JP3291707B2 - Apparatus and method for guiding and guiding a mobile object - Google Patents

Apparatus and method for guiding and guiding a mobile object

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JP3291707B2
JP3291707B2 JP01398597A JP1398597A JP3291707B2 JP 3291707 B2 JP3291707 B2 JP 3291707B2 JP 01398597 A JP01398597 A JP 01398597A JP 1398597 A JP1398597 A JP 1398597A JP 3291707 B2 JP3291707 B2 JP 3291707B2
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英男 田巻
寛 大島
豊一 小野
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  • Loading Or Unloading Of Vehicles (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、砕石現場、材料置
場等において積荷を積込み、これを運搬して排出場にい
るダンプトラック等の目標対象物に積荷を排出する作業
を行う場合のように、ホイールローダ等の移動体を上記
ダンプトラック等の目標対象物まで誘導走行させる移動
体の誘導走行制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a case where a load is loaded at a quarrying site, a material storage place, or the like, and is transported and discharged to a target object such as a dump truck at a discharge place. The present invention relates to a guided traveling control device for a traveling body such as a wheel loader for guiding a traveling body to a target object such as the dump truck.

【0002】[0002]

【従来の技術】ホイールローダ等の積込運搬車両1は、
図4に示すように、砕石現場(切羽)、材料置場(上
屋)などの積込場(掘削場)30の積込位置(掘削位
置)Qにて積荷をすくい込んだ後、切返し点31(その
位置はRにて示される)を経由して、排土場32まで戻
り、この排土場32に停車しているダンプトラック50
等の目標対象物の目標位置Tに位置決めされることによ
って、ダンプトラック50に積荷を排出する作業を行
う。そして、再び、排土場32から切返し点31を経由
して積込場30まで移動する。こうして、ホイールロー
ダ1は、上記作業内容を1サイクルとする積込運搬作業
(いわゆるVシェイプ運転)を繰り返し行う。ここで、
上記ホイールローダ1の移動経路は、予定走行経路40
として予め教示されており、ホイールローダ1は、いわ
ゆる推測航法によって、ホイールローダ1の現在位置お
よび現在姿勢角を計測しつつ、教示された予定走行経路
に沿って誘導走行され、目標対象物であるダンプトラッ
ク50の教示目標位置Tに到達される。
2. Description of the Related Art A loading transport vehicle 1 such as a wheel loader is
As shown in FIG. 4, after the load is scooped at a loading position (digging position) Q of a loading place (digging place) 30 such as a crushed stone site (face) and a material storage place (shed), a turning point 31 is set. (The position is indicated by R), returns to the dumping place 32, and the dump truck 50 stopped at the dumping place 32.
And the like, and discharges the cargo to the dump truck 50 by being positioned at the target position T of the target object. And it moves again from the earth removal place 32 to the loading place 30 via the turning point 31. In this way, the wheel loader 1 repeatedly performs the loading / transporting operation (so-called V-shape operation) in which the above-described operation is one cycle. here,
The traveling route of the wheel loader 1 is a scheduled traveling route 40.
The wheel loader 1 is guided by a so-called dead reckoning along a taught planned traveling route while measuring a current position and a current attitude angle of the wheel loader 1 and is a target object. The teaching target position T of the dump truck 50 is reached.

【0003】一方、ダンプトラック50は、積荷が満載
されると(通常、3サイクル程度で満載される)、停車
位置から積荷排出場まで移動し、再び、排土場32まで
引き返して停車される。しかし、ダンプトラック50
は、常に同じ位置に正確に停車されるわけではなく、停
車する毎に、その位置がばらついてしまう。
[0003] On the other hand, when the dump truck 50 is fully loaded (usually loaded in about three cycles), the dump truck 50 moves from the stop position to the load discharge place, and then returns to the discharge place 32 and stops again. . However, the dump truck 50
Does not always stop exactly at the same position, and the position varies every time the vehicle stops.

【0004】したがって、ダンプトラック50の実際の
目標位置は、最初に教示された教示目標位置Tとは異な
ってしまい、ホイールローダ1が予定走行経路40に従
って誘導走行されたとしても、ダンプトラック50の実
際の停車位置に応じた正確な目標位置に到達できないこ
とがあり、排土作業を正確に行うことができないという
問題があった。
Therefore, the actual target position of the dump truck 50 is different from the teaching target position T taught first, and even if the wheel loader 1 is guided along the planned traveling route 40, the actual target position of the dump truck 50 is not changed. There has been a problem in that it may not be possible to reach an accurate target position corresponding to the actual stop position, and it may not be possible to accurately perform the earth discharging operation.

【0005】そこで、特願平8−243737号(発明
の名称「掘削および積込み自動化システム」)にみられ
るように、ダンプトラック50をホイールローダ1搭載
のカメラにて撮像し、これを画像処理することによっ
て、ダンプトラック50の実際の停車位置を計測し、こ
の計測結果に応じて、ホイールローダ1を、ダンプトラ
ック50の実際の停車位置に応じた正確な目標位置に到
達させようとする試みがなされている。
Therefore, as shown in Japanese Patent Application No. 8-243737 (title "Automated Excavation and Loading System"), the dump truck 50 is imaged by a camera mounted on the wheel loader 1, and the image is processed. In this way, an attempt is made to measure the actual stop position of the dump truck 50, and to make the wheel loader 1 reach an accurate target position corresponding to the actual stop position of the dump truck 50 according to the measurement result. It has been done.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、こうした画像
処理によって、目標対象物の位置を計測する方法は、環
境条件によっては(曇天時、直射日光を受けているとき
など)、目標対象物の光の陰影がはっきりしないことが
あり、これに起因して位置計測精度が劣化することがあ
る。また、撮像用のカメラそれ自体も、環境条件の影響
を受けることによって(カメラが直射日光を受ける場合
など)、位置計測精度が劣化することがある。
However, the method of measuring the position of the target object by such image processing is dependent on the environmental conditions (such as cloudy weather and direct sunlight) depending on the environmental conditions. May not be clear and the position measurement accuracy may be degraded due to this. Further, the imaging camera itself may be affected by environmental conditions (for example, when the camera receives direct sunlight), so that the position measurement accuracy may be deteriorated.

【0007】また、こうした画像処理による目標対象物
の位置計測システムは、カメラ、画像処理装置を必要と
することから、構成が複雑であり、コスト上昇が招来す
るという問題もある。
Further, such a position measuring system for a target object by image processing requires a camera and an image processing device, and thus has a problem that the configuration is complicated and the cost is increased.

【0008】さらに、こうした機器は、建設機械が使用
される厳しい環境下での信頼性に欠ける面がある。本発
明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、建設
機械が使用される厳しい環境下であっても既に実績のあ
る機器を使用することで信頼性を向上させ、かつ簡易な
システム構成にてコスト低減を図り、かつ環境条件に影
響されることなく常に正確に目標対象物の位置を計測す
ることにより、実際の目標位置まで正確に誘導走行させ
る装置および方法を提供することを解決課題とするもの
である。
Further, such equipment lacks reliability in a severe environment in which a construction machine is used. The present invention has been made in view of such circumstances, and improves the reliability by using equipment that has already been used even in a severe environment where construction machines are used, and achieves a simple system configuration. It is an object of the present invention to provide an apparatus and a method for accurately guiding a vehicle to an actual target position by always measuring the position of a target object accurately without being affected by environmental conditions. Is what you do.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段および作用、効果】そこ
で、本発明の第1発明では、目標対象物の目標位置まで
の予定走行経路を教示し、移動体が移動する平面を2つ
の座標軸から成る座標系によって示し、前記2つの座標
軸を前記移動体の移動開始位置で設定し、前記座標系上
の座標位置として前記移動体の現在位置を計測するとと
もに、前記2つの座標軸のうちの1つの座標軸を基準方
向として前記移動体の現在姿勢角を計測することによっ
て、前記移動体を前記教示された予定走行経路に沿って
誘導走行させ、前記目標対象物の教示目標位置に到達さ
せる移動体の誘導走行制御装置において、前記目標対象
物に、光を反射する第1の光反射手段と第2の光反射手
段とを所定距離離間させて配設するとともに、前記移動
体に、前記目標対象物に向けて光を投光する投光手段
と、前記投光手段から投光され、前記目標対象物の前記
第1および第2の光反射手段によって反射された光を受
光する受光手段とを具え、前記受光手段で前記第1の光
反射体で反射された光が受光された時点の前記移動体の
現在位置および現在姿勢角と、前記受光手段で前記第2
の光反射体で反射された光が受光された時点の前記移動
体の現在位置および現在姿勢角と、前記移動体から前記
目標対象物に向けて光が投光される方向と、前記所定距
離と、前記1つの座標軸を基準方向とする前記目標対象
物の姿勢角とに基づいて、前記目標対象物の実際の目標
位置を計測する目標位置計測手段と、前記目標位置計測
手段で計測された前記目標対象物の実際の目標位置によ
って前記教示目標位置を補正し、この補正された目標位
置まで前記移動体をさらに誘導走行させる制御手段とを
具えている。
Therefore, according to a first aspect of the present invention, a planned traveling route to a target position of a target object is taught, and a plane on which the moving body moves is constituted by two coordinate axes. Indicated by a coordinate system, the two coordinate axes are set at the movement start position of the moving body, the current position of the moving body is measured as a coordinate position on the coordinate system, and one of the two coordinate axes is By guiding the moving body along the taught planned traveling path by measuring the current posture angle of the moving body with reference to the reference direction, guiding the moving body to reach the taught target position of the target object In the travel control device, a first light reflecting means and a second light reflecting means for reflecting light are disposed on the target object at a predetermined distance from each other, and the moving object is provided on the moving object. And light receiving means for receiving light emitted from the light emitting means and reflected by the first and second light reflecting means of the target object. A current position and a current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the first light reflector is received by the light receiving means;
The current position and the current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the light reflector is received, the direction in which light is projected from the moving body toward the target object, and the predetermined distance. And a target position measuring unit that measures an actual target position of the target object based on the posture angle of the target object with the one coordinate axis as a reference direction, and a target position measured by the target position measuring unit. Control means for correcting the teaching target position based on the actual target position of the target object, and further guiding the moving body to the corrected target position.

【0010】この第1発明の構成によれば、図5に示す
ように、目標対象物50に、光を反射する第1の光反射
手段51Rと第2の光反射手段51Fとが所定距離l1
だけ離間させて配設される。一方、移動体1に、目標対
象物50に向けて光を投光する投光手段29Rと、投光
手段29Rから投光され、目標対象物50の第1および
第2の光反射手段51R、51Fによって反射された光
を受光する受光手段19Rとが具えられる。
According to the structure of the first aspect of the invention, as shown in FIG. 5, the first light reflecting means 51R and the second light reflecting means 51F for reflecting light are separated from the target object 50 by a predetermined distance l1.
It is arranged only apart. On the other hand, a light projecting unit 29R for projecting light toward the target object 50 on the moving body 1, and a first and second light reflecting unit 51R of the target object 50, which are projected from the light projecting unit 29R, And light receiving means 19R for receiving the light reflected by 51F.

【0011】そして、受光手段19Rで第1の光反射手
段51Rで反射された光L1が受光された時点の移動体
1の現在位置(X1、Y1)および現在姿勢角β1と、受
光手段19Rで第2の光反射手段51Fで反射された光
L3が受光された時点の移動体1の現在位置(X2、Y
2)および現在姿勢角β2と、光が投光される方向αと、
所定距離l1と、目標対象物50の姿勢角γとに基づい
て、目標対象物50の実際の目標位置T´が計測され
る。
Then, the current position (X1, Y1) and the current attitude angle β1 of the moving body 1 at the time when the light L1 reflected by the first light reflecting means 51R is received by the light receiving means 19R and the light receiving means 19R The current position (X2, Y) of the moving body 1 at the time when the light L3 reflected by the second light reflecting means 51F is received.
2) and the current attitude angle β2, the direction α in which light is projected,
The actual target position T 'of the target object 50 is measured based on the predetermined distance l1 and the attitude angle γ of the target object 50.

【0012】そして、この計測された目標対象物50の
実際の目標位置T´によって教示目標位置Tが補正さ
れ、この補正された目標位置T´まで移動体1がさらに
誘導走行される。
The teaching target position T is corrected based on the measured actual target position T 'of the target object 50, and the moving body 1 is further guided to the corrected target position T'.

【0013】このように、第1発明によれば、建設機械
が使用される厳しい環境下であっても既に実績のある光
学機器を使用することで信頼性が向上され、かつ簡易な
システム構成にてコスト低減が図られ、かつ環境条件に
影響されることなく常に正確に目標対象物の位置が計測
され、実際の目標位置まで正確に誘導走行されるという
効果が得られる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, even in a severe environment in which a construction machine is used, reliability is improved by using an optical device that has already been used, and a simple system configuration is realized. Therefore, it is possible to obtain the effect that the position of the target object is always accurately measured without being affected by the environmental conditions, and the vehicle is guided accurately to the actual target position.

