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WO2023063224A1 - 連結車両の障害物検出装置、連結車両の運転システム、及び連結車両の障害物検出方法 - Google Patents

連結車両の障害物検出装置、連結車両の運転システム、及び連結車両の障害物検出方法 Download PDF

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光治 曽根原
義治 金島
良夫 香月
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Definitions

  • the passing area calculator 42 calculates the predicted braking distance H using this vehicle stop model. Further, the passing area calculation unit 42 calculates the position where the center Ph of the axle WA1 has moved on the arc S by the predicted braking distance H as the predicted stop position.
  • Arc S is a turning trajectory with Ptc as the turning center and Rh as the turning radius. For example, when the towing vehicle X and the towed vehicle Y are at the positions indicated by the solid lines in FIG. 7, the passing area calculation unit 42 calculates the positions of the towing vehicle X and the towed vehicle Y indicated by the dotted lines as the predicted stop positions.
  • the operation control unit 50 may output an instruction to maintain the current steering angle in response to acquiring the obstacle detection information output from the obstacle detection device 40 .

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Abstract

連結車両（Ｃ）の障害物検出装置（４０）は、牽引車（Ｘ）および被牽引車（Ｙ）の旋回方向の周辺領域（Ｄ）を算出する周辺領域算出部（４１）と、牽引車（Ｘ）および被牽引車（Ｙ）が旋回する際の通過予測領域（Ｂ，Ａ，Ｂ，Ａ1Ｂ1，Ａ2Ｂ2）を算出する通過領域算出部（４２）と、周辺領域（Ｄ）と通過予測領域（ＡＢ，Ａ，Ｂ，Ａ1Ｂ1，Ａ2Ｂ2）とが重複する領域を監視領域（Ｅ，Ｅ１，Ｅ2）として算出する監視領域算出部（４３）と、障害物センサ（３０）で検知された障害物が、監視領域（Ｅ，Ｅ1，Ｅ2）内で検出されたことに応じて、牽引車（Ｘ）および被牽引車（Ｙ）の旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出したことを示す障害物検出情報を出力する障害物検出部（４４）とを備える。

Description

連結車両の障害物検出装置、連結車両の運転システム、及び連結車両の障害物検出方法
　本開示は、連結車両の障害物検出装置、連結車両の運転システム、及び連結車両の障害物検出方法に関する。
　連結車両は、ヘッド側の牽引車とシャシ側の被牽引車とが、ヘッド側のカプラおよびシャシ側のキングピンで構成される連結機構で連結されている。このように構成された連結車両は内輪差が大きいため、走行中に旋回する際に周辺の障害物を巻き込むおそれがある。
　連結車両の旋回時における周辺の障害物の巻き込みを防止するために、連結車両の旋回軌跡を予測し、予測した軌跡内に障害物が存在するか否かを判定する技術がある（特許文献１参照）。
　このような技術を用いた車両の巻き込み防止装置では、例えば検出された連結車両の実舵角から実舵角速度を演算し、実舵角と実舵角速度と検出された車速とに基づいて連結車両の将来の旋回軌跡を演算する。そして当該装置は、将来の旋回軌跡に基づいて連結車両が所定時間後に通過する領域を設定し、自動車周辺を監視するスキャン式レーダによって認識した障害物が、設定した領域に存在するか否かを判定することで、巻き込まれるおそれのある障害物を検出する。この車両の巻き込み防止装置は、連結車両の旋回開始から定常旋回に至るまでの間の旋回軌跡を予測して、連結車両の旋回時に監視すべき領域を設定することができる。
特開２０００－１７１５６０号公報
　連結車両が旋回する場合、操舵角に応じて牽引車と被牽引車との連結角が変化し、牽引車に対する被牽引車の相対位置、および連結車両の姿勢も変更する。そのため、上述したような障害物検出処理に用いるスキャン式レーダを牽引車に設置すると、当該スキャン式レーダによる検知範囲に被牽引車の一部が含まれ、被牽引車を障害物として誤認識するおそれがある。また当該スキャン式レーダを被牽引車に設置すると、当該スキャン式レーダによる検知範囲に牽引車の一部が含まれ、牽引車を障害物として誤認識するおそれがある。このような誤認識が発生すると、連結車両の旋回時に巻き込まれる可能性のある障害物の検出精度が低下するおそれがある。
　本開示は、連結車両が走行中に旋回する際に巻き込まれる可能性がある障害物を精度よく検出することが可能な、連結車両の障害物検出装置、連結車両の運転システム、及び連結車両の障害物検出方法の提供を目的とする。
　本開示に係る連結車両の障害物検出装置は、牽引車および前記牽引車により牽引される被牽引車の周辺にある障害物を検知する障害物センサに接続された、連結車両の障害物検出装置であって、前記牽引車および前記被牽引車が旋回しているときに、前記牽引車および前記被牽引車の旋回方向の周辺領域を算出する周辺領域算出部と、前記牽引車および前記被牽引車が旋回する際の通過予測領域を算出する通過領域算出部と、前記周辺領域算出部で検出された周辺領域と、前記通過領域算出部で算出された通過予測領域とが重複する領域を、監視領域として算出する監視領域算出部と、前記障害物センサで検知された障害物が、前記監視領域内で検出されたことに応じて、前記牽引車および前記被牽引車の旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出したことを示す障害物検出情報を出力する障害物検出部と、を備える。
　前記監視領域算出部は、前記監視領域として、前記牽引車の前方の領域を除いた領域を算出してもよい。
　前記通過領域算出部は、前記通過予測領域として、前記牽引車および前記被牽引車が旋回軌道上を制動距離分移動するまでに通過する領域を算出してもよい。
