム。
  2. (2)、スピードコントローラに、コースコントローラ
    から入力された走行条件及び車輌の現在位置を基に、車
    輌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
    記載の車輌の走行速度制御システム。
  3. (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共
    に、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が入力されることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の車輌の走行速度制御システ
    ム。
  4. (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輌を
    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
    の車輌の走行速度制御システム。
  5. (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項記載の車輌の走行
    速度制御システム。
  6. (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項記載の車輌の走行速度制御
    システム。
  7. (7)、コースコントローラが、車輌の走行予定コース
    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輌の現
    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、車輌位置データ
    、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項記載の車輌の走行速度制御システム。
  8. (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項記載の車輌の走行速度
    制御システム。
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