【0014】また、本発明の第2発明では、目標対象物
の目標位置までの予定走行経路を教示し、移動体が移動
する平面を2つの座標軸から成る座標系によって示し、
前記2つの座標軸を前記移動体の移動開始位置で設定
し、前記座標系上の座標位置として前記移動体の現在位
置を計測するとともに、前記2つの座標軸のうちの1つ
の座標軸を基準方向として前記移動体の現在姿勢角を計
測することによって、前記移動体を前記教示された予定
走行経路に沿って誘導走行させ、前記目標対象物の教示
目標位置に到達させる移動体の誘導走行制御装置におい
て、前記目標対象物に、光を反射する第1の光反射手段
と第2の光反射手段とを所定距離離間させて配設すると
ともに、前記移動体に、前記目標対象物に向けて光を投
光する投光手段と、前記第1の投光手段から投光され、
前記目標対象物の前記第1の光反射手段によって反射さ
れた光を受光する第1の受光手段と、前記目標対象物に
向けて、前記第1の投光手段の投光方向とは異なる方向
に光を投光する第2の投光手段と、前記第2の投光手段
から投光され、前記目標対象物の前記第2の光反射手段
によって反射された光を受光する第2の受光手段と、を
具え、前記第1の受光手段で前記第1の光反射手段で反
射された光が受光された時点の前記移動体の現在位置お
よび現在姿勢角と、前記第2の受光手段で前記第2の光
反射手段で反射された光が受光された時点の前記移動体
の現在位置および現在姿勢角と、前記移動体から前記目
標対象物に向けて光が投光される方向と、前記所定距離
と、前記1つの座標軸を基準方向とする前記目標対象物
の姿勢角とに基づいて、前記目標対象物の実際の目標位
置を計測する目標位置計測手段と、前記目標位置計測手
段で計測された前記目標対象物の実際の目標位置によっ
て前記教示目標位置を補正し、この補正された目標位置
まで前記移動体をさらに誘導走行させる制御手段とを具
えるようにしている。
According to a second aspect of the present invention, a planned traveling route to a target position of a target object is taught, and a plane on which the moving body moves is indicated by a coordinate system including two coordinate axes.
The two coordinate axes are set at the movement start position of the moving body, and the current position of the moving body is measured as a coordinate position on the coordinate system, and one of the two coordinate axes is set as a reference direction and By measuring the current posture angle of the moving body, the guided traveling control device of the moving body that guides the moving body along the taught scheduled traveling path and reaches the teaching target position of the target object, A first light reflecting means and a second light reflecting means for reflecting light are arranged on the target object at a predetermined distance from each other, and light is projected on the moving body toward the target object. Light emitting means for emitting light, light emitted from the first light emitting means,
A first light receiving unit that receives light of the target object reflected by the first light reflecting unit, and a direction different from a light emitting direction of the first light emitting unit toward the target object. A second light projecting means for projecting light to the first target, and a second light receiving means for receiving light emitted from the second light projecting means and reflected by the second light reflecting means of the target object Means, the current position and the current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the first light reflecting means is received by the first light receiving means, and the second light receiving means A current position and a current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the second light reflecting unit is received, and a direction in which light is projected from the moving body toward the target object, Based on the predetermined distance and a posture angle of the target object with the one coordinate axis as a reference direction. And correcting the teaching target position by a target position measuring means for measuring an actual target position of the target object and an actual target position of the target object measured by the target position measuring means. Control means for further guiding the moving body to the target position.

【0015】この第2発明の構成によれば、図7に示す
ように、目標対象物50に、光を反射する第1の光反射
手段51Rと第2の光反射手段51Fとが所定距離l1
だけ離間されて配設される。一方、移動体1に、目標対
象物50に向けて光を投光する第1の投光手段29L
と、この第1の投光手段29Lから投光され、目標対象
物50の第1の光反射手段51Rによって反射された光
を受光する第1の受光手段19Lと、目標対象物50に
向けて、第1の投光手段29Lの投光方向αとは異なる
方向−αに光を投光する第2の投光手段29Rと、この
第2の投光手段29Rから投光され、目標対象物50の
第2の光反射手段51Fによって反射された光を受光す
る第2の受光手段19Rとが具えられる。
According to the configuration of the second aspect of the present invention, as shown in FIG. 7, a first light reflecting means 51R and a second light reflecting means 51F that reflect light are separated from a target object 50 by a predetermined distance l1.
It is arranged only apart. On the other hand, the first light projecting unit 29L that projects light toward the target object 50 on the moving body 1
And a first light receiving unit 19L that receives light emitted from the first light projecting unit 29L and reflected by the first light reflecting unit 51R of the target object 50, and toward the target object 50. A second light projecting means 29R for projecting light in a direction -α different from the light projecting direction α of the first light projecting means 29L, and a target object projected from the second light projecting means 29R. And a second light receiving means 19R for receiving the light reflected by the 50 second light reflecting means 51F.

【0016】そして、第1の受光手段19Lで第1の光
反射手段51Rで反射された光L4が受光された時点の
移動体1の現在位置(X5、Y5)および現在姿勢角β3
と、第2の受光手段19Rで第2の光反射手段51Fで
反射された光L6が受光された時点の移動体1の現在位
置(X6、Y6)および現在姿勢角β3と、光が投光され
る方向α、−αと、所定距離l1と、目標対象物50の
姿勢角γとに基づいて、目標対象物50の実際の目標位
置T″が計測される。
The current position (X5, Y5) and the current attitude angle β3 of the moving body 1 at the time when the light L4 reflected by the first light reflecting means 51R is received by the first light receiving means 19L.
And the current position (X6, Y6) and current attitude angle β3 of the moving body 1 at the time when the light L6 reflected by the second light reflecting means 51F is received by the second light receiving means 19R, and the light is projected. The actual target position T ″ of the target object 50 is measured based on the directions α, −α, the predetermined distance l 1, and the attitude angle γ of the target object 50.

【0017】そして、この計測された目標対象物50の
実際の目標位置T´によって教示目標位置Tが補正さ
れ、この補正された目標位置T″まで移動体1がさらに
誘導走行される。
The teaching target position T is corrected based on the measured actual target position T 'of the target object 50, and the moving body 1 is further guided to the corrected target position T ".

【0018】このように、第2発明によれば、第1発明
と同様に、建設機械が使用される厳しい環境下であって
も既に実績のある光学機器を使用することで信頼性が向
上され、かつ簡易なシステム構成にてコスト低減が図ら
れ、かつ環境条件に影響されることなく常に正確に目標
対象物の位置が計測され、実際の目標位置まで正確に誘
導走行されるという効果が得られる。
As described above, according to the second aspect of the present invention, the reliability is improved by using an optical device that has already been used even in a severe environment in which a construction machine is used, similarly to the first aspect of the invention. With the simple system configuration, the cost can be reduced, and the position of the target object is always accurately measured without being affected by the environmental conditions, so that the vehicle can be guided accurately to the actual target position. Can be

【0019】また、本発明の第3発明では、目標対象物
の目標位置までの予定走行経路を教示し、移動体が移動
する平面を2つの座標軸から成る座標系によって示し、
前記2つの座標軸を前記移動体の移動開始位置で設定
し、前記座標系上の座標位置として前記移動体の現在位
置を計測するとともに、前記2つの座標軸のうちの1つ
の座標軸を基準方向として前記移動体の現在姿勢角を計
測することによって、前記移動体を前記教示された予定
走行経路に沿って誘導走行させ、前記目標対象物の教示
目標位置に到達させる移動体の誘導走行制御装置におい
て、前記目標対象物に、光を反射する第1の光反射手段
と第2の光反射手段とを所定距離離間させて配設すると
ともに、前記移動体に、前記目標対象物に向けて光を投
光する投光手段と、前記第1の投光手段から投光され、
前記目標対象物の前記第1の光反射手段によって反射さ
れた光を受光する第1の受光手段と、前記目標対象物に
向けて、前記第1の投光手段の投光方向とは異なる方向
に光を投光する第2の投光手段と、前記第2の投光手段
から投光され、前記目標対象物の前記第1の光反射手段
または第2の光反射手段によって反射された光を受光す
る第2の受光手段と、を具え、前記第1および第2の受
光手段のうち一方の受光手段で前記第1および第2の光
反射手段のうち一方の光反射手段で反射された光が受光
された時点の前記移動体の現在位置および現在姿勢角
と、前記一方の受光手段と同一の受光手段で前記一方の
受光手段とは異なる他方の光反射手段で反射された光が
受光された時点の前記移動体の現在位置および現在姿勢
角と、前記移動体から前記目標対象物に向けて光が投光
される方向と、前記所定距離と、前記1つの座標軸を基
準方向とする前記目標対象物の姿勢角とに基づいて、前
記目標対象物の実際の目標位置を計測する第1の目標位
置計測手段と、前記第1の目標位置計測手段で計測され
た前記目標対象物の実際の目標位置によって前記教示目
標位置を補正し、この補正された目標位置まで前記移動
体をさらに誘導走行させる第1の制御手段と、前記第1
の制御手段によって、前記移動体をさらに前記目標対象
物に接近させた後に、前記第1および第2の受光手段の
うち一方の受光手段で前記第1および第2の光反射手段
のうち一方の光反射手段で反射された光が受光された時
点の前記移動体の現在位置および現在姿勢角と、前記一
方の受光手段とは異なる他方の受光手段で前記一方の光
反射手段とは異なる他方の光反射手段で反射された光が
受光された時点の前記移動体の現在位置および現在姿勢
角と、前記移動体から前記目標対象物に向けて光が投光
される方向と、前記所定距離と、前記1つの座標軸を基
準方向とする前記目標対象物の姿勢角とに基づいて、前
記目標対象物の実際の目標位置を計測する第2の目標位
置計測手段と、前記第2の目標位置計測手段で計測され
た前記目標対象物の実際の目標位置によって前記教示目
標位置を補正し、この補正された目標位置まで前記移動
体をさらに誘導走行させる第2の制御手段と、を具える
ようにしている。
According to a third aspect of the present invention, a predetermined traveling route to a target position of a target object is taught, and a plane on which the moving body moves is indicated by a coordinate system including two coordinate axes.
The two coordinate axes are set at the movement start position of the moving body, and the current position of the moving body is measured as a coordinate position on the coordinate system, and one of the two coordinate axes is set as a reference direction and By measuring the current posture angle of the moving body, the guided traveling control device of the moving body that guides the moving body along the taught scheduled traveling path and reaches the teaching target position of the target object, A first light reflecting means and a second light reflecting means for reflecting light are arranged on the target object at a predetermined distance from each other, and light is projected on the moving body toward the target object. Light emitting means for emitting light, light emitted from the first light emitting means,
A first light receiving unit that receives light of the target object reflected by the first light reflecting unit, and a direction different from a light emitting direction of the first light emitting unit toward the target object. A light projecting from the second light projecting means, and light reflected by the first light reflecting means or the second light reflecting means of the target object. And a second light receiving means for receiving the light reflected by one of the first and second light reflecting means by one of the first and second light receiving means. The current position and current attitude angle of the moving body at the time when the light is received, and the light reflected by the other light reflecting means different from the one light receiving means by the same light receiving means as the one light receiving means is received. The current position and current attitude angle of the moving body at the time of An actual target of the target object is determined based on a direction in which light is projected toward the target object, the predetermined distance, and an attitude angle of the target object with the one coordinate axis as a reference direction. A first target position measuring means for measuring a position, and the teaching target position is corrected by an actual target position of the target object measured by the first target position measuring means, and up to the corrected target position. First control means for further guiding the moving body to guide the vehicle,
After the moving body is further brought closer to the target object by the control means, one of the first and second light reflecting means is used by one of the first and second light receiving means. The current position and current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the light reflecting means is received, and the other light receiving means different from the one light reflecting means in the other light receiving means different from the one light receiving means The current position and the current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the light reflecting means is received, the direction in which light is projected from the moving body toward the target object, and the predetermined distance. Second target position measuring means for measuring an actual target position of the target object based on the attitude angle of the target object with the one coordinate axis as a reference direction; and the second target position measurement Said target object measured by means The teaching target position is corrected by the actual target position, so that comprises a second control means for further guided to travel the movable body until the corrected target position.

【0020】この第3発明によれば、図5および図7に
示すように、目標対象物50に、光を反射する第1の光
反射手段51Rと第2の光反射手段51Fとが所定距離
l1だけ離間されて配設される。一方、移動体1に、目
標対象物50に向けて光を投光する第1の投光手段29
Lと、この第1の投光手段29Lから投光され、目標対
象物50の第1の光反射手段51Rまたは第2の光反射
手段51Lによって反射された光を受光する第1の受光
手段19Lと、目標対象物50に向けて、第1の投光手
段29Lの投光方向αとは異なる方向−αに光を投光す
る第2の投光手段29Rと、この第2の投光手段29R
から投光され、目標対象物50の第1の光反射手段51
Rまたは第2の光反射手段51Fによって反射された光
を受光する第2の受光手段19Rとが具えられる。
According to the third aspect of the present invention, as shown in FIGS. 5 and 7, the first light reflecting means 51R and the second light reflecting means 51F, which reflect light, are separated from the target object 50 by a predetermined distance. It is arranged at a distance of l1. On the other hand, the first light projecting unit 29 that projects light toward the target object 50 on the moving body 1
L and a first light receiving unit 19L that receives light emitted from the first light projecting unit 29L and reflected by the first light reflecting unit 51R or the second light reflecting unit 51L of the target object 50. A second light projecting means 29R for projecting light in a direction -α different from the light projecting direction α of the first light projecting means 29L toward the target object 50; and a second light projecting means. 29R
And the first light reflecting means 51 of the target object 50
R or second light receiving means 19R for receiving the light reflected by the second light reflecting means 51F.