　前記通過領域算出部は、前記通過予測領域として、前記牽引車および前記被牽引車が急停止による制動距離を移動するまでに通過する領域である第１通過予測領域と、前記牽引車および前記被牽引車が緩停止による制動距離を移動するまでに通過する第２通過予測領域とを算出し、前記監視領域算出部は、前記周辺領域と前記第１通過予測領域とが重複する領域を第１監視領域として算出し、前記周辺領域と前記第２通過予測領域とが重複する領域を第２監視領域として算出し、前記障害物検出部は、前記障害物センサで検知された障害物が、前記第１監視領域内または前記第２監視領域内で検出されたことに応じて、検出された障害物の位置が前記第１監視領域内であるか前記第２監視領域内であるかを示す情報を付加した前記障害物検出情報を出力してもよい。
　本開示に係る連結車両の運転システムは、連結車両の障害物検出装置に接続された運転制御部を有する、連結車両の運転システムであって、前記運転制御部は、前記障害物検出装置から出力された前記障害物検出情報を取得したことに応じて、前記牽引車に停止指示を出力してもよい。
　本開示に係る連結車両の運転システムは、連結車両の障害物検出装置に接続された運転制御部を有する、連結車両の運転システムであって、前記運転制御部は、前記障害物検出装置から出力された障害物検出情報を取得したことに応じて、当該障害物検出情報に付加された情報に基づいて障害物の位置が前記第１監視領域内であるか前記第２監視領域内であるかを判定し、当該障害物の位置が前記第１監視領域内であると判定したことに応じて前記牽引車に急停止指示を出力し、当該障害物の位置が前記第２監視領域内であると判定したことに応じて前記牽引車に緩停止指示を出力してもよい。
　前記運転制御部は、前記障害物検出装置から出力された前記障害物検出情報を取得すると、現在の操舵角度を維持する指示を出力してもよい。
　前記牽引車は自動運転機構を備え、前記運転制御部は、前記停止指示および前記操舵角度を維持する指示を、前記自動運転機構に出力してもよい。
　本開示に係る連結車両の障害物検出方法は、牽引車および前記牽引車により牽引される被牽引車の周辺にある障害物を検知する、連結車両の障害物検出方法であって、前記牽引車および前記被牽引車が旋回しているときに、前記牽引車および前記被牽引車の旋回方向の周辺領域を算出する周辺領域算出ステップと、前記牽引車および前記被牽引車が旋回する際の通過予測領域を算出する通過予測領域算出ステップと、前記周辺領域算出ステップで検出された周辺領域と、前記通過予測領域算出ステップで算出された通過予測領域とが重複する領域を、監視領域として算出する監視領域算出ステップと、前記牽引車および前記被牽引車の周辺にある障害物を検知する障害物センサで検知された障害物が、前記監視領域内で検出されたことに応じて、前記牽引車および前記被牽引車の旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出したことを示す障害物検出情報を出力する障害物検出ステップと、を有する。
　本開示に係る連結車両の障害物検出装置、連結車両の運転システム、または連結車両の障害物検出方法によれば、連結車両が走行中に旋回する際に巻き込まれる可能性がある障害物を精度よく検出することができる。
第１実施形態に係る障害物検出装置を用いた自動運転システムが搭載された連結車両を横から見た図である。 第１実施形態に係る障害物検出装置を用いた自動運転システムが搭載された連結車両を上から見た図である。 第１実施形態又は第２実施形態に係る障害物検出装置を用いた自動運転システムの構成の一例を示すブロック図である。 第１実施形態に係る障害物検出装置が、連結車両が旋回する際に実行する動作の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る障害物検出装置により実行される監視領域の算出処理の動作の一例を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る障害物検出装置が算出する周辺領域を示す図である。 第１実施形態に係る障害物検出装置が算出する、牽引車Ｘの車軸の旋回中心および旋回半径の説明図である。 第１実施形態に係る障害物検出装置が算出する、牽引車Ｘの予測制動距離および監視領域の説明図である。 第１実施形態に係る障害物検出装置が保持する車両停止モデルの説明図である。 第１実施形態に係る障害物検出装置が算出する、被牽引車Ｙの通過予測領域を示す図である。 第２実施形態に係る障害物検出装置を用いた自動運転システムが搭載された連結車両を横から見た図である。 第２実施形態に係る障害物検出装置を用いた自動運転システムが搭載された連結車両を上から見た図である。 第２実施形態に係る障害物検出装置が、連結車両が旋回する際に実行する動作の一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る障害物検出装置が算出する、牽引車Ｘの第１予測制動距離、第２予測制動距離、第１監視領域、および第２監視領域の説明図である。 第２実施形態に係る障害物検出装置が保持する第１車両停止モデルの説明図である。 第２実施形態に係る障害物検出装置が保持する第２車両停止モデルの説明図である。 他の実施形態に係る障害物検出装置が算出する周辺領域を示す図である。
　［第１実施形態］
　（第１実施形態に係る連結車両の障害物検出装置を用いた、自動運転システムの構成）
　第１実施形態に係る、連結車両の障害物検出装置を用いた自動運転システムの構成について、図１Ａ、図１Ｂおよび図２を参照して説明する。本実施形態による自動運転システム１Ａは、例えば連結車両Ｃに搭載されている。図に例示された連結車両Ｃは、ヘッド側の牽引車Ｘと、シャシ側の被牽引車Ｙとから構成されており、牽引車Ｘと被牽引車Ｙとは連結機構Ｚで連結されている。また、牽引車Ｘは自動運転機構（図示せず）を備えてもよい。以下の説明において、自動運転機構を備えた車両を自動運転車と称する。
　牽引車Ｘの自動運転機構は、後述する運転制御部５０から出力された指示に基づいて、牽引車Ｘの自動運転機能を制御することができる。自動運転機構の構成は特に限定されない。例えば、自動運転機構は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit、図示せず）、ステアリング制御部（図示せず）、及びブレーキ制御部（図示せず）を含んでもよい。なお、運転制御部５０が当該ＥＣＵを兼ねてもよい。ステアリング制御部は、例えば、当該ＥＣＵから出力された信号に応じて駆動するステアリングアクチュエータであってもよい。即ち、ステアリング制御部は、牽引車Ｘの操舵角を設定することができる。ブレーキ制御部は、例えば、当該ＥＣＵから出力された信号に応じて駆動するブレーキモータであってもよい。ブレーキモータは、ブレーキロータへのブレーキパッドの押圧力を設定し、牽引車Ｘの減速度を制御することができる。即ち、ブレーキ制御部は牽引車Ｘの減速度を制御することができる。なお、自動運転機構にはバイワイヤ技術が適用されていてもよい。当該バイワイヤ技術は、ステアリングバイワイヤ技術、及びブレーキバイワイヤ技術を含んでもよい。また、自動運転機能とは、自車両の周囲の状況、又は自車両の状態等に基づいて、乗員による操舵、ペダル操作等の運転操作によらず、自車両の運転を自動的に制御する機能である。牽引車Ｘが自動運転機能を備える場合、牽引車Ｘは、乗員による操作を介することなく加速、減速、操舵等を自動的に行う自動運転が可能である。また、当該自動運転には、例えば任意の施設内のような所定走行環境において、乗員による操作を介することなく、牽引車Ｘの加速、減速、操舵等が自動的に行われる場合を含んでもよい。
　図１Ａは、自動運転システム１Ａを搭載した連結車両Ｃを横から見た図であり、図１Ｂは、連結車両Ｃが左に旋回しているときの状態を上から見た図である。図２は、自動運転システムの構成の一例を示すブロック図である。
　図に例示された牽引車Ｘは、前輪Ｗ1、Ｗ2と、車軸ＷＡ1で車幅方向に連結された後輪Ｗ3、Ｗ4とを備える。後輪Ｗ3、Ｗ4は駆動輪である。即ち、車軸ＷＡ１は車幅方向において一対の駆動輪同士を連結するドライブシャフトである。なお、当該ドライブシャフトは一体的に形成されたシャフトに限定されず、例えば、所定の位置で分割されていてもよい。また、被牽引車Ｙは車軸ＷＡ2で連結された車輪Ｗ5、Ｗ6を備える。
　図２に例示されるように、自動運転システム１Ａは、障害物検出装置４０と、運転制御部５０とを備える。また、図に例示された自動運転システム１Ａは、障害物センサ３０としての障害物センサ３０ａ、３０ｂを備える。障害物センサ３０は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの周辺にある１つ以上の障害物を検知することができる。障害物センサ３０は障害物検出装置４０に接続されている。また、障害物検出装置４０には、角度センサ１０と、車速センサ２０とが接続されていてもよい。
　角度センサ１０は、連結機構Ｚによる牽引車Ｘと被牽引車Ｙとの連結角度を検知する。車速センサ２０は、連結車両Ｃの車速を検知する。障害物センサ３０ａは、牽引車Ｘの左側に設置され、図１Ｂに例示されるように、牽引車Ｘの左側面に沿って、例えば１８０°の範囲Ｆ内にある障害物を検知することができてもよい。障害物センサ３０ｂは牽引車Ｘの右側に設置され、牽引車Ｘの右側面に沿って、例えば１８０°の範囲内にある障害物を検知することができてもよい。障害物センサ３０ａ、３０ｂは例えば、光センサで構成されてもよい。
　障害物検出装置４０は、周辺領域算出部４１と、通過領域算出部４２と、監視領域算出部４３と、障害物検出部４４とを有する。なお、障害物検出装置４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ、入出力部等を有する汎用のマイクロコンピュータを備えてもよい。マイクロコンピュータのメモリには、連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出するための既定のルール、又は指示を含むコンピュータプログラムがインストールされている。当該コンピュータプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータは、当該障害物を検出するための処理を実施することができる。また、連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物とは、例えば、走行中の連結車両Ｃが旋回した際に、牽引車Ｘ又は被牽引車Ｙの旋回方向側の側部に衝突する可能性がある障害物のことをいう。即ち、「巻き込み」とは、連結車両Ｃの旋回方向側の側部と障害物との衝突をいう。
　周辺領域算出部４１は、例えば連結角度が所定値以上であり、且つ車速が所定値以上で牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが旋回しているときに、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回方向側の周辺領域を算出する。周辺領域は、連結車両Ｃの周辺に延在する領域であり、連結車両Ｃを取り囲んでいる。通過領域算出部４２は、例えば角度センサ１０で検知された連結角度が所定値以上であり、且つ車速センサ２０で検知された車速が所定値以上のときに、通過予測領域を算出する。通過予測領域は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが、旋回軌道上を制動距離分移動するまでの間に通過することが予測される領域であってもよい。制動距離とは、ブレーキが作動してから車両が停止するまでに走行する距離である。
　監視領域算出部４３は監視領域を算出する。監視領域は、周辺領域算出部４１で算出された周辺領域と、通過領域算出部４２で算出された通過予測領域とが重複する領域である。障害物検出部４４は、障害物センサ３０ａ、３０ｂで検知された障害物のうち、監視領域算出部４３で算出された監視領域内にある障害物を、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物として検出する。また、障害物センサ３０ａ、３０ｂが１つの障害物を検知し、当該障害物が監視領域内にある場合には、当該障害物を牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物として検出されてもよい。障害物検出部４４は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出すると、障害物検出情報を運転制御部５０に出力する。障害物検出情報は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物が検出されたことを示す情報である。
　運転制御部５０は、障害物検出装置４０に接続されており、牽引車Ｘの走行を制御することができる。運転制御部５０は、自動運転機構に指示を出力することにより、牽引車Ｘの走行を制御してもよい。また、運転制御部５０は、障害物検出部４４から障害物検出情報を取得すると、牽引車Ｘに操舵角度を維持する指令を出力し、さらに停止指示を出力して自動運転機構を制御するように構成されてもよい。停止指示とは、牽引車Ｘの運転を停止させる指示である。なお、運転制御部５０は、ＣＰＵ、メモリ、入出力部等を有する汎用のマイクロコンピュータを含んでもよい。マイクロコンピュータのメモリには、牽引車Ｘの走行を制御するための既定のルール、又は指示を含むコンピュータプログラムがインストールされている。当該コンピュータプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータは、牽引車Ｘの走行を制御ための処理を実行することができる。
　（第１実施形態に係る自動運転システムの動作）
　次に、本実施形態による自動運転システム１Ａの動作の一例について、図３のフローチャートを参照して説明する。本実施形態では、連結車両Ｃの走行中に、角度センサ１０が所定時間間隔で連結機構Ｚによる牽引車Ｘと被牽引車Ｙとの連結角度を検知し、また、車速センサ２０が所定時間間隔で連結車両Ｃの車速を検知する。また、障害物センサ３０ａが所定時間間隔で牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの左側周辺にある障害物を検知し、障害物センサ３０ｂが牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの右側周辺にある障害物を検知する。
　車速センサ２０で第１閾値以上の車速が検知され、且つ角度センサ１０で第２閾値以上の連結角度が検知されると（ステップＳ１で「YES」）、障害物検出装置４０が、障害物の有無を監視するための監視領域の算出処理を実行する（ステップＳ２）。ここで、連結車両Ｃが走行していることを認識可能な速度を第１閾値として予め設定してもよい。また、連結車両Ｃが旋回していることを認識可能な角度を第２閾値として予め設定してもよい。
　ステップＳ２における、障害物検出装置４０が実行する監視領域の算出処理の一例について、図４のフローチャートを参照して説明する。監視領域の算出処理が開始されると、まず周辺領域算出部４１が、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回方向側の周辺領域を算出する（ステップＳ２１）。
　例えば、図５に示すように連結車両Ｃが左方向に旋回している場合は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの車幅および検知された連結角度に基づいて、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの左側の周辺領域Ｄを算出する。この周辺領域Ｄの算出に用いる牽引車Ｘの車幅としては、実際の牽引車Ｘの車幅Ｄhに、累積誤差や計測誤差分などを吸収するための余裕分αを加算した値Ｄh1を用いてもよい。また、被牽引車Ｙの車幅としては、実際の牽引車Ｘの車幅Ｄcに余裕分αを加算した値Ｄc1を用いてもよい。