【0021】そして、第1および第2の受光手段のうち
一方の受光手段19Rで第1および第2の光反射手段の
うち一方の光反射手段51Rで反射された光L1が受光
された時点の移動体1の現在位置(X1、Y1)および現
在姿勢角β1と、一方の受光手段19Rと同一の受光手
段で一方の光反射手段51Rとは異なる他方の光反射手
段51Lで反射された光L3が受光された時点の移動体
1の現在位置(X2、Y2)および現在姿勢角β2と、前
記光が投光される方向αと、所定距離l1と、目標対象
物50の姿勢角γとに基づいて、目標対象物50の実際
の目標位置T´が計測される。
At the time when the light L1 reflected by the one light reflecting means 51R of the first and second light reflecting means is received by one of the first and second light receiving means 19R. The current position (X1, Y1) and the current attitude angle β1 of the moving body 1 and the light L3 reflected by the other light reflecting means 51L different from the one light reflecting means 51R by the same light receiving means as the one light receiving means 19R. Is present position (X2, Y2) and the current attitude angle β2 of the moving body 1 at the time when the light is received, the direction α in which the light is projected, the predetermined distance l1, and the attitude angle γ of the target object 50. Based on this, the actual target position T 'of the target object 50 is measured.

【0022】そして、この計測された目標対象物50の
実際の目標位置T´によって教示目標位置Tが補正さ
れ、この補正された目標位置T´まで移動体1がさらに
誘導走行される。
The teaching target position T is corrected based on the measured actual target position T 'of the target object 50, and the mobile unit 1 is further guided to the corrected target position T'.

【0023】こうして、移動体1がさらに目標対象物5
0に接近された後に、第1および第2の受光手段のうち
一方の受光手段19Lで第1および第2の光反射手段の
うち一方の光反射手段51Rで反射された光L4が受光
された時点の移動体1の現在位置(X5、Y5)および現
在姿勢角β3と、一方の受光手段19Lとは異なる他方
の受光手段19Rで一方の光反射手段51Rとは異なる
他方の光反射手段51Fで反射された光L6が受光され
た時点の移動体1の現在位置(X6、Y6)および現在姿
勢角β3と、光が投光される方向α、−αと、所定距離
l1と、目標対象物50の姿勢角γとに基づいて、目標
対象物50の実際の目標位置T″が計測される。
In this way, the moving body 1 is further moved to the target object 5.
After approaching 0, the light L4 reflected by one of the first and second light reflecting means 51R was received by one of the first and second light receiving means 19L. The current position (X5, Y5) and current attitude angle β3 of the moving body 1 at the time and the other light reflecting means 51F different from the one light reflecting means 51R in the other light receiving means 19R different from the one light receiving means 19L. The current position (X6, Y6) and the current attitude angle β3 of the moving body 1 at the time when the reflected light L6 is received, the directions α and -α at which the light is projected, the predetermined distance l1, the target object The actual target position T ″ of the target object 50 is measured based on the attitude angle γ of the target object 50.

【0024】そして、この計測された目標対象物50の
実際の目標位置T″によって教示目標位置Tが補正さ
れ、この補正された目標位置T″まで移動体1がさらに
誘導走行される。
Then, the teaching target position T is corrected based on the measured actual target position T "of the target object 50, and the mobile unit 1 is further guided to the corrected target position T".

【0025】この第3発明によれば、第1発明、第2発
明の効果に加えて、移動体1が目標対象物50に遠方か
ら旋回しながら向かっていく場合と、さらに移動体1が
目標対象物50に接近し、目標対象物50に正対しなが
ら向かっていく場合それぞれに応じて、適切な位置計測
が正確に行われ、誘導走行が正確になされるという効果
が得られる。
According to the third invention, in addition to the effects of the first invention and the second invention, in the case where the moving body 1 turns toward the target object 50 from a distance, and when the moving body 1 further moves toward the target When the vehicle approaches the target object 50 and faces the target object 50 while facing the target object 50, appropriate position measurement is accurately performed in accordance with each case, and an effect that guidance traveling is performed accurately is obtained.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0027】図1は、本実施形態で想定している積込運
搬車両であるホイールローダ1の斜視透視図であり、目
標対象物であるダンプトラック50についてはその側面
を示している。
FIG. 1 is a perspective perspective view of a wheel loader 1 which is a loading / transporting vehicle assumed in the present embodiment, and shows a side view of a dump truck 50 which is a target object.

【0028】同図に示すように、ホイールローダ1(以
下、車両1という)はエンジン25を駆動源としており
作業機としてブーム23とバケット22を有している。
As shown in FIG. 1, a wheel loader 1 (hereinafter referred to as a vehicle 1) is driven by an engine 25 and has a boom 23 and a bucket 22 as working machines.

【0029】アクセルペダルの操作によってエンジン目
標回転数が設定されるとともに、電子制御ガバナ11に
加えられる電気信号に応じて燃料噴射量が制御されエン
ジン25の回転数が変化される。エンジン回転センサ1
2はエンジン25の実際の回転数を検出し、この検出信
号がエンジン回転数の制御のフィードバック信号として
使用される。
The target engine speed is set by operating the accelerator pedal, and the fuel injection amount is controlled in accordance with an electric signal applied to the electronic control governor 11 to change the engine 25 speed. Engine rotation sensor 1
2 detects the actual rotation speed of the engine 25, and this detection signal is used as a feedback signal for controlling the engine rotation speed.

【0030】前後進クラッチが前進または後進の状態
(中立以外)にあれば、エンジン25の動力はトルクコ
ンバータ、トランスミッション、プロペラシャフト、デ
ィファレンシャルギアを介してタイヤ26に伝達され、
エンジン回転の変化により車両1の走行速度を変化させ
ることができる。
If the forward / reverse clutch is in a forward or reverse state (other than neutral), the power of the engine 25 is transmitted to the tire 26 via a torque converter, a transmission, a propeller shaft, and a differential gear.
The running speed of the vehicle 1 can be changed by changing the engine rotation.

【0031】トランスミッション電磁弁15は、加えら
れる電気信号に応じてトランスミッションの速度段を変
化させるための弁であり、アクセルペダルの踏角を検出
するアクセルペダル角センサ13の検出値、ブレーキペ
ダルの作動を検出するブレーキペダル作動検出センサ1
4の検出値等に応じて上記トランスミッション電磁弁1
5に加えられる電気信号が変化される。
The transmission solenoid valve 15 is a valve for changing the speed stage of the transmission according to the applied electric signal, and detects the value detected by the accelerator pedal angle sensor 13 for detecting the depression angle of the accelerator pedal and the operation of the brake pedal. Brake operation detection sensor 1 for detecting
Transmission solenoid valve 1 according to the detected value of
5 is changed.

【0032】エンジン25によって油圧ポンプが駆動さ
れ、この油圧ポンプの吐出圧油がブーム・バケット油圧
電磁比例弁6を介して、ブーム23を駆動するブームシ
リンダ、バケット22を駆動するバケットシリンダに供
給され、ブーム23およびバケット22が上記電磁比例
弁6に加えられる電気信号に応じて駆動される。ブーム
23のブームフートピン部には、ブーム23の角度を検
出するブーム角度センサ2が配設されているとともに、
バケット22のバケット取付ピン部にはバケット22の
角度を検出するバケット角度センサ3が配設されてい
る。
The hydraulic pump is driven by the engine 25, and the discharge pressure oil of the hydraulic pump is supplied to the boom cylinder for driving the boom 23 and the bucket cylinder for driving the bucket 22 via the boom-bucket hydraulic proportional solenoid valve 6. , Boom 23 and bucket 22 are driven according to an electric signal applied to the electromagnetic proportional valve 6. A boom angle sensor 2 for detecting an angle of the boom 23 is provided on a boom foot pin portion of the boom 23,
A bucket angle sensor 3 that detects the angle of the bucket 22 is provided on a bucket mounting pin of the bucket 22.

【0033】ブーム23を駆動するブームシリンダには
そのシリンダ内の油圧を検出することによってブーム2
3にかかる負荷を検出するブームシリンダ油圧センサ5
が配設されているとともに、バケット22を駆動するバ
ケットシリンダにはそのシリンダ内の油圧を検出するこ
とによってバケット22にかかる負荷を検出するバケッ
トシリンダ油圧センサ4が配設されている。
The boom cylinder for driving the boom 23 is provided with a boom 2 by detecting the hydraulic pressure in the cylinder.
Boom cylinder oil pressure sensor 5 for detecting the load applied to 3
The bucket cylinder driving the bucket 22 is provided with a bucket cylinder oil pressure sensor 4 for detecting the load applied to the bucket 22 by detecting the oil pressure in the cylinder.

【0034】上記油圧ポンプの吐出圧油はステアリング
油圧電磁比例弁8を介して、ステアリング27を駆動す
るステアリングシリンダに供給され、ステアリング27
が上記電磁比例弁8に加えられる電気信号に応じて駆動
される。
The hydraulic pressure discharged from the hydraulic pump is supplied to a steering cylinder for driving a steering 27 via a steering hydraulic electromagnetic proportional valve 8.
Are driven in accordance with an electric signal applied to the electromagnetic proportional valve 8.

【0035】ステアリング27は、アーティキュレート
型の車両1の前後車体を屈折させることによって操舵さ
れるように構成されており、前後車体結合ピン部には、
ステアリング27の操舵角として前後車体の屈折角を検
出する車体屈折角センサ7が配設されている。
The steering 27 is configured to be steered by bending the front and rear vehicle bodies of the articulated type vehicle 1.
A vehicle body refraction angle sensor 7 that detects a refraction angle of the front and rear vehicle bodies as a steering angle of the steering 27 is provided.

【0036】ブレーキペダルの操作によってブレーキ圧
の目標値が設定されるとともに、ブレーキ空圧電磁比例
弁10に加えられる電気信号に応じてブレーキ圧が変化
されブレーキが作動する。ブレーキにはブレーキ圧を検
出するブレーキ圧センサ9が配設されており、この検出
信号がブレーキ圧制御のフィードバック信号として使用
される。
A target value of the brake pressure is set by operating the brake pedal, and the brake pressure is changed in accordance with an electric signal applied to the brake pneumatic proportional valve 10 to operate the brake. The brake is provided with a brake pressure sensor 9 for detecting a brake pressure, and this detection signal is used as a feedback signal for brake pressure control.

【0037】タイヤ26には、車両走行距離検出部であ
るタイヤ回転センサ16が付設されており、タイヤ26
の回転数Nを検出する。また、車体には、車両方位検出
部である光ファイバジャイロ17が配設されており、車
体姿勢角の角速度ωを検出する。
The tire 26 is provided with a tire rotation sensor 16 which is a vehicle running distance detecting unit.
Is detected. Further, an optical fiber gyro 17 as a vehicle azimuth detecting unit is provided in the vehicle body, and detects an angular velocity ω of the vehicle body posture angle.

【0038】上記タイヤ回転センサ16および光ファイ
バジャイロ17の各出力に基づいて後述するよう車両位
置が検出されることになるが、この車両位置はタイヤの
スリップ等による累積誤差を含んでいるので、後述する
ように、車両の予定走行路に沿って間欠的に配設された
反射ポール18と車両1との相対位置関係から、上記累
積誤差を間欠的に補正するようにしている。
The vehicle position is detected based on the outputs of the tire rotation sensor 16 and the optical fiber gyro 17 as will be described later. Since the vehicle position includes accumulated errors due to tire slip and the like, As will be described later, the accumulated error is intermittently corrected based on the relative positional relationship between the vehicle 1 and the reflection pole 18 intermittently arranged along the planned traveling path of the vehicle.

【0039】すなわち、車両1の車体の右側、左側に
は、それぞれレーザ投受光センサ19R、19Lが配設
されているとともに、予定走行路に沿って間欠的に反射
ポール18が配設されており、後述するよう、レーザ投
受光センサ19R、19Lと反射ポール18のリフレク
タ18a間でのレーザ光の投受光距離から車両1の補正
位置を求め、上記累積誤差を間欠的に補正するものであ
る。
That is, the right and left sides of the vehicle body of the vehicle 1 are provided with laser light emitting / receiving sensors 19R and 19L, respectively, and the reflecting pole 18 is provided intermittently along the planned traveling path. As will be described later, the correction position of the vehicle 1 is obtained from the light projecting / receiving distance of the laser light between the laser light emitting / receiving sensors 19R and 19L and the reflector 18a of the reflection pole 18, and the above-described cumulative error is intermittently corrected.