　また、監視領域の算出処理が開始されると、通過領域算出部４２が、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが旋回軌道上を制動距離分移動するまでの通過予測領域を算出する。牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの通過予測領域の算出処理の一例について、図６～図８を参照して説明する。
　通過領域算出部４２は、まず、角度センサ１０で検知された連結角度に基づいて、牽引車Ｘの駆動輪である後輪Ｗ3、Ｗ4の車軸ＷＡ1の旋回中心および旋回半径を算出する（図４のステップＳ２２）。角度センサ１０は、図６に示すように、線Ｑhと線Ｑcとのなす角θを、連結角度として検知する。線Ｑhは、連結位置Ｐoと、車軸ＷＡ1が延在する方向における車軸ＷＡ1の中心Ｐhと、を結ぶ線である。線Ｑcは、牽引車Ｘと被牽引車Ｙとの連結位置Ｐoと、被牽引車Ｙの車軸ＷＡ2が延在する方向における車軸ＷＡ2の中心Ｐcと、を結ぶ線である。この連結角度は、牽引車Ｘの車軸ＷＡ1と被牽引車Ｙの車軸ＷＡ2とのなす角度と等しく、通過領域算出部４２は、この角度を旋回角度θとして認識する。
　通過領域算出部４２は、牽引車Ｘの車軸ＷＡ1の延長線と、被牽引車Ｙの車軸ＷＡ2の延長線との交点を、車軸ＷＡ1の中心Ｐhの旋回中心Ｐtcとして算出する。また通過領域算出部４２は、車軸ＷＡ1の中心Ｐhと旋回中心Ｐtcとの距離を、車軸ＷＡ1の中心Ｐhの旋回半径Ｒhとして算出する。
　車軸ＷＡ1の中心Ｐhの旋回半径Ｒhは、下記式（１）により算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 　ここで、Ｌcは連結位置Ｐoと被牽引車Ｙの車軸ＷＡ2の中心Ｐcとの距離であり、Ｌhは連結位置Ｐoと車軸ＷＡ1の中心Ｐhとの距離である。
　次に、通過領域算出部４２は、車軸ＷＡ1の中心Ｐhの予測制動距離を算出する（図４のステップＳ２３）。図７に例示された状態では、所定速度で走行している連結車両Ｃの牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが、実線で示される位置に存在している。このような状態からブレーキをかけて連結車両Ｃを所定速度で減速させて停止させる場合を例にとって、車軸ＷＡ1の中心Ｐhの予測制動距離について説明する。
　通過領域算出部４２は、予め設定された、連結車両Ｃが停止する際の速度変化と停止までの時間との関係を示した車両停止モデルの情報を保持する。このモデルは、連結車両Ｃが障害物を検知して停止する際に用いる車両停止モデルと同等のモデルである。通過領域算出部４２が保持する車両停止モデルの一例を、図８に示す。
　図８は、連結車両Ｃが速度Ｖで走行し、時刻t1にブレーキをかけて減速度ａで減速して停止時刻t2に停止するときの車両停止モデルである。図８の斜線で示す領域が車軸ＷＡ1の中心Ｐhの予測制動距離Ｈ（図７参照）に該当する。より具体的には、この予測制動距離Ｈは下記式（２）により算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 　ここで、Ｔは時刻t1と時刻t2の差分の時間であり、Ｓは誤差などに対する余裕分を反映した安全率であり、Ｈsは障害物との接触を事前に検知するための余裕分の距離である。
　通過領域算出部４２は、この車両停止モデルを用いて予測制動距離Ｈを算出する。また、通過領域算出部４２は、車軸ＷＡ1の中心Ｐhが、円弧Ｓ上を予測制動距離Ｈ分、移動した位置を予測停止位置として算出する。円弧Ｓは、Ｐtcを旋回中心とし、Ｒhを旋回半径とした旋回軌道である。例えば通過領域算出部４２は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが図７の実線で示す位置にあるときには、点線で示す牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの位置を、予測停止位置として算出する。
　このとき、予測制動距離Ｈは、旋回中心Ｐtcに対して、車軸ＷＡ1の中心Ｐhが円弧Ｓ上を角度δ分移動した距離に相当し、角度δは下記式（３）で示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　次に通過領域算出部４２は、車軸ＷＡ1の中心Ｐhが旋回軌道上を予測制動距離Ｈ分移動し、予測停止位置に停止するまでの間の通過予測領域を算出する（図４のステップＳ２４）。この通過予測領域は、図７において太線で囲まれた、牽引車Ｘの通過予測領域Ａと被牽引車Ｙの通過予測領域Ｂとを合わせた領域ＡＢである。なお、通過予測領域Ａは牽引車Ｘの通過が予測される領域である。通過予測領域Ｂは被牽引車Ｙの通過が予測される領域である。
　次に通過領域算出部４２は、ステップＳ２１で算出した周辺領域Ｄと、ステップＳ２４で算出した通過予測領域ＡＢとの重複領域を、監視領域Ｅとして算出する（図４のステップＳ２５参照）。監視領域Ｅは、連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物の有無が監視される領域である。以上で、監視領域の算出処理の説明を終了する。
　図３のフローチャートに戻り、障害物検出部４４が、障害物センサ３０で検知された情報に基づいて、監視領域Ｅ内に障害物があるか否かを判定する（ステップＳ３）。障害物検出部４４は、監視領域Ｅ内に障害物があると判定すると（ステップＳ３で「YES」）、障害物検出情報を運転制御部５０に出力する。障害物検出情報は、連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物が検出されたことを示す情報である。
　運転制御部５０は、障害物検出情報を取得すると、牽引車Ｘに操舵角度を維持する指令を出力し（ステップＳ４）、さらに停止指示を出力する（ステップＳ５）。牽引車Ｘは、運転制御部５０から取得した指令に基づいて、自動運転により操舵角度を維持した状態で、図８の車両停止モデルに基づいて減速度ａで減速させて車体を停止させる。牽引車Ｘの操舵角の維持は、例えば、操舵角指令値を維持することにより、またはステアリングをロックすることにより、実行されてもよい。また牽引車Ｘの停止は、牽引車Ｘに搭載されたＥＣＵやバイワイヤ化装置に車速をゼロにする指令を出力することで実行されてもよい。
　ステップＳ３において、障害物検出部４４が監視領域Ｅ内に障害物がないと判定したときには（ステップＳ３で「NO」）、ステップＳ１に戻り、処理を繰り返す。
　以上の第１実施形態によれば、走行中の連結車両Ｃが旋回する際に、連結車両Ｃの車体の一部が障害物として誤認識されることが抑制される。そのため、旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を精度よく検出することができる。これにより、検出された障害物と連結車両Ｃとの衝突の発生を抑制することができる。更に、障害物の誤認識に起因して連結車両Ｃの減速又は停止が行われることを抑制することができる。即ち、連結車両Ｃをより適正に走行させることができる。
　また、巻き込まれる可能性のある障害物が検出された際に、運転制御部５０は、連結車両Ｃの操舵角を維持した状態でブレーキ操作を行うように自動運転機構に指示を出力することができる。そのため、ブレーキ操作後の空走時間に操舵角が障害物に向かうように変更されることによる、連結車両Ｃと当該障害物との接触リスクの増大を抑制することができる。
　また、旋回中の連結車両Ｃの制動距離を算出する際の車両停止モデルとして、障害物を検知して停止する際の車両停止モデルと同等のモデルを用いることで、監視領域Ｅを精度良く算出することができる。
　上述した第１実施形態において、連結車両Ｃが走行中に旋回する際に内輪差が生じることから、牽引車Ｘの移動の軌跡は、被牽引車Ｙの移動の軌跡に比べて変化が小さい。よって、被牽引車Ｙの通過予測領域Ｂの方が、牽引車Ｘの通過予測領域Ａよりも大きくなる。
　そのため、監視領域Ｅの算出に用いる際に、牽引車Ｘの通過予測領域Ａの算出は行わず、図９に太線で示すように被牽引車Ｙの通過予測領域Ｂのみを算出するようにしてもよい。この場合、牽引車Ｘの通過予測領域Ａは監視領域Ｅの算出において考慮しなくてもよい。また、予め設定された固定領域または近似計算により設定された領域を牽引車Ｘの通過予測領域Ａとして、監視領域Ｅを算出してもよい。
　近似計算により通過予測領域Ａを設定する際には、例えば、牽引車Ｘが進行方向に予測制動距離Ｈ分移動し、進行方向と直交する方向に、牽引車Ｘの車両長×tanδ分、並進移動したと仮定した場合の車体通過領域を、通過予測領域Ａとしてもよい。このように処理を行うことにより、障害物検出装置４０が監視領域Ｅを算出する際の処理付加を低減させることができる。
　第１実施形態では、牽引車Ｘに障害物センサ３０ａ、３０ｂを設置した場合について説明したが、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、被牽引車Ｙの左方側の部分および右方側の部分に、障害物センサ３０としての障害物センサ３０ｃ、３０ｄを設置してもよい。この場合には、例えば図１０Ｂに示すように、被牽引車Ｙの左側の障害物センサ３０ｃは、被牽引車Ｙの左辺に沿って１８０°の範囲内にある障害物を検知してもよい。
　［第２実施形態］
　連結車両は荷物を積載して搬送するため、急停止すると荷物に強い力がかかり、荷物同士が接触するおそれがある。そのため、連結車両が旋回する際に、旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出したときには、急な停止を回避しつつ、障害物と接触する前に連結車両を停止させることが望まれる。
　第２実施形態では自動運転システム１Ｂについて説明する。自動運転システム１Ｂは、連結車両が旋回する際に、旋回により巻き込まれる可能性がある障害物がどのような領域に検出されたかに応じて減速度を設定し、連結車両を停止させる。
　（第２実施形態に係る自動運転システムの構成）
　第２実施形態に係る自動運転システム１Ｂの構成は、図１０Ａ、及び図１０Ｂに例示するように、障害物センサ３０ｃ、３０ｄを被牽引車Ｙに設置する他は、第１実施形態の自動運転システム１Ａと同様の構成である。同一機能を有する部分の詳細な説明は省略する。
　本実施形態において通過領域算出部４２は、通過予測領域として第１通過予測領域を算出する。第１通過予測領域は、急停止された牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが、制動距離を移動するまでに通過する領域であってもよい。また通過領域算出部４２は、通過予測領域として第２通過予測領域を算出する。第２通過予測領域は、緩停止された牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが、制動距離を移動するまでに通過する領域であってもよい。なお、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの急停止は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの速度を、第１減速度である後述する減速度ａ1で減速させることにより行われてもよい。即ち、第１通過予測領域は、減速度ａ1で減速された牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが、制動距離を移動するまでに通過する領域であってもよい。また、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの緩停止は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの速度を、第２減速度である後述する減速度ａ2で減速させることにより行われてもよい。即ち、第２通過予測領域は、減速度ａ1よりも小さな減速度ａ2で減速された牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが、制動距離を移動するまでに通過する領域であってもよい。
　また、本実施形態において監視領域算出部４３は、算出された周辺領域と第１通過予測領域とが重複する領域を第１監視領域として算出する。また監視領域算出部４３は、算出された周辺領域と第２通過予測領域とが重複する領域を第２監視領域として算出する。
　また、本実施形態において障害物検出部４４は、障害物センサ３０ｃ、３０ｄで検知された障害物のうち、第１監視領域または第２監視領域内にある障害物を検出すると、障害物検出情報を出力する。その際、障害物検出部４４は、検出された障害物の位置が第１監視領域内であるか第２監視領域内であるかを示す情報を付加して障害物検出情報を出力する。また、障害物センサ３０ｃ、３０ｄが１つの障害物を検知し、当該障害物が第１監視領域または第２監視領域内にある場合にも、障害物検出部４４は障害物検出情報を出力してもよい。
　また、本実施形態において運転制御部５０は、障害物検出部４４から出力された障害物検出情報を取得すると、当該障害物検出情報に付加された情報に基づいて障害物の位置が第１監視領域内であるか第２監視領域内であるかを判定する。運転制御部５０は、当該障害物の位置が第１監視領域内であると判定すると牽引車Ｘに第１停止指示としての急停止指示を出力し、当該障害物の位置が第２監視領域内であると判定すると牽引車Ｘに第２停止指示としての緩停止指示を出力する。急停止指示は、牽引車Ｘを急停止させる指示である。牽引車Ｘを急停止させる際には、例えば減速度ａ1で牽引車Ｘの走行速度を減少させてもよい。緩停止指示は、牽引車Ｘを緩停止させる指示である。牽引車Ｘを緩停止させる際には、例えば減速度ａ2で牽引車Ｘの走行速度を減少させてもよい。ここで、減速度ａ2の値は、減速度ａ1の値よりも小さな値に設定されている。即ち、緩停止指示において設定される牽引車Ｘの減速度ａ2は、急停止指示において設定される牽引車Ｘの減速度ａ1よりも小さくてもよい。
　（第２実施形態に係る自動運転システムの動作）
　次に、本実施形態による自動運転システム１Ｂの動作の一例について、図１１のフローチャートを参照して説明する。車速センサ２０で第１閾値以上の車速が検知され、且つ角度センサ１０で第２閾値以上の連結角度が検知されると（ステップＳ１１で「YES」）、障害物検出装置４０が、第１監視領域および第２監視領域の算出処理を実行する（ステップＳ１２）。第１監視領域および第２監視領域の算出処理は、第１実施形態で説明した図４のフローチャートで示す処理と同様の処理である。
　ここで、ステップＳ２３に相当する監視領域の算出処理のステップにおいて、通過領域算出部４２が予測制動距離を算出する際に、第１予測制動距離Ｈ1と第２予測制動距離Ｈ2との２つの制動距離を算出する。第１予測制動距離Ｈ1は、牽引車Ｘが大きい減速度で急停止する場合の車軸ＷＡ1の中心Ｐhの予測制動距離である。第２予測制動距離Ｈ2は、牽引車Ｘが小さい減速度で緩停止する場合の車軸ＷＡ1の中心Ｐhの予測制動距離である。つまり、図１２に示すように、第１予測制動距離Ｈ1は、第２予測制動距離Ｈ2よりも短い距離である。