【0040】上記レーザ投受光センサ19R、19Lと
同一位置には、それぞれ目標対象物であるダンプトラッ
ク50の実際の目標位置を検出し、教示された目標位置
Tを補正するためのレーザ発振器29R、29Lが配設
されている。レーザ発振器29R、29Lは、図4に示
すように各レーザ発振器から射出されたレーザ光の光軸
Lが交差して、車両1前方に投光されるように配設され
ている。右のレーザ投受光センサ19Rは、右のレーザ
発振器29Rの投光、受光を検出し、左のレーザ投受光
センサ19Lは、左のレーザ発振器29Lの投光、受光
を検出する。
The laser oscillators 29R, 29R for detecting the actual target position of the dump truck 50, which is the target object, and correcting the taught target position T are located at the same positions as the laser light emitting / receiving sensors 19R, 19L. 29L are provided. The laser oscillators 29R and 29L are disposed so that the optical axes L of the laser beams emitted from the laser oscillators cross each other and are projected toward the front of the vehicle 1, as shown in FIG. The right laser light emitting and receiving sensor 19R detects light emission and light reception of the right laser oscillator 29R, and the left laser light emitting and receiving sensor 19L detects light emission and light reception of the left laser oscillator 29L.

【0041】一方、ダンプトラック50の荷台の側面の
前方、後方には、それぞれ、レーザ投受光センサ19
R、19Lから出力されたレーザ光Lを反射するリフレ
クタ51F、51Rが所定距離l1だけ離間されて配設
されている。リフレクタ51F、51Rによる反射レー
ザ光Lは、車両1の投受光センサ19R、19Lで検出
される。
On the other hand, in front of and behind the side of the loading platform of the dump truck 50, the laser
The reflectors 51F and 51R that reflect the laser light L output from the R and 19L are arranged at a predetermined distance l1. The laser light L reflected by the reflectors 51F and 51R is detected by the light emitting and receiving sensors 19R and 19L of the vehicle 1.

【0042】さて、操作スイッチ・表示部21には、自
動・手動切換スイッチ等種々のスイッチ、表示器が配置
されている。自動・手動切換スイッチは、車両1の走
行、作業を自動的に行うか手動にて行うかを選択するス
イッチであり、本実施形態では自動側に切り換えられた
場合を想定している。
Various switches and indicators, such as an automatic / manual changeover switch, are arranged in the operation switch / display unit 21. The automatic / manual changeover switch is a switch for selecting whether the traveling and the operation of the vehicle 1 are performed automatically or manually, and in the present embodiment, it is assumed that the vehicle 1 is switched to the automatic side.

【0043】演算処理装置20は、各センサ等の検出信
号等を入力して、各電磁比例弁等に制御信号である電気
信号を加えるものであり、CPU、メモリを中心にして
構成されている。
The arithmetic processing unit 20 receives a detection signal from each sensor or the like and applies an electric signal as a control signal to each of the electromagnetic proportional valves and the like, and is composed mainly of a CPU and a memory. .

【0044】以下、この演算処理装置20で実行される
演算処理内容について説明する。
Hereinafter, the contents of the arithmetic processing executed by the arithmetic processing device 20 will be described.

【0045】演算処理装置20に、車両走行距離検出部
であるタイヤ回転センサ16の検出信号および車両方位
検出部である光ファイバジャイロ17の検出信号が入力
されると、以下のような処理が順次実行される。
When the detection signal of the tire rotation sensor 16 as the vehicle traveling distance detecting unit and the detection signal of the optical fiber gyro 17 as the vehicle azimuth detecting unit are input to the arithmetic processing unit 20, the following processing is sequentially performed. Be executed.

【0046】・車両走行距離Sの演算 タイヤ回転センサ16の検出信号に基づきタイヤ回転数
Nを求める。
Calculation of the vehicle running distance S The tire rotation speed N is obtained based on the detection signal of the tire rotation sensor 16.

【0047】つぎに、このタイヤ回転数Nと既知のタイ
ヤ負荷半径rとの積より車両走行距離Sを算出する。
Next, the vehicle running distance S is calculated from the product of the tire rotational speed N and the known tire load radius r.

【0048】・車両方位θの演算 光ファイバジャイロ17の検出信号に基づき車体の姿勢
角の角速度ωを積算することにより、車両方位変化Δθ
を算出し、既知の初期方位に対して方位変化Δθを加え
て、初期車両方位に対する現在の車両方位θを算出す
る。 ・車両位置(X、Y)の演算 上記車両走行距離Sと車両方位θの正弦sin、余弦c
osとの積S・sinθ、S・cosθを積算すること
によりX−Y座標系上における車両座標位置(X、Y)
を求める。
Calculation of the vehicle azimuth θ The vehicle azimuth change Δθ is calculated by integrating the angular velocity ω of the attitude angle of the vehicle body based on the detection signal of the optical fiber gyro 17.
Is calculated, and the azimuth change Δθ is added to the known initial azimuth to calculate the current vehicle azimuth θ with respect to the initial vehicle azimuth. Calculation of vehicle position (X, Y) Sine sin, cosine c of vehicle travel distance S and vehicle direction θ
The vehicle coordinate position (X, Y) on the XY coordinate system is obtained by integrating the product S · sin θ and S · cos θ with os.
Ask for.

【0049】すなわち、図2に示すように、逐次の車両
位置(X1、Y1)=(S1・cosθ1、S1・sinθ
1)、(X2、Y2)=(X1+S2・cosθ2、Y1+S2
・sinθ2)、…が算出され、車両1の演算上の軌跡
41が求められる。
That is, as shown in FIG. 2, the sequential vehicle position (X1, Y1) = (S1 · cos θ1, S1 · sin θ
1), (X2, Y2) = (X1 + S2 · cos θ2, Y1 + S2
· Sin θ2), ... are calculated, and the calculated trajectory 41 of the vehicle 1 is obtained.

【0050】ところが、こうして積算によって得られる
車両位置は、その積算による、あるいはタイヤのスリッ
プによる累積誤差を含んでいるので、図3に示すように
位置補正が行われる。
However, since the vehicle position obtained by the integration includes the accumulated error due to the integration or the slip of the tire, the position is corrected as shown in FIG.

【0051】すなわち、同図3に示すように、車両1の
逐次の演算位置として、P1、P2、P3が取得されたも
のとすると、位置P3において、車両1からレーザ光が
投光され、反射ポール18-1のリフレクタ18aで反射
されて車両1で反射光が受光される。このときのレーザ
投受光センサ19の出力から車両1と反射ポール18-1
との間の相対距離が求められ、さらに車両1が所定距離
だけ移動して位置P4に達したときに同様にして車両1
と反射ポール18-1との間の相対距離が求められる。そ
こで、これら相対距離と反射ポール18-1の既知の配設
位置と車両1が移動した所定距離とに基づき、車両1の
補正位置P´4が求められる。そして、累積誤差を含む
演算位置P4を、この補正位置P´4に置き換えて上記累
積誤差を補正する。
That is, as shown in FIG. 3, assuming that P1, P2, and P3 have been acquired as the successive calculation positions of the vehicle 1, a laser beam is emitted from the vehicle 1 at the position P3 and reflected. The reflected light is reflected by the reflector 18a of the pole 18-1 and the reflected light is received by the vehicle 1. From the output of the laser light emitting / receiving sensor 19 at this time, the vehicle 1 and the reflection pole 18-1
Is calculated, and when the vehicle 1 moves by a predetermined distance to reach the position P4, the vehicle 1
The relative distance between and the reflection pole 18-1 is determined. Therefore, the corrected position P'4 of the vehicle 1 is obtained based on the relative distance, the known arrangement position of the reflection pole 18-1 and the predetermined distance to which the vehicle 1 has moved. Then, the calculation position P4 including the accumulated error is replaced with the correction position P'4 to correct the accumulated error.

【0052】車両1がつぎの反射ポール18-2に到達し
たときにも同様にして補正位置P´7が求められ、累積
誤差を含む演算位置P7を、この補正位置P´7に置き換
えて上記累積誤差を補正する。こうして、累積誤差が補
正された車両1の実際の軌跡41´が取得される。
When the vehicle 1 arrives at the next reflection pole 18-2, the corrected position P'7 is similarly obtained, and the calculated position P7 including the accumulated error is replaced with the corrected position P'7. Correct the accumulated error. Thus, the actual trajectory 41 'of the vehicle 1 with the accumulated error corrected is obtained.

【0053】演算処理装置20は、こうして演算、補正
された車両1の実際の軌跡41´と、目標経路である予
定走行路40とを比較して、車両1が予定走行路40上
を辿るようにいわゆる推測航法により車両1を制御す
る。すなわち、演算処理装置20は、予定走行路40上
の逐次の目標車両位置(X、Y)、目標車両方位θが得
られるように、ステアリング油圧電磁比例弁8に対して
所要の電気信号を出力し、ステアリング27の操舵角を
制御する。また、演算処理装置20は、予定走行路40
上の逐次の目標車両位置(X、Y)、目標車両方位θが
得られるように、電子制御ガバナ11、トランスミッシ
ョン電磁弁15、ブレーキ圧電磁比例弁10に対して所
要の電気信号を出力し、エンジン25の回転数、トラン
スミッションの速度段、ブレーキ圧を制御する。こうし
て車両1は、予定走行路40上に沿って誘導走行され
る。
The arithmetic processing unit 20 compares the actual trajectory 41 ′ of the vehicle 1 calculated and corrected in this way with the planned traveling path 40 as the target path so that the vehicle 1 follows the planned traveling path 40. The vehicle 1 is controlled by so-called dead reckoning. That is, the arithmetic processing unit 20 outputs a required electric signal to the steering hydraulic solenoid proportional valve 8 so that the successive target vehicle position (X, Y) and the target vehicle direction θ on the scheduled traveling path 40 can be obtained. Then, the steering angle of the steering 27 is controlled. In addition, the arithmetic processing unit 20 includes a
A required electric signal is output to the electronic control governor 11, the transmission electromagnetic valve 15, and the brake pressure electromagnetic proportional valve 10 so that the above successive target vehicle position (X, Y) and target vehicle direction θ can be obtained. It controls the number of revolutions of the engine 25, the speed stage of the transmission, and the brake pressure. In this manner, the vehicle 1 is guided along the scheduled traveling path 40.

【0054】ここで、本実施形態で想定している予定走
行経路40について説明する。
Here, the planned traveling route 40 assumed in this embodiment will be described.

【0055】積込運搬車両であるホイールローダ1は、
図4に示すように、積込場30の積込(開始)位置Qで
掘削を行い積荷をすくい込んだ後、切返し点31を経由
して排土場32まで戻り、該排土場32にて積荷を排出
してから、再び排土場32から切返し点31を経由して
積込場30まで移動する1サイクルの積込運搬作業(い
わゆるVシェイプ運転)を繰り返し行う。ここで、積込
場30は、砕石現場である切羽を想定しているが、材料
置場(上屋)であってもよい。
The wheel loader 1, which is a loading and carrying vehicle,
As shown in FIG. 4, after digging at the loading (start) position Q of the loading site 30 to scoop up the load, the vehicle returns to the dumping site 32 via the turning point 31 and returns to the dumping site 32. After the cargo is discharged, the load carrying operation (so-called V-shape operation) of one cycle of moving from the unloading place 32 to the loading place 30 via the turning point 31 again is repeatedly performed. Here, the loading site 30 is assumed to be a face that is a crushed stone site, but may be a material storage site (shed).

【0056】排土場32には、ホイールローダ1の積荷
が荷台に排出されるダンプトラック50が所定の姿勢角
度γで停車されている。
A dump truck 50 from which the load of the wheel loader 1 is discharged to a carrier is stopped at a predetermined attitude angle γ at the discharge site 32.

【0057】演算処理装置20には、こうした積込運搬
作業を行うための予定走行路40のティーチングデータ
が入力され、この予定走行路40(位置Q〜位置R〜位
置T)上の各点の位置P、車両方位角θが教示される。
この際、排土場32の目標位置Tについても教示され
る。
The teaching data of the planned traveling path 40 for carrying out such loading / transporting operation is input to the arithmetic processing unit 20, and each point on the planned traveling path 40 (position Q to position R to position T) is The position P and the vehicle azimuth angle θ are taught.
At this time, the target position T of the earth removal site 32 is also taught.

【0058】この目標位置Tは、ダンプトラック50側
面のリフレクタ51F、51Rの中間位置に設定されて
いる。
The target position T is set at an intermediate position between the reflectors 51F and 51R on the side surface of the dump truck 50.

【0059】また、自動作業に必要な教示もなされる。Further, teaching necessary for the automatic work is also provided.

【0060】たとえば、車両1を排土場32まで移動さ
せたときに、作業機姿勢を、積荷を排出するときの姿勢
(バケット高さ)にするために、そのときのブーム角度
センサ2、バケット角度センサ3の検出角が教示データ
として入力される。
For example, when the vehicle 1 is moved to the discharge place 32, the working machine posture is set to the posture (bucket height) at which the load is discharged, and the boom angle sensor 2 and the bucket The detection angle of the angle sensor 3 is input as teaching data.