　通過領域算出部４２は、予め設定された、第１車両停止モデルおよび第２車両停止モデルの情報を保持する。第１車両停止モデルは、連結車両Ｃが急停止する際の速度変化と停止までの時間との関係を示したモデルである。第２車両停止モデルは、連結車両Ｃが緩停止する際の速度変化と停止までの時間との関係を示したモデルである。図１３Ａは、通過領域算出部４２が保持する第１車両停止モデルの一例である。図１３Ｂは、通過領域算出部４２が保持する第２車両停止モデルの一例である。
　図１３Ａは、連結車両Ｃが速度Ｖ1で走行し、時刻t1に急ブレーキをかけて減速度ａ1で減速して停止時刻t3に停止するときの車両停止モデルである。例えば、減速度ａ1は、減速度ａ（図８参照）よりも大きな値であってもよい。図１３Ａの斜線で示す領域が、牽引車Ｘが急停止する際の、車軸ＷＡ1の中心Ｐhの第１予測制動距離Ｈ1に該当し、具体的にはこの第１予測制動距離Ｈ1は下記式（４）により算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　ここで、Ｔは時刻t1と時刻t3の差分の時間である。Ｓは誤差などに対する余裕分を反映した安全率である。Ｈsは障害物との接触を事前に検知するための余裕分の距離である。
　また図１３Ｂは、連結車両Ｃが速度Ｖ2で走行し、時刻t1に急ブレーキをかけて減速度ａ2で減速して停止時刻t4に停止するときの車両停止モデルである。減速度ａ2の値は、減速度ａ1の値よりも小さな値に設定されている。また、減速度ａ2は、例えば減速度ａ1よりも小さく、かつ、減速度ａよりも小さな値であってもよい。図１３Ｂの斜線で示す領域が、牽引車Ｘが緩停止する際の、車軸ＷＡ1の中心Ｐhの第２予測制動距離Ｈ2に該当し、具体的にはこの第２予測制動距離Ｈ2は下記式（５）により算出される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
 　ここで、Ｔは時刻t1と時刻t4の差分の時間である。Ｓは誤差などに対する余裕分を反映した安全率である。Ｈsは障害物との接触を事前に検知するための余裕分の距離である。
　次に、図１２に例示されるように、通過領域算出部４２は第１通過予測領域Ａ1Ｂ1を算出する。第１通過予測領域Ａ1Ｂ1は、車軸ＷＡ1の中心Ｐhが旋回軌道上を第１予測制動距離Ｈ1分移動して停止するまでの通過予測領域である。また通過領域算出部４２は第２通過予測領域Ａ2Ｂ2を算出する。第２通過予測領域Ａ2Ｂ2は、車軸ＷＡ1の中心Ｐhが旋回軌道上を第２予測制動距離Ｈ2分移動して停止するまでの通過予測領域である。
　次に、監視領域算出部４３は、算出された周辺領域と第１通過予測領域Ａ1Ｂ1との重複領域を、連結車両Ｃが急停止する場合の第１監視領域Ｅ1として算出する。また、監視領域算出部４３は、算出された周辺領域と第２通過予測領域Ａ2Ｂ2との重複領域から、第１監視領域Ｅ1を除いた領域を、連結車両Ｃが緩停止する場合の第２監視領域Ｅ2として算出する。つまり、第１監視領域Ｅ1は牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの車体に隣接する領域であり、第２監視領域Ｅ2は第１監視領域Ｅ1に隣接する、連結車両Ｃの進行方向側にある領域である。
　図１１のフローチャートに戻り、障害物検出部４４が、障害物センサ３０で検知された情報に基づいて、算出された第１監視領域Ｅ1内または第２監視領域Ｅ2内に障害物があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ここで第２監視領域Ｅ2は第１監視領域Ｅ1に隣接し、連結車両Ｃの進行方向側に存在するが、障害物センサ３０ｃ、３０ｄを後方の被牽引車Ｙに設置して障害物を検知している。そのため、オクルージョン領域の発生が抑制され、監視領域Ｅ1、Ｅ2内の障害物の有無の監視をより確実に行うことができる。
　障害物検出部４４は、これらの領域内に障害物があると判定すると（ステップＳ１３で「YES」）、障害物の位置が第１監視領域Ｅ1内であるか第２監視領域Ｅ2内であるかを示す情報を付加した障害物検出情報を運転制御部５０に出力する。ステップＳ１３において、障害物検出部４４が監視領域Ｅ1、Ｅ2内に障害物がないと判定したときには（ステップＳ１３で「NO」）、ステップＳ１１に戻り、処理を繰り返す。
　運転制御部５０は、障害物検出情報を取得すると、牽引車Ｘに操舵角度を維持する指令を出力する（ステップＳ１４）。また運転制御部５０は、当該障害物検出情報に付加された情報に基づいて障害物の位置が第１監視領域Ｅ1内であるか第２監視領域Ｅ2内であるかを判定する（ステップＳ１５）。
　ここで、運転制御部５０は、障害物の位置が第１監視領域Ｅ1内であると判定したときには（ステップＳ１５で「YES」）、牽引車Ｘに急停止指示を出力する（ステップＳ１６）。牽引車Ｘは、運転制御部５０から急停止指示を取得すると、例えば、操舵角度を維持した状態で図１３Ａの第１車両停止モデルに基づいて減速度ａ1で急停止するためのブレーキ操作を行う。
　また、ステップＳ１５において運転制御部５０が、障害物の位置が第２監視領域Ｅ2内であると判定したときには（ステップＳ１５で「NO」）、牽引車Ｘに緩停止指示を出力する（ステップＳ１７）。牽引車Ｘは、運転制御部５０から緩停止指示を取得すると、例えば、操舵角度を維持した状態で図１３Ｂの第２車両停止モデルに基づいて減速度ａ2で緩停止するためのブレーキ操作を行う。
　以上の第２実施形態によれば、走行中の連結車両Ｃが旋回する際に巻き込まれる可能性がある障害物が検出された場合に、障害物検出装置４０が、障害物の位置に関する情報を付加した精度の高い障害物検出情報を運転制御部５０に提供することができる。運転制御部５０は、当該障害物検出情報に付加された障害物の位置に関する情報を用いる。そのため、連結車両Ｃの急停止をより確実に回避しつつ、連結車両Ｃと障害物との接触をより確実に抑制することができる。
　上述した第１実施形態および第２実施形態において、自動運転車である牽引車Ｘには、その前方の領域を監視する機能が搭載されている場合がある。自動運転システム１Ａ、１Ｂでは、監視領域算出部４３が、障害物の有無を監視する監視領域として、牽引車Ｘの前方の領域を除く領域を算出するようにしてもよい。
　第１実施形態を一例にとって説明すると、周辺領域算出部４１が周辺領域Ｄを算出する際に、図１４に示すように、牽引車Ｘの前端までの領域を算出してもよい。また、監視領域算出部４３は牽引車Ｘの前方の領域を除いた監視領域を算出してもよい。これにより、連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を監視する際の監視精度の低下を抑制すると共に、障害物検出装置４０の処理負荷を低減させることができる。牽引車Ｘが旋回するときには、進行方向である牽引車Ｘの前方の障害物検知範囲は短時間で大きく変化する。そのため、処理負荷は大きく低減される。
　また、上述した第１実施形態および第２実施形態では、牽引車Ｘが自動運転車の場合について説明したが、牽引車Ｘは人間が運転する車両であってもよい。即ち、自動運転システム１Ａ、１Ｂは、自動運転車ではない連結車両の運転システムであってもよい。また、自動運転システム１Ａ、１Ｂは、自動運転車である牽引車Ｘが乗員の操作により運転される場合に適用されてもよい。その場合は、例えば、運転制御部５０が操舵角度を維持する指令を出力したときには牽引車Ｘのステアリングがロックされ、停止指示を出力したときには運転者への警報等が行われてもよい。
　次に、以上で説明した連結車両の障害物検出装置、連結車両の運転システム、及び連結車両の障害物検出方法の作用効果について説明する。