【0061】図9に示すように、ダンプトラック50の
目標位置Tが教示される等して上述したティーチングが
終了すると(ステップ101)、演算処理装置20は、
メモリに記憶された教示データに基づき、推測航法によ
り予定走行路40に沿って車両1を誘導走行させ、1サ
イクル(ステップ102〜ステップ111〜ステップ1
02)のVシェイプ運転(積込(掘削)、運搬、排出と
いった一連の作業)を繰り返し行わせる。
As shown in FIG. 9, when the above-described teaching is completed by teaching the target position T of the dump truck 50 (step 101), the arithmetic processing unit 20
Based on the teaching data stored in the memory, the vehicle 1 is guided to travel along the scheduled travel path 40 by dead reckoning navigation, and one cycle (steps 102 to 111 to step 1) is performed.
02) V-shape operation (a series of operations such as loading (digging), transporting, and discharging) is repeatedly performed.

【0062】すなわち、車両1は、積込場(掘削場)3
0で積荷の掘削、すくい込みを行い(ステップ10
2)、予定走行路40を走行して、切返し点31に到着
する。切返し点31で一時停止され、車両1は、切返し
点31、排土場32間の経路に沿って排土場32のダン
プトラック50に向けて走行を開始する(ステップ10
3)。
That is, the vehicle 1 has a loading site (excavation site) 3
0 to excavate and rake the cargo (Step 10
2) The vehicle travels on the scheduled traveling path 40 and reaches the turning point 31. The vehicle 1 is temporarily stopped at the turning point 31 and starts traveling along the path between the turning point 31 and the dumping place 32 toward the dump truck 50 in the dumping place 32 (Step 10).
3).

【0063】以下、排土場32の目標点である教示目標
位置Tを補正する処理が実行され、この補正結果に応じ
て車両1が誘導走行制御される。
Hereinafter, a process of correcting the teaching target position T, which is the target point of the earth removal site 32, is executed, and the vehicle 1 is guided and controlled according to the correction result.

【0064】ここで、教示目標位置Tを補正するのは、
以下のような理由による。
Here, the teaching target position T is corrected by
For the following reasons.

【0065】すなわち、ダンプトラック50は、通常、
3サイクル程度で荷台に積荷が満載され、この満載され
た積荷を排出すべく停車位置から積荷排出場まで移動さ
れ、再び、排土場32まで引き返して停車される。しか
し、ダンプトラック50は、排土場32の常に同じ位置
に正確に停車されるわけではなく、停車する毎に、その
位置がばらついてしまい、図5の矢印Aに示すように位
置ずれを生じる。
That is, the dump truck 50 is usually
In about three cycles, the cargo bed is fully loaded, the cargo is moved from a stop position to a cargo discharge place to discharge the loaded cargo, and then returned to the discharge place 32 and stopped again. However, the dump truck 50 is not always stopped exactly at the same position of the earth dumping place 32, and the position varies every time the vehicle stops, and a displacement occurs as shown by an arrow A in FIG. .

【0066】したがって、ダンプトラック50の実際の
目標位置は、最初に教示された教示目標位置Tとは異な
ってしまい、車両1が予定走行経路40に従って誘導走
行されたとしても、ダンプトラック50の実際の停車位
置に応じた正確な目標位置に到達できないことがあり、
排土作業を正確に行うことができないという問題がある
ためである。
Therefore, the actual target position of the dump truck 50 is different from the initially taught target position T, and even if the vehicle 1 is guided along the scheduled traveling path 40, the actual target position of the dump truck 50 is not changed. May not be able to reach the exact target position according to the stop position of
This is because there is a problem that the discharging operation cannot be performed accurately.

【0067】車両1が切返し点31をスタート位置Rと
してダンプトラック50の教示目標位置Tに向けて走行
を始めると、図4に示すように、レーザ発振器29L、
29Rが作動され、車両前方にレーザ光Lが射出され
る。
When the vehicle 1 starts traveling toward the teaching target position T of the dump truck 50 with the turning point 31 as the start position R, as shown in FIG.
29R is operated, and laser light L is emitted forward of the vehicle.

【0068】ここで、図5に示すように、車両1が切返
し点31に一旦停止されているときの位置R、つまり車
両1を示す位置1aを、原点とし、車体の中心軸CをY
軸、原点を通る車体の左右方向軸をX軸とするX−Y座
標系が定義される。車体左のレーザ発振器29Lは、射
出されるレーザ光Lが車体中心Cに対して−α(右方向
に)だけ車体内側を向くように、車両位置1a(原点)
から−ΔX、ΔYだけずれて配設されているとともに、
車体右のレーザ発振器29Rは、射出されるレーザ光L
が車体中心Cに対して+α(左方向に)だけ車体内側を
向くように、車両位置1a(原点)からΔX、ΔYだけ
ずれて配設されている。
Here, as shown in FIG. 5, the position R when the vehicle 1 is once stopped at the turning point 31, that is, the position 1a indicating the vehicle 1 is defined as the origin, and the center axis C of the vehicle body is defined as Y.
An XY coordinate system is defined in which the X-axis is the left-right axis of the vehicle body passing through the axis and the origin. The laser oscillator 29L on the left side of the vehicle body 1a (origin) is such that the emitted laser beam L is directed toward the inside of the vehicle body by −α (to the right) with respect to the center C of the vehicle body.
And -ΔX and ΔY, and
The laser oscillator 29R on the right side of the vehicle body emits the laser light L
Is located at a position shifted from the vehicle position 1a (origin) by ΔX and ΔY so as to face the vehicle center by + α (to the left) with respect to the vehicle center C.

【0069】・第1回目の位置計測図5は、車両1がス
タート位置Rから走行を開始して間もなくの時点の幾何
的な関係を示しており、車両1は、ダンプトラック50
からみて遠方から左旋回しながら接近している姿勢をと
っている。
First Position Measurement FIG. 5 shows the geometrical relationship immediately after the vehicle 1 starts running from the start position R.
It is taking a posture approaching while turning left from a distance.

【0070】このように車両1がダンプトラック50の
教示目標位置Tに向けて遠方から左旋回しながら接近し
ている姿勢をとっている時点では、左右のレーザ発振器
29L、29Rのうち一方の右のレーザ発振器29Rか
ら射出されるレーザ光を用いて、ダンプトラック50の
実際の目標位置T´を計測する処理が以下のようにして
なされる。
As described above, when the vehicle 1 is taking a posture approaching while turning left from a distance toward the teaching target position T of the dump truck 50, one of the right and left laser oscillators 29L and 29R is turned right. The process of measuring the actual target position T 'of the dump truck 50 using the laser light emitted from the laser oscillator 29R is performed as follows.

【0071】ここで、各種記号を以下のように定義す
る。
Here, various symbols are defined as follows.

【0072】l1:ダンプトラック50の前後のリフレ
クタ51F、51R間の距離(既知) γ:ダンプトラック50の停車方向(排土場進入方向)
とX軸のなす角(既知) X1、Y1:右のレーザ投受光センサ19Rでダンプトラ
ック50後方のリフレクタ51Rによる反射光の受光を
検出した時点の車両座標位置 β1:同検出時点の車両方位角θ(X軸となす角) X´1、Y´1:同検出時点の右レーザ投受光センサ19
Rの座標位置 X2、Y2:右のレーザ投受光センサ19Rでダンプトラ
ック50前方のリフレクタ51Fによる反射光の受光を
検出した時点の車両座標位置 β2:同検出時点の車両方位角θ(X軸となす角) X´2、Y´2:同検出時点の右レーザ投受光センサ19
Rの座標位置 X3、Y3:ダンプトラック50前方のリフレクタ51F
の座標位置 X4、Y4:ダンプトラック50の前後のリフレクタ51
F、51Rを結ぶ線分の中点の座標位置(ダンプトラッ
ク50の実際の目標位置T´) L1:右レーザ投受光センサ19Rで後方リフレクタ5
1Rによる反射光を検出した時点のレーザ光軸を示す直
線 L2:上記直線L1を、前方リフレクタ51Fの座標位置
(X3、Y3)を通過するよう平行移動させた直線 L3:右レーザ投受光センサ19Rで前方リフレクタ5
1Fによる反射光を検出した時点のレーザ光軸を示す直
線 すると、図5から明らかなように、車両位置1aが座標
位置(X1、Y1)(車両方位角β1)のとき、右のレー
ザ投受光センサ19Rによって、レーザ発振器29Rか
ら射出され、ダンプトラック50後方のリフレクタ51
Rで反射されたレーザ光L1の受光を、レーザ投受光セ
ンサ19Rの座標位置(X´1、Y´1)、姿勢角β1+
αにて検出するので、この位置を通り、この傾きをもつ
直線として、このレーザ光軸を示す直線L1の式が求め
られる。
11: distance between the reflectors 51F and 51R before and after the dump truck 50 (known) γ: stopping direction of the dump truck 50 (direction of entry into the dumping place)
X1, Y1: vehicle coordinate position at the time when the right laser light emitting / receiving sensor 19R detects the reception of the reflected light by the reflector 51R behind the dump truck 50. β1: vehicle azimuth at the same detection time. θ (angle formed with the X axis) X′1, Y′1: right laser light emitting / receiving sensor 19 at the same detection time
R coordinate position X2, Y2: vehicle coordinate position at the time when the right laser light emitting / receiving sensor 19R detects the reception of the reflected light by the reflector 51F in front of the dump truck 50 β2: vehicle azimuth θ at the same detection time (with the X axis X'2, Y'2: right laser light emitting / receiving sensor 19 at the same detection point
R coordinate position X3, Y3: reflector 51F in front of dump truck 50
X4, Y4: reflectors 51 before and after the dump truck 50
F, the coordinate position of the midpoint of the line segment connecting 51R (the actual target position T 'of the dump truck 50) L1: the rear reflector 5 with the right laser light emitting / receiving sensor 19R
A straight line L2 indicating the laser beam axis at the time of detecting the reflected light by 1R. L2: A straight line obtained by translating the straight line L1 so as to pass through the coordinate position (X3, Y3) of the front reflector 51F. With front reflector 5
When a straight line indicating the laser optical axis at the time of detecting the reflected light by 1F is used, as is apparent from FIG. The reflector 51 emitted from the laser oscillator 29R by the sensor 19R and located behind the dump truck 50
The reception of the laser beam L1 reflected by R is performed by using the coordinate position (X'1, Y'1) of the laser light emitting / receiving sensor 19R and the attitude angle β1 +
Since it is detected by α, the equation of a straight line L1 indicating this laser optical axis is obtained as a straight line passing through this position and having this inclination.

【0073】 Y={tan(β1+α)}X−{tan(β1+α)}X1´+Y1´ …(1) そして、前方リフレクタ51Fの座標位置は、後方リフ
レクタ51Rの座標位置を、 X方向に、−l1・cosγ Y方向に、−l1・sinγ …(2) だけ平行移動した位置にあるので、後方リフレクタ51
Rを通過する上記(1)式の直線L1を、前方リフレク
タ51Fを通過するよう平行移動させた直線L2は、以
下のように求められる。
Y = {tan (β1 + α)} X− {tan (β1 + α)} X1 ′ + Y1 ′ (1) The coordinate position of the front reflector 51F is obtained by subtracting the coordinate position of the rear reflector 51R in the X direction by − l 1 · cos γ Since it is at a position translated in the Y direction by −l 1 · sin γ (2), the rear reflector 51
A straight line L2 obtained by translating the straight line L1 of the above equation (1) passing through R so as to pass through the front reflector 51F is obtained as follows.

【0074】 Y={tan(β1+α)}X−{tan(β1+α)}(X1´−l1・co sγ)+Y1´−l1・sinγ …(3) 車両1がさらに左旋回し、車両位置1aが座標位置(X
2、Y2)(車両方位角β2)に達すると、最初に反射レ
ーザ光L1を検出したセンサと同じ右のレーザ投受光セ
ンサ19Rによって、レーザ発振器29Rから射出さ
れ、ダンプトラック50前方のリフレクタ51Fで反射
されたレーザ光L3の受光を、レーザ投受光センサ19
Rの座標位置(X´2、Y´2)、姿勢角β2+αにて検
出するので、この位置を通り、この傾きをもつ直線とし
て、このレーザ光軸を示す直線L3の式が求められる。
Y = {tan (β1 + α)} X− {tan (β1 + α)} (X1′−11 · cosγ) + Y1′−11 · sinγ (3) The vehicle 1 further turns left and the vehicle position 1a is coordinated. Position (X
2, Y2) (vehicle azimuth angle β2), the laser light is emitted from the laser oscillator 29R by the same laser light emitting / receiving sensor 19R on the right side as the sensor that first detected the reflected laser light L1, and is reflected by the reflector 51F in front of the dump truck 50. The reflected light beam L3 is received by the laser
Since the detection is performed at the coordinate position (X'2, Y'2) of R and the attitude angle β2 + α, a straight line L3 indicating the laser optical axis is obtained as a straight line passing through this position and having this inclination.

【0075】 Y={tan(β2+α)}X−{tan(β2+α)}X2´+Y2´ …(4) 前方リフレクタ51Fの座標位置(X3、Y3)は、上記
直線L2、L3の交点として求められ、上記(3)式、
(4)式から、 となる。
Y = {tan (β2 + α)} X− {tan (β2 + α)} X2 ′ + Y2 ′ (4) The coordinate position (X3, Y3) of the front reflector 51F is obtained as the intersection of the straight lines L2, L3. , The above equation (3),
From equation (4), Becomes

【0076】前後リフレクタ51F、51Rを結ぶ線分
の中点の座標位置(X4、Y4)、つまりダンプトラック
50の実際の目標位置T´(X4、Y4)は、上記(5)
式により得られる座標位置(X3、Y3)と、上記(2)
式の平行移動量とを用いて、 X4=X3+(l1・cosγ)/2 Y4=Y3+(l1・sinγ)/2 …(6) と求められる。
The coordinate position (X 4, Y 4) of the midpoint of the line connecting the front and rear reflectors 51 F, 51 R, that is, the actual target position T ′ (X 4, Y 4) of the dump truck 50 is obtained in the above (5).
The coordinate position (X3, Y3) obtained by the equation and (2)
X4 = X3 + (11 · cosγ) / 2 Y4 = Y3 + (11 · sinγ) / 2 (6)

【0077】ここで、最初に反射レーザ光L1を受光し
た時点の車両位置1a(X1、Y1)と、レーザ投受光セ
ンサ19Rの座標位置(X´1、Y´1)との関係は、図
6に示す幾何的関係から、 X´1=X1+ΔXcos(β1−90°)−ΔYsin(β1−90°) =X1+ΔXsinβ1+ΔYcosβ1 Y´1=Y1+ΔXsin(β1−90°)+ΔYcos(β1−90°) =Y1−ΔXcosβ1+ΔYsinβ1 …(7) と求められる。
Here, the relationship between the vehicle position 1a (X1, Y1) when the reflected laser beam L1 is first received and the coordinate position (X'1, Y'1) of the laser light emitting / receiving sensor 19R is shown in FIG. From the geometric relationship shown in FIG. 6, X'1 = X1 + .DELTA.Xcos (.beta.1-90.degree.)-. DELTA.Ysin (.beta.1-90.degree.) = X1 + .DELTA.Xsin.beta.1 + .DELTA.Ycos.beta. ΔXcosβ1 + ΔYsinβ1 (7)

【0078】同様に、つぎに反射レーザ光L3を受光し
た時点の車両位置1a(X2、Y2)と、レーザ投受光セ
ンサ19Rの座標位置(X´2、Y´2)との関係は、 X´2=X2+ΔXcos(β2−90°)−ΔYsin(β2−90°) =X2+ΔXsinβ2+ΔYcosβ2 Y´2=Y2+ΔXsin(β2−90°)+ΔYcos(β2−90°) =Y2−ΔXcosβ2+ΔYsinβ2 …(8) と求められる。
Similarly, the relationship between the vehicle position 1a (X2, Y2) at the time when the reflected laser beam L3 is received next and the coordinate position (X'2, Y'2) of the laser light emitting / receiving sensor 19R is expressed by the following expression. '2 = X2 + ΔXcos (β2-90 °) -ΔYsin (β2-90 °) = X2 + ΔXsinβ2 + ΔYcosβ2 Y′2 = Y2 + ΔXsin (β2-90 °) + ΔYcos (β2-90 °) = Y2-ΔXcosβ2 + ΔYsin2 is obtained.

【0079】よって、上記(7)式、(8)式を上記
(5)式に代入して、前方リフレクタ51Fの座標位置
(X3、Y3)を求め、さらにこれを(6)式に代入する
ことで、ダンプトラック50の実際の目標位置T´(X
4、Y4)が取得される。
Therefore, by substituting the above equations (7) and (8) into the above equation (5), the coordinate position (X3, Y3) of the front reflector 51F is obtained, and further substituted into the equation (6). Thus, the actual target position T '(X
4, Y4) is obtained.

【0080】以上のように、この第1回目の位置計測
は、右レーザ投受光センサ19Rで後方リフレクタ51
Rで反射されたレーザ光L1の受光が検出された時点の
車両1の現在位置(X1、Y1)および現在姿勢角β1
(この車両位置、姿勢角は前述したようにタイヤ回転セ
ンサ16の検出信号と光ファイバジャイロ17の検出信
号に基づき逐次演算されている)と、同右レーザ投受光
センサ19Rで前方リフレクタ51Fで反射されたレー
ザ光L3の受光が検出された時点の車両1の現在位置
(X2、Y2)および現在姿勢角β2と、既知のレーザ光
の投光方向αと、既知の所定距離l1と、ダンプトラッ
ク50の既知の姿勢角γとに基づいて、ダンプトラック
50の実際の目標位置T´を演算する処理として行われ
る(ステップ104の判断YES)。
As described above, this first position measurement is performed by the right reflector 51R using the right laser projection / reception sensor 19R.
The current position (X1, Y1) and the current attitude angle β1 of the vehicle 1 when the reception of the laser beam L1 reflected by R is detected.
(The vehicle position and attitude angle are sequentially calculated based on the detection signal of the tire rotation sensor 16 and the detection signal of the optical fiber gyro 17 as described above), and are reflected by the front reflector 51F by the right laser light emitting / receiving sensor 19R. Current position (X2, Y2) and current attitude angle β2 of the vehicle 1 at the time when the reception of the received laser beam L3 is detected, a known laser beam projecting direction α, a known predetermined distance l1, a dump truck 50 Is performed as a process of calculating the actual target position T 'of the dump truck 50 based on the known attitude angle γ of the dump truck (determination YES in step 104).

【0081】そして、この計測されたダンプトラック5
0の実際の目標位置T´によって教示目標位置Tが補正
され(教示された予定走行路40が補正され)、補正さ
れた目標位置T´まで推測航法によって車両1がさらに
誘導走行される(ステップ105)。
Then, the measured dump truck 5
The teaching target position T is corrected by the actual target position T ′ of 0 (the taught planned traveling path 40 is corrected), and the vehicle 1 is further guided to the corrected target position T ′ by dead reckoning navigation (step). 105).

【0082】一方、反射レーザ光が受光されないなどし
て、第1回目の位置計測を行うことができなかった場合
には(ステップ104の判断NO)、教示された予定走
行路40のまま教示目標位置Tまで推測航法により車両
1がさらに誘導走行される(ステップ106)。
On the other hand, if the first position measurement cannot be performed because the reflected laser light is not received (NO in step 104), the teaching target The vehicle 1 is further guided to the position T by dead reckoning navigation (step 106).

【0083】・第2回目の位置計測上記第1回目の位置
計測は、ダンプトラック50からみて遠方の位置におけ
る位置計測であり、さらにダンプトラック50に車両1
が接近し、ダンプトラック50に正対する位置にきた時
点で、車両1の停止位置の微調整を行うべく第2回目の
位置計測が実行される。図7は、車両1が第1回目の位
置計測時点からダンプトラック50にさらに接近し、ダ
ンプトラック50に正対する位置にきた時点の幾何的な
関係を示している。
Second Position Measurement The first position measurement is a position measurement at a position distant from the dump truck 50.
When the vehicle approaches and comes to a position facing the dump truck 50, a second position measurement is performed to finely adjust the stop position of the vehicle 1. FIG. 7 shows a geometric relationship when the vehicle 1 further approaches the dump truck 50 from the time of the first position measurement and comes to a position directly facing the dump truck 50.

【0084】このとき、車両1は予定走行路40に対し
て左側にずれ量SDだけずれており(41´は実際の車
両1の軌跡を示す)、このような姿勢をとっている車両
1は、左右両方のレーザ発振器29L、29Rから射出
されるレーザ光を用いて、ダンプトラック50の実際の
目標位置T″を計測する処理が以下のようにしてなされ
る。
At this time, the vehicle 1 is shifted to the left with respect to the planned traveling path 40 by the shift amount SD (41 'indicates the actual trajectory of the vehicle 1). The process of measuring the actual target position T ″ of the dump truck 50 using the laser beams emitted from both the left and right laser oscillators 29L and 29R is performed as follows.

【0085】ここで、各種記号を以下のように定義す
る。
Here, various symbols are defined as follows.

【0086】X5、Y5:左のレーザ投受光センサ19L
でダンプトラック50後方のリフレクタ51Rによる反
射光の受光を検出した時点の車両座標位置 X´1、Y´1:同検出時点の左レーザ投受光センサ19
Lの座標位置 X6、Y6:右のレーザ投受光センサ19Rでダンプトラ
ック50前方のリフレクタ51Fによる反射光の受光を
検出した時点の車両座標位置 X´6、Y´6:同検出時点の右レーザ投受光センサ19
Rの座標位置 β3:上記位置(X5、Y5)、(X6、Y6)における車
両方位角θ(X軸となす角) X7、Y7:ダンプトラック50前方のリフレクタ51F
の座標位置 X8、Y8:ダンプトラック50の前後のリフレクタ51
F、51Rを結ぶ線分の中点の座標位置(ダンプトラッ
ク50の実際の目標位置T″) L4:左レーザ投受光センサ19Lで後方リフレクタ5
1Rによる反射光を検出した時点のレーザ光軸を示す直
線 L5:上記直線L4を、前方リフレクタ51Fの座標位置
(X7、Y7)を通過するよう平行移動させた直線 L6:右レーザ投受光センサ19Rで前方リフレクタ5
1Fによる反射光を検出した時点のレーザ光軸を示す直
線 SF:現車両位置1a(X6、Y6)から実際の目標位置
T″までの前進距離 SD:現車両位置1a(X6、Y6)の予定走行路40に
対する横ずれ量 すると、図7から明らかなように、車両位置1aが座標
位置(X5、Y5)(車両方位角β3)のとき、左のレー
ザ投受光センサ19Lによって、レーザ発振器29Lか
ら射出され、ダンプトラック50後方のリフレクタ51
Rで反射されたレーザ光L4の受光を、レーザ投受光セ
ンサ19Lの座標位置(X´5、Y´5)、姿勢角β3−
αにて検出するので、この位置を通り、この傾きをもつ
直線として、このレーザ光軸を示す直線L4の式が求め
られる。
X5, Y5: Left laser light emitting / receiving sensor 19L
X′1, Y′1: the left laser light emitting / receiving sensor 19 at the time of detecting the reception of the reflected light by the reflector 51R behind the dump truck 50
L coordinate position X6, Y6: Vehicle coordinate position at the time when the right laser projection / reception sensor 19R detects the reception of reflected light by the reflector 51F in front of the dump truck 50. X'6, Y'6: Right laser at the same detection time. Light emitting / receiving sensor 19
R coordinate position β3: vehicle azimuth angle θ (angle formed with X axis) at the above positions (X5, Y5), (X6, Y6) X7, Y7: reflector 51F in front of dump truck 50
X8, Y8: reflectors 51 before and after the dump truck 50
F4, the coordinate position of the midpoint of the line segment connecting 51R (the actual target position T ″ of the dump truck 50) L4: the rear reflector 5 with the left laser light emitting / receiving sensor 19L
A straight line L5 indicating the laser beam axis at the time of detecting the reflected light by 1R. L5: A straight line obtained by translating the straight line L4 so as to pass through the coordinate position (X7, Y7) of the front reflector 51F. L6: Right laser beam sensor 19R With front reflector 5
A straight line indicating the laser optical axis at the time when the reflected light by 1F is detected SF: Forward distance from current vehicle position 1a (X6, Y6) to actual target position T ″ SD: Schedule of current vehicle position 1a (X6, Y6) As is apparent from FIG. 7, when the vehicle position 1a is at the coordinate position (X5, Y5) (vehicle azimuth angle β3), the laser beam is emitted from the laser oscillator 29L by the left laser light emitting / receiving sensor 19L. And the reflector 51 behind the dump truck 50
The reception of the laser beam L4 reflected by R is performed by using the coordinate position (X'5, Y'5) of the laser projection / reception sensor 19L and the attitude angle β3−
Since it is detected by α, the equation of a straight line L4 indicating this laser optical axis is obtained as a straight line passing through this position and having this inclination.

【0087】 Y={tan(β3−α)}X−{tan(β3−α)}X5´+Y5´ …(9) そして、前方リフレクタ51Fの座標位置は、後方リフ
レクタ51Rの座標位置を、前述したように、 X方向に、−l1・cosγ Y方向に、−l1・sinγ …(2) だけ平行移動した位置にあるので、後方リフレクタ51
Rを通過する上記(9)式の直線L4を、前方リフレク
タ51Fを通過するよう平行移動させた直線L5は、以
下のように求められる。
Y = {tan (β3−α)} X− {tan (β3−α)} X5 ′ + Y5 ′ (9) The coordinate position of the front reflector 51F is the coordinate position of the rear reflector 51R. As described above, the rear reflector 51 is located at a position translated in the X direction by −11 · cosγ in the Y direction by −11 · sinγ (2).
A straight line L5 obtained by translating the straight line L4 of the above equation (9) passing through R so as to pass through the front reflector 51F is obtained as follows.