（１）連結車両Ｃの障害物検出装置４０は、牽引車Ｘおよび牽引車Ｘにより牽引される被牽引車Ｙの周辺にある障害物を検知する障害物センサ３０に接続された、連結車両の障害物検出装置である。障害物検出装置４０は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが旋回しているときに、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回方向の周辺領域Ｄを算出する周辺領域算出部４１を備える。また、障害物検出装置４０は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが旋回する際の通過予測領域ＡＢ，Ａ，Ｂ，Ａ1Ｂ1，Ａ2Ｂ2を算出する通過領域算出部４２を備える。また、障害物検出装置４０は、周辺領域算出部４１で検出された周辺領域Ｄと、通過領域算出部４２で算出された通過予測領域ＡＢ，Ａ，Ｂ，Ａ1Ｂ1，Ａ2Ｂ2とが重複する領域を、監視領域Ｅ，Ｅ１，Ｅ2として算出する監視領域算出部４３を備える。また、障害物検出装置４０は、障害物センサ３０で検知された障害物が、監視領域Ｅ，Ｅ1，Ｅ2内で検出されたことに応じて、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出したことを示す障害物検出情報を出力する障害物検出部４４を備える。
　これにより、走行中の連結車両Ｃが旋回する際に、連結車両Ｃの車体の一部が障害物として誤認識されることが抑制される。そのため、障害物検出装置４０は連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を精度よく検出することができる。更に、障害物検出装置４０は当該障害物に関する情報を出力することができる。
（２）監視領域算出部４３は、監視領域Ｅ，Ｅ1，Ｅ2として、牽引車Ｘの前方の領域を除いた領域を算出してもよい。
　これにより、連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を監視する精度の低下を抑制するとともに、障害物検出装置４０の処理負荷を低減させることができる。
（３）通過領域算出部４２は、通過予測領域ＡＢ，Ａ，Ｂ，Ａ1Ｂ1，Ａ2Ｂ2として、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが旋回軌道上を制動距離分移動するまでに通過する領域を算出してもよい。
　これにより、障害物検出装置４０は、より正確な通過予測領域を算出することができる。そのため、連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物をより確実に検出することができる。
（４）通過領域算出部４２は、通過予測領域ＡＢ，Ａ，Ｂ，Ａ1Ｂ1，Ａ2Ｂ2として、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが急停止による制動距離を移動するまでに通過する第１通過予測領域Ａ1Ｂ1と、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが緩停止による制動距離を移動するまでに通過する第２通過予測領域Ａ2Ｂ2とを算出してもよい。監視領域算出部４３は、周辺領域Ｄと第１通過予測領域Ａ1Ｂ1とが重複する領域を第１監視領域Ｅ1として算出し、周辺領域Ｄと第２通過予測領域Ａ2Ｂ2とが重複する領域を第２監視領域Ｅ2として算出してもよい。障害物検出部４４は、障害物センサ３０で検知された障害物が、第１監視領域Ｅ1内または第２監視領域Ｅ2内で検出されたことに応じて、検出された障害物の位置が第１監視領域Ｅ1内であるか第２監視領域Ｅ2内であるかを示す情報を付加した障害物検出情報を出力してもよい。
　これにより、走行中の連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物が検出された際に、障害物検出装置４０は、障害物の位置に関する情報が付加された、より精度の高い障害物検出情報を出力することができる。
（５）連結車両Ｃの運転システム１Ａ，１Ｂは、連結車両Ｃの障害物検出装置４０に接続された運転制御部５０を有する、連結車両の運転システムであってもよい。運転制御部５０は、障害物検出装置４０から出力された障害物検出情報を取得したことに応じて、牽引車Ｘに停止指示を出力してもよい。
　これにより、走行中の連結車両Ｃが旋回する際に、連結車両Ｃの車体の一部が障害物として誤認識されることが抑制される。そのため、旋回する連結車両Ｃに巻き込まれる可能性がある障害物を精度よく検出することができる。そして、運転システム１Ａ，１Ｂは障害物検出装置４０から取得した障害物検出情報に基づき、牽引車Ｘを停止させる。そのため、連結車両Ｃの旋回時の、連結車両Ｃと当該障害物との衝突を抑制することができる。更に、障害物の誤認識に起因して連結車両Ｃの減速や停止が行われることを抑制することができる。即ち、連結車両Ｃをより適正に走行させることができる。
（６）連結車両Ｃの運転システム１Ｂは、連結車両Ｃの障害物検出装置４０に接続された運転制御部を有する、連結車両Ｃの運転システム１Ｂであってもよい。運転制御部５０は、障害物検出装置４０から出力された障害物検出情報を取得したことに応じて、当該障害物検出情報に付加された情報に基づいて障害物の位置が第１監視領域Ｅ1内であるか第２監視領域Ｅ2内であるかを判定してもよい。また、運転制御部５０は、当該障害物の位置が第１監視領域Ｅ1内であると判定したことに応じて牽引車Ｘに急停止指示を出力してもよい。また、運転制御部５０は、当該障害物の位置が第２監視領域Ｅ2内であると判定したことに応じて牽引車Ｘに緩停止指示を出力してもよい。
　これにより、走行中の連結車両Ｃが旋回する際に巻き込まれる可能性がある障害物が検出された場合に、障害物検出装置４０が、障害物の位置に関する情報を付加した精度の高い障害物検出情報を運転制御部５０に提供することができる。そして、運転制御部５０は、当該障害物検出情報に付加された障害物の位置に関する情報を用いて停止指示を出力する。そのため、連結車両Ｃの急停止をより確実に回避しつつ、連結車両Ｃと障害物との接触をより確実に抑制することができる。
（７）運転制御部５０は、障害物検出装置４０から出力された障害物検出情報を取得したことに応じて、現在の操舵角度を維持する指示を出力してもよい。
　これにより、ブレーキ操作後の空走時間に操舵角が障害物に向かうように変更されることによる、連結車両Ｃと当該障害物との接触のリスクをより確実に抑制することができる。
（８）牽引車Ｘは自動運転機構を備え、運転制御部５０は、停止指示および操舵角度を維持する指示を、自動運転機構に出力してもよい。
　これにより、旋回する連結車両Ｃに巻き込まれる可能性のある障害物が検出された際に、連結車両Ｃの操舵角を維持した状態でブレーキ操作を行うように自動運転機構が制御される。そのため、ブレーキ操作後の空走時間に操舵角が障害物に向かうように変更されることによる、連結車両Ｃと当該障害物との接触のリスクより確実に抑制することができる。