【0088】 Y={tan(β3−α)}X−{tan(β3−α)}(X5´−l1・co sγ)+Y5´−l1・sinγ …(10) 車両1がさらに進行し、車両位置1aが座標位置(X
6、Y6)(同じ車両方位角β3)に達すると、最初に反
射レーザ光L4を検出したセンサとは異なる右のレーザ
投受光センサ19Rによって、レーザ発振器29Rから
射出され、ダンプトラック50前方のリフレクタ51F
で反射されたレーザ光L6の受光を、レーザ投受光セン
サ19Rの座標位置(X´6、Y´6)、姿勢角β3+α
にて検出するので、この位置を通り、この傾きをもつ直
線として、このレーザ光軸を示す直線L6の式が求めら
れる。
Y = {tan (β3−α)} X− {tan (β3−α)} (X5′−11 · cosγ) + Y5′−11 · sinγ (10) The vehicle 1 proceeds further and the vehicle Position 1a is the coordinate position (X
6, Y6) (the same vehicle azimuth β3), the laser is emitted from the laser oscillator 29R by the right laser projection / reception sensor 19R different from the sensor that first detected the reflected laser beam L4, and the reflector in front of the dump truck 50 is provided. 51F
Receiving the laser beam L6 reflected at the coordinate position (X'6, Y'6) of the laser projection / reception sensor 19R and the attitude angle β3 + α
Therefore, the equation of a straight line L6 indicating the laser optical axis is obtained as a straight line passing through this position and having this inclination.

【0089】 Y={tan(β3+α)}X−{tan(β3+α)}X6´+Y6´ …(11) 前方リフレクタ51Fの座標位置(X7、Y7)は、上記
直線L5、L6の交点として求められるので、上記(1
0)式、(11)式から、 となる。
Y = {tan (β3 + α)} X− {tan (β3 + α)} X6 ′ + Y6 ′ (11) The coordinate position (X7, Y7) of the front reflector 51F is obtained as the intersection of the straight lines L5 and L6. Therefore, the above (1)
From equations (0) and (11), Becomes

【0090】前後リフレクタ51F、51Rを結ぶ線分
の中点の座標位置(X8、Y8)であるダンプトラック5
0の実際の目標位置T″は、上記(12)式により得ら
れる座標位置(X7、Y7)と、上記(2)式の平行移動
量とを用いて、 X8=X7+(l1・cosγ)/2 Y8=Y7+(l1・sinγ)/2 …(13) と求められる。
The dump truck 5, which is the coordinate position (X8, Y8) of the midpoint of the line connecting the front and rear reflectors 51F and 51R.
The actual target position T ″ of 0 is obtained by using the coordinate position (X7, Y7) obtained by the above equation (12) and the translation amount of the above equation (2), X8 = X7 + (11 · cosγ) / 2 Y8 = Y7 + (l1 · sinγ) / 2 (13)

【0091】ここで、最初に反射レーザ光L4を受光し
た時点の車両位置1a(X5、Y5)と、レーザ投受光セ
ンサ19Lの座標位置(X´5、Y´5)との関係は、前
述した(7)式、(8)式と同様にして、 X´5=X5−ΔXsinβ3−ΔYcosβ3 Y´5 =Y5−ΔXcosβ3+ΔYsinβ3 …(14) と求められる。
Here, the relationship between the vehicle position 1a (X5, Y5) at the time when the reflected laser beam L4 is first received and the coordinate position (X'5, Y'5) of the laser projection / reception sensor 19L is as described above. X'5 = X5-.DELTA.Xsin.beta.3-.DELTA.Ycos.beta.3 Y'5 = Y5-.DELTA.Xcos.beta.3 + .DELTA.Ysin.beta.3 (14) in the same manner as in the equations (7) and (8).

【0092】同様に、つぎに反射レーザ光L6を受光し
た時点の車両位置1a(X6、Y6)と、レーザ投受光セ
ンサ19Rの座標位置(X´6、Y´6)との関係は、 X´6=X6+ΔXsinβ3+ΔYcosβ3 Y´6=Y6−ΔXcosβ3+ΔYsinβ3 …(15) と求められる。
Similarly, the relationship between the vehicle position 1a (X6, Y6) at the time when the reflected laser beam L6 is received next and the coordinate position (X'6, Y'6) of the laser light emitting / receiving sensor 19R is expressed by the following expression. '6 = X6 + ΔXsinβ3 + ΔYcosβ3 Y'6 = Y6−ΔXcosβ3 + ΔYsinβ3 (15)

【0093】よって、上記(14)式、(15)式を上
記(12)式に代入して、前方リフレクタ51Fの座標
位置(X7、Y7)を求め、さらにこれを(13)式に代
入することで、ダンプトラック50の実際の目標位置
T″(X8、Y8)が取得される。
Therefore, by substituting the above equations (14) and (15) into the above equation (12), the coordinate position (X7, Y7) of the front reflector 51F is obtained, and further substituted into the equation (13). Thus, the actual target position T ″ (X8, Y8) of the dump truck 50 is obtained.

【0094】以上のように、この第2回目の位置計測
は、左レーザ投受光センサ19Lで後方リフレクタ51
Rで反射されたレーザ光L4の受光が検出された時点の
車両1の現在位置(X5、Y5)および現在姿勢角β3
(この車両位置、姿勢角は前述したようにタイヤ回転セ
ンサ16の検出信号と光ファイバジャイロ17の検出信
号に基づき逐次演算されている)と、左レーザ投受光セ
ンサ19Lとは異なる他方の右レーザ投受光センサ19
Rで前方リフレクタ51Fで反射されたレーザ光L6の
受光が検出された時点の車両1の現在位置(X6、Y6)
および現在姿勢角β3と、レーザ光の投光方向α、−α
と、既知の所定距離l1と、ダンプトラック50の既知
の姿勢角γとに基づいて、ダンプトラック50の実際の
目標位置T″が計測される。
As described above, the second position measurement is performed by the left reflector 51 using the left laser light emitting / receiving sensor 19L.
The current position (X5, Y5) and the current attitude angle β3 of the vehicle 1 at the time when the reception of the laser beam L4 reflected by R is detected.
(The vehicle position and attitude angle are sequentially calculated based on the detection signal of the tire rotation sensor 16 and the detection signal of the optical fiber gyro 17 as described above), and the other right laser which is different from the left laser projection / reception sensor 19L. Light emitting / receiving sensor 19
The current position (X6, Y6) of the vehicle 1 when the reception of the laser beam L6 reflected by the front reflector 51F at R is detected.
And the current attitude angle β3 and the projection directions α and −α of the laser beam.
The actual target position T ″ of the dump truck 50 is measured based on the known predetermined distance l 1 and the known attitude angle γ of the dump truck 50.

【0095】そして、図8に示すように、現車両位置1
a(X6、Y6)の予定走行路40に対する横ずれ量SD
は、上記計測された実際の目標位置T″(X8、Y8)
と、タイヤ回転センサ16の検出信号と光ファイバジャ
イロ17の検出信号に基づき逐次演算される現車両位置
(X6、Y6)および現姿勢角β3とによって、下記(1
6)式のように求められる。
Then, as shown in FIG.
a (X6, Y6) the lateral deviation amount SD with respect to the scheduled traveling path 40
Is the measured actual target position T ″ (X8, Y8)
And the current vehicle position (X6, Y6) and current attitude angle β3 sequentially calculated based on the detection signal of the tire rotation sensor 16 and the detection signal of the optical fiber gyro 17,
It is obtained as in equation (6).

【0096】 そして、現車両位置1a(X6、Y6)から実際の目標位
置T″までの前進距離SFは、上記計測された実際の目
標位置T″(X8、Y8)と、上記逐次演算される現車両
位置(X6、Y6)と、上記横ずれ量SDとによって、下
記(17)式のように求められる。
[0096] Then, the forward distance SF from the current vehicle position 1a (X6, Y6) to the actual target position T "is determined by the measured actual target position T" (X8, Y8) and the sequentially calculated current vehicle position. (X6, Y6) and the lateral shift amount SD are obtained as in the following equation (17).

【0097】 (ステップ107の判断YES) そして、この計測されたダンプトラック50の実際の目
標位置T″によって教示目標位置Tが補正され、補正さ
れた目標位置T″まで車両1がさらに誘導走行される。
[0097] Then, the teaching target position T is corrected based on the measured actual target position T ″ of the dump truck 50, and the vehicle 1 is further guided to the corrected target position T ″.

【0098】すなわち、上記前進距離S1だけ前進する
間に、上記横ずれ量S2が零になるように車両1が誘導
されて(ステップ109)、車両1が実際の目標位置
T″に停車される(ステップ110)。
That is, while the vehicle 1 is moving forward by the forward distance S1, the vehicle 1 is guided so that the lateral shift amount S2 becomes zero (step 109), and the vehicle 1 is stopped at the actual target position T ″ (step 109). Step 110).

【0099】一方、反射レーザ光が受光されないなどし
て、第2回目の位置計測を行うことができなかった場合
には(ステップ107の判断NO)、そのまま走行させ
ることなく車両1は停止される(ステップ108)。
On the other hand, if the second position measurement cannot be performed because the reflected laser light is not received (NO in step 107), the vehicle 1 is stopped without traveling. (Step 108).

【0100】こうして排土場32のダンプトラック50
の積込位置T″に到着した車両1は、自動排土作業を行
う。この場合、ブーム角度センサ2、バケット角度セン
サ3の検出角度に基づき作業機の位置を確認しつつ、排
土作業が自動的に実行される。
Thus, the dump truck 50 of the dumping place 32
The vehicle 1 having arrived at the loading position T ″ performs an automatic unloading operation. In this case, the unloading operation is performed while confirming the position of the working machine based on the detection angles of the boom angle sensor 2 and the bucket angle sensor 3. It runs automatically.

【0101】すなわち、排土場32に到着した時点で、
車両1の作業機は、ティーチング時に教示された自動走
行時の作業機姿勢にされているので、この姿勢からティ
ーチング時に教示された排土時の作業機姿勢に変化され
る。こうして教示された排土時のバケット高さまでバケ
ット22が上昇されると、その高さで積荷(土砂)が排
土され、しかる後、作業機の姿勢が、ティーチング時に
教示された自動走行時の姿勢に再び戻され、その姿勢で
積込場(掘削場)30まで走行し、再び同様の処理が実
行される(ステップ102〜)。
That is, when the vehicle arrives at the discharge site 32,
Since the working machine of the vehicle 1 is in the working machine posture during automatic traveling taught during teaching, the working machine posture is changed from this posture to the working machine posture during unloading taught during teaching. When the bucket 22 is raised to the bucket height taught at the time of discharging as described above, the load (earth and sand) is discharged at that height, and then the posture of the work machine is changed to the position at the time of automatic traveling taught at the time of teaching. The vehicle is returned to the posture, travels to the loading site (excavation site) 30 in that posture, and the same processing is executed again (steps 102 to 102).

【0102】ただし、ダンプトラック50は、3サイク
ルの3回の積込みによって荷台に積荷が満載されるまで
同じ位置に停車したままであるので、1サイクル目で第
1回目の位置計測、第2回目の位置計測(ステップ10
4、ステップ107)が行われた後の2サイクル目、3
サイクル目では、この第1回目の位置計測、第2回目の
位置計測(ステップ104、ステップ107)は重ねて
行われずに、1サイクル目の位置計測結果に基づき車両
1は誘導走行される(ステップ105、ステップ10
9)。以上説明したように本実施形態によれば、車両1
がダンプトラック50に遠方から旋回しながら向かって
いく場合(第1回目の位置計測)と、さらに車両1がダ
ンプトラック50に接近し、ダンプトラック50に正対
しながら向かっていく場合(第2回目の位置計測)それ
ぞれに応じて、適切な位置計測が正確に行われ、誘導走
行が正確になされるという効果が得られる。なお、γ
は、ダンプトラックの実際の停車姿勢角ではなく、目標
とする停車姿勢角の値(既知)を使用することができ
る。ダンプトラック50の実際の停車姿勢角が、この予
設定値γと多少ずれていても、上記位置計測の精度に大
きな影響を与えることはないからである。
However, since the dump truck 50 remains stopped at the same position until the cargo bed is fully loaded by three loading operations in three cycles, the first position measurement in the first cycle and the second position measurement in the first cycle Position measurement (Step 10
4, the second cycle after step 107) is performed,
In the cycle, the first position measurement and the second position measurement (steps 104 and 107) are not performed in an overlapping manner, and the vehicle 1 is guided and driven based on the position measurement result in the first cycle (step 104). 105, step 10
9). As described above, according to the present embodiment, the vehicle 1
When the vehicle 1 turns toward the dump truck 50 from a distance (first position measurement), and when the vehicle 1 further approaches the dump truck 50 and heads directly facing the dump truck 50 (second time). The position measurement is appropriately performed in accordance with each of them, and the effect that the guided traveling is accurately performed can be obtained. Note that γ
Can use not the actual stop posture angle of the dump truck but the value (known) of the target stop posture angle. This is because even if the actual stop posture angle of the dump truck 50 slightly deviates from the preset value γ, the accuracy of the position measurement is not significantly affected.

【0103】なお、第1回目の位置計測に基づき実際の
目標位置T´を求め、第2回目の位置計測を行うことな
く、この第1回目の位置計測の結果として得られる実際
の目標位置T´に到達するよう車両1を誘導走行させる
実施も可能である。
Note that the actual target position T 'is obtained based on the first position measurement, and the actual target position T' obtained as a result of the first position measurement without performing the second position measurement. It is also possible to guide the vehicle 1 to reach '.

【0104】また、第1回目の位置計測を行うことな
く、第2回目の位置計測に基づき実際の目標位置T″を
求め、この実際の目標位置T″に到達するよう車両1を
誘導走行させる実施も可能である。
Further, the actual target position T ″ is obtained based on the second position measurement without performing the first position measurement, and the vehicle 1 is guided to travel to reach the actual target position T ″. Implementation is also possible.

【0105】また、本実施形態では、第1回目の位置計
測につき、図5に示すように車両1が左旋回しながらダ
ンプトラック50に接近する場合を想定しているが、右
旋回する場合にも同様の手法にて位置計測を行うことが
できる。
In the present embodiment, it is assumed that the vehicle 1 approaches the dump truck 50 while turning left as shown in FIG. 5 for the first position measurement. Can also perform position measurement by the same method.

【0106】また、本実施形態では、第2回目の位置計
測につき、図7に示すように車両1が予定走行路40に
対して左にずれている場合を想定しているが、右にずれ
ている場合にも同様の手法にて位置計測を行うことがで
きる。
In this embodiment, it is assumed that the vehicle 1 is shifted to the left with respect to the scheduled traveling path 40 as shown in FIG. In this case, the position can be measured by the same method.

【0107】また、本実施形態は、移動体としてホイー
ルローダのような積込運搬車両、目標対象物としてダン
プトラックを想定しているが、これに限定されることな
く、移動体の種類、目標対象物の種類は任意である。
Further, in this embodiment, a loading / transporting vehicle such as a wheel loader is assumed as a moving object, and a dump truck is assumed as a target object. However, the present invention is not limited to this. The type of the object is arbitrary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明の実施形態で想定している積込運
搬車両であるホイールローダの斜視透視図および目標対
象物であるダンプトラックの側面図である。
FIG. 1 is a perspective perspective view of a wheel loader, which is a loading transport vehicle assumed in an embodiment of the present invention, and a side view of a dump truck, which is a target object.

【図2】図2は車両の逐次の位置および方位角の演算処
理を説明する図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a sequential position and azimuth calculation process of a vehicle;

【図3】図3は推測航法によって誘導走行される車両の
位置が間欠的に補正される様子を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing how a position of a vehicle guided and guided by dead reckoning navigation is intermittently corrected.

【図4】図4は本実施形態の予定走行路を構成する各経
路を説明する図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating each route constituting a planned traveling route of the present embodiment.

【図5】図5は本実施形態の第1回目の位置計測を説明
する幾何的関係図である。
FIG. 5 is a geometric relationship diagram for explaining a first position measurement of the embodiment.

【図6】図6はレーザ投受光センサと車両位置との位置
関係を示す幾何的関係図である。
FIG. 6 is a geometric relationship diagram showing a positional relationship between a laser light emitting / receiving sensor and a vehicle position.

【図7】図7は本実施形態の第2回目の位置計測を説明
する幾何的関係図である。
FIG. 7 is a geometric relationship diagram illustrating a second position measurement according to the present embodiment.

【図8】図8は第2回目の位置計測に基づく誘導走行制
御を説明する図である。
FIG. 8 is a view for explaining guided traveling control based on a second position measurement.

【図9】図9は図1に示す演算処理装置で実行される処
理の手順を示すフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure of a process executed by the arithmetic processing device illustrated in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 車両(ホイールローダ) 20 演算処理装置 50 ダンプトラック 19R、19L レーザ投受光センサ 29R、29L レーザ発振器 51F、51R リフレクタ Reference Signs List 1 vehicle (wheel loader) 20 arithmetic processing unit 50 dump truck 19R, 19L laser light emitting / receiving sensor 29R, 29L laser oscillator 51F, 51R reflector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高杉 信爾 神奈川県平塚市四之宮1144ー1 コマツ エンジニアリング株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−182616(JP,A) 特開 平1−145705(JP,A) 特開 平5−127739(JP,A) 特開 平6−83443(JP,A) 特開 平6−138939(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 1/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (72) Inventor Shinji Takasugi 1144-1 Shinomiya, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture Komatsu Engineering Co., Ltd. (56) References JP-A-62-182616 (JP, A) JP-A-1-145705 (JP, a) JP flat 5-127739 (JP, a) JP flat 6-83443 (JP, a) JP flat 6-138939 (JP, a) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7 , DB name) G05D 1/02

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 目標対象物の目標位置までの予定走行
経路を教示し、移動体が移動する平面を2つの座標軸か
ら成る座標系によって示し、前記2つの座標軸を前記移
動体の移動開始位置で設定し、前記座標系上の座標位置
として前記移動体の現在位置を計測するとともに、前記
2つの座標軸のうちの1つの座標軸を基準方向として前
記移動体の現在姿勢角を計測することによって、前記移
動体を前記教示された予定走行経路に沿って誘導走行さ
せ、前記目標対象物の教示目標位置に到達させる移動体
の誘導走行制御方法において、 前記移動体から前記目標対象物に向けて光を投光するこ
とにより、前記目標対象物の第1の光反射体で反射され
る光を前記移動体で受光する行程と、 前記移動体がさらに前記目標対象物に接近した時点で、
前記移動体から前記目標対象物に向けて光を投光するこ
とにより、前記目標対象物の第2の光反射体で反射され
る光を前記移動体で受光する行程と、 前記第1の光反射体で反射された光が受光された時点の
前記移動体の現在位置および現在姿勢角と、前記第2の
光反射体で反射された光が受光された時点の前記移動体
の現在位置および現在姿勢角と、前記移動体から前記目
標対象物に向けて光が投光される方向と、前記第1の光
反射体と前記第2の光反射体の間の配設距離と、前記1
つの座標軸を基準方向とする前記目標対象物の姿勢角と
に基づいて、前記目標対象物の実際の目標位置を計測す
る行程と、 前記計測された前記目標対象物の実際の目標位置によっ
て前記教示目標位置を補正し、この補正された目標位置
まで前記移動体をさらに誘導走行させる行程とを具えた
移動体の誘導走行制御方法。
An instructor teaches a planned traveling route to a target position of a target object, shows a plane on which a moving body moves by a coordinate system including two coordinate axes, and indicates the two coordinate axes by a movement start position of the moving body. By setting and measuring the current position of the moving body as a coordinate position on the coordinate system, and measuring the current posture angle of the moving body with one of the two coordinate axes as a reference direction, A guided traveling control method for a moving body that guides the moving body along the taught planned traveling route and reaches a teaching target position of the target object, wherein light is directed from the moving body toward the target object. By projecting the light, the process of receiving the light reflected by the first light reflector of the target object with the moving object, and at the time when the moving object further approaches the target object,
Projecting light from the moving body toward the target object to receive light reflected by a second light reflector of the target object by the moving body; and the first light The current position and the current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the reflector is received, and the current position and the current position of the moving body at the time when the light reflected by the second light reflector is received A current attitude angle, a direction in which light is projected from the moving body toward the target object, an arrangement distance between the first light reflector and the second light reflector,
A process of measuring an actual target position of the target object based on an attitude angle of the target object with two coordinate axes as reference directions, and the teaching by the measured actual target position of the target object. A step of correcting a target position and further guiding the moving body to the corrected target position.
【請求項2】 目標対象物の目標位置までの予定走行
経路を教示し、移動体が移動する平面を2つの座標軸か
ら成る座標系によって示し、前記2つの座標軸を前記移
動体の移動開始位置で設定し、前記座標系上の座標位置
として前記移動体の現在位置を計測するとともに、前記
2つの座標軸のうちの1つの座標軸を基準方向として前
記移動体の現在姿勢角を計測することによって、前記移
動体を前記教示された予定走行経路に沿って誘導走行さ
せ、前記目標対象物の教示目標位置に到達させる移動体
の誘導走行制御装置において、 前記目標対象物に、 光を反射する第1の光反射手段と第2の光反射手段とを
所定距離離間させて配設するとともに、 前記移動体に、 前記目標対象物に向けて光を投光する投光手段と、 前記投光手段から投光され、前記目標対象物の前記第1
および第2の光反射手段によって反射された光を受光す
る受光手段とを具え、 前記受光手段で前記第1の光反射体で反射された光が受
光された時点の前記移動体の現在位置および現在姿勢角
と、前記受光手段で前記第2の光反射体で反射された光
が受光された時点の前記移動体の現在位置および現在姿
勢角と、前記移動体から前記目標対象物に向けて光が投
光される方向と、前記所定距離と、前記1つの座標軸を
基準方向とする前記目標対象物の姿勢角とに基づいて、
前記目標対象物の実際の目標位置を計測する目標位置計
測手段と、 前記目標位置計測手段で計測された前記目標対象物の実
際の目標位置によって前記教示目標位置を補正し、この
補正された目標位置まで前記移動体をさらに誘導走行さ
せる制御手段とを具えた移動体の誘導走行制御装置。
2. A method for teaching a planned traveling route to a target position of a target object, indicating a plane on which the moving body moves by a coordinate system including two coordinate axes, and indicating the two coordinate axes by a movement start position of the moving body. By setting and measuring the current position of the moving body as a coordinate position on the coordinate system, and measuring the current posture angle of the moving body with one of the two coordinate axes as a reference direction, A guided traveling control device for a moving body that guides a moving body along the taught planned traveling route and reaches a teaching target position of the target object, wherein a first object that reflects light to the target object is provided. A light reflecting means and a second light reflecting means are arranged at a predetermined distance from each other, and a light projecting means for projecting light toward the target object; Be light Wherein the target object first
And light receiving means for receiving light reflected by the second light reflecting means, and the current position of the moving body at the time when the light reflected by the first light reflecting body is received by the light receiving means and A current attitude angle, a current position and a current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the second light reflector is received by the light receiving means, and a direction from the moving body to the target object. Based on a direction in which light is projected, the predetermined distance, and a posture angle of the target object with the one coordinate axis as a reference direction,
A target position measuring means for measuring an actual target position of the target object; and correcting the teaching target position by an actual target position of the target object measured by the target position measuring means, wherein the corrected target And a control means for further guiding the moving body to a position.
【請求項3】 目標対象物の目標位置までの予定走行
経路を教示し、移動体が移動する平面を2つの座標軸か
ら成る座標系によって示し、前記2つの座標軸を前記移
動体の移動開始位置で設定し、前記座標系上の座標位置
として前記移動体の現在位置を計測するとともに、前記
2つの座標軸のうちの1つの座標軸を基準方向として前
記移動体の現在姿勢角を計測することによって、前記移
動体を前記教示された予定走行経路に沿って誘導走行さ
せ、前記目標対象物の教示目標位置に到達させる移動体
の誘導走行制御装置において、 前記目標対象物に、 光を反射する第1の光反射手段と第2の光反射手段とを
所定距離離間させて配設するとともに、 前記移動体に、 前記目標対象物に向けて光を投光する投光手段と、 前記第1の投光手段から投光され、前記目標対象物の前
記第1の光反射手段によって反射された光を受光する第
1の受光手段と、 前記目標対象物に向けて、前記第1の投光手段の投光方
向とは異なる方向に光を投光する第2の投光手段と、 前記第2の投光手段から投光され、前記目標対象物の前
記第2の光反射手段によって反射された光を受光する第
2の受光手段と、 を具え、 前記第1の受光手段で前記第1の光反射手段で反射され
た光が受光された時点の前記移動体の現在位置および現
在姿勢角と、前記第2の受光手段で前記第2の光反射手
段で反射された光が受光された時点の前記移動体の現在
位置および現在姿勢角と、前記移動体から前記目標対象
物に向けて光が投光される方向と、前記所定距離と、前
記1つの座標軸を基準方向とする前記目標対象物の姿勢
角とに基づいて、前記目標対象物の実際の目標位置を計
測する目標位置計測手段と、 前記目標位置計測手段で計測された前記目標対象物の実
際の目標位置によって前記教示目標位置を補正し、この
補正された目標位置まで前記移動体をさらに誘導走行さ
せる制御手段とを具えた移動体の誘導走行制御装置。
3. A method for teaching a planned traveling route to a target position of a target object, indicating a plane on which a moving body moves by a coordinate system including two coordinate axes, and indicating the two coordinate axes by a movement start position of the moving body. By setting and measuring the current position of the moving body as a coordinate position on the coordinate system, and measuring the current posture angle of the moving body with one of the two coordinate axes as a reference direction, A guided traveling control device for a moving body that guides a moving body along the taught planned traveling route and reaches a teaching target position of the target object, wherein a first object that reflects light to the target object is provided. A light projecting unit that arranges the light reflecting unit and the second light reflecting unit at a predetermined distance from each other, and projects light toward the target object on the moving body; and the first light projecting unit. Throw from means And a first light receiving unit that receives light of the target object reflected by the first light reflecting unit, and a light emitting direction of the first light emitting unit toward the target object. A second light projecting means for projecting light in different directions; a second light projecting from the second light projecting means for receiving light reflected by the second light reflecting means of the target object A current position and a current attitude angle of the moving body at a time when the light reflected by the first light reflecting means is received by the first light receiving means, and a second light receiving means. A current position and a current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected by the second light reflecting means is received by the means, and a direction in which light is projected from the moving body toward the target object. And the predetermined distance, and the attitude of the target object with the one coordinate axis as a reference direction. Based on