（９）連結車両Ｃの障害物検出方法は、牽引車Ｘおよび牽引車Ｘにより牽引される被牽引車Ｙの周辺にある障害物を検知する、連結車両Ｃの障害物検出方法である。当該方法は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが旋回しているときに、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回方向の周辺領域Ｄを算出する周辺領域算出ステップを有する。当該方法は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙが旋回する際の通過予測領域ＡＢ，Ａ，Ｂ，Ａ1Ｂ1，Ａ2Ｂ2を算出する通過予測領域算出ステップを有する。当該方法は、周辺領域算出ステップで検出された周辺領域Ｄと、通過予測領域算出ステップで算出された通過予測領域ＡＢ，Ａ，Ｂ，Ａ1Ｂ1，Ａ2Ｂ2とが重複する領域を、監視領域Ｅ，Ｅ１，Ｅ2として算出する監視領域算出ステップを有する。当該方法は、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの周辺にある障害物を検知する障害物センサ３０で検知された障害物が、監視領域Ｅ，Ｅ１，Ｅ2内で検出されたことに応じて、牽引車Ｘおよび被牽引車Ｙの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出したことを示す障害物検出情報を出力する障害物検出ステップを有する。
　これにより、走行中の連結車両Ｃが旋回する際に、連結車両Ｃの車体の一部が障害物として誤認識されることが抑制される。そのため、連結車両Ｃの旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を精度よく検出することができる。更に、当該障害物に関する情報を出力することができる。
　いくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正または変形をすることが可能である。上記実施形態のすべての構成要素、及び請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。
　本開示は、例えば持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標１１「包摂的で安全かつ強靭（レジリエント）で持続可能な都市及び人間居住を実現する」に貢献することができる。
　２０２１年１０月１５日に出願された特願２０２１－１６９５６６の全内容は、ここに援用される。
　１Ａ、１Ｂ　自動運転システム
　１０　角度センサ
　２０　車速センサ
　３０、３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ　障害物センサ
　４０　障害物検出装置
　４１　周辺領域算出部
　４２　通過領域算出部
　４３　監視領域算出部
　４４　障害物検出部
　５０　運転制御部
　ＡＢ，Ａ，Ｂ　通過予測領域
　Ａ1Ｂ1　第１通過予測領域（通過予測領域）
　Ａ2Ｂ2　第２通過予測領域（通過予測領域）
　Ｃ　連結車両
　Ｄ　周辺領域
　Ｅ　監視領域
　Ｅ1　第１監視領域（監視領域）
　Ｅ2　第２監視領域（監視領域）
　Ｘ　牽引車
　Ｙ　被牽引車

Claims (9)

  1. 　牽引車および前記牽引車により牽引される被牽引車の周辺にある障害物を検知する障害物センサに接続された、連結車両の障害物検出装置であって、
    　前記牽引車および前記被牽引車が旋回しているときに、前記牽引車および前記被牽引車の旋回方向の周辺領域を算出する周辺領域算出部と、
    　前記牽引車および前記被牽引車が旋回する際の通過予測領域を算出する通過領域算出部と、
    　前記周辺領域算出部で検出された周辺領域と、前記通過領域算出部で算出された通過予測領域とが重複する領域を、監視領域として算出する監視領域算出部と、
    　前記障害物センサで検知された障害物が、前記監視領域内で検出されたことに応じて、前記牽引車および前記被牽引車の旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出したことを示す障害物検出情報を出力する障害物検出部と、
    を備えた、連結車両の障害物検出装置。
  2. 　前記監視領域算出部は、前記監視領域として、前記牽引車の前方の領域を除いた領域を算出する、請求項１に記載の連結車両の障害物検出装置。
  3. 　前記通過領域算出部は、前記通過予測領域として、前記牽引車および前記被牽引車が旋回軌道上を制動距離分移動するまでに通過する領域を算出する、請求項１または２に記載の連結車両の障害物検出装置。
  4. 　前記通過領域算出部は、前記通過予測領域として、前記牽引車および前記被牽引車が急停止による制動距離を移動するまでに通過する第１通過予測領域と、前記牽引車および前記被牽引車が緩停止による制動距離を移動するまでに通過する第２通過予測領域とを算出し、
    　前記監視領域算出部は、前記周辺領域と前記第１通過予測領域とが重複する領域を第１監視領域として算出し、前記周辺領域と前記第２通過予測領域とが重複する領域を第２監視領域として算出し、
    　前記障害物検出部は、前記障害物センサで検知された障害物が、前記第１監視領域内または前記第２監視領域内で検出されたことに応じて、検出された障害物の位置が前記第１監視領域内であるか前記第２監視領域内であるかを示す情報を付加した前記障害物検出情報を出力する、請求項３に記載の連結車両の障害物検出装置。
  5. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の連結車両の障害物検出装置に接続された運転制御部を有する、連結車両の運転システムであって、
    　前記運転制御部は、前記障害物検出装置から出力された障害物検出情報を取得したことに応じて、前記牽引車に停止指示を出力する、連結車両の運転システム。
  6. 　請求項４に記載の連結車両の障害物検出装置に接続された運転制御部を有する、連結車両の運転システムであって、
    　前記運転制御部は、
    　前記障害物検出装置から出力された前記障害物検出情報を取得したことに応じて、当該障害物検出情報に付加された情報に基づいて障害物の位置が前記第１監視領域内であるか前記第２監視領域内であるかを判定し、
    　当該障害物の位置が前記第１監視領域内であると判定したことに応じて前記牽引車に急停止指示を出力し、
    　当該障害物の位置が前記第２監視領域内であると判定したことに応じて前記牽引車に緩停止指示を出力する、
    連結車両の運転システム。
  7. 　前記運転制御部は、前記障害物検出装置から出力された前記障害物検出情報を取得したことに応じて、現在の操舵角度を維持する指示を出力する、請求項５または６に記載の連結車両の運転システム。
  8. 　前記牽引車は自動運転機構を備え、
    　前記運転制御部は、前記停止指示および前記操舵角度を維持する指示を、前記自動運転機構に出力する、請求項７に記載の連結車両の運転システム。
  9. 　牽引車および前記牽引車により牽引される被牽引車の周辺にある障害物を検知する、連結車両の障害物検出方法であって、
    　前記牽引車および前記被牽引車が旋回しているときに、前記牽引車および前記被牽引車の旋回方向の周辺領域を算出する周辺領域算出ステップと、
    　前記牽引車および前記被牽引車が旋回する際の通過予測領域を算出する通過予測領域算出ステップと、
    　前記周辺領域算出ステップで検出された周辺領域と、前記通過予測領域算出ステップで算出された通過予測領域とが重複する領域を、監視領域として算出する監視領域算出ステップと、
    　前記牽引車および前記被牽引車の周辺にある障害物を検知する障害物センサで検知された障害物が、前記監視領域内で検出されたことに応じて、前記牽引車および前記被牽引車の旋回により巻き込まれる可能性がある障害物を検出したことを示す障害物検出情報を出力する障害物検出ステップと、
    を有する、連結車両の障害物検出方法。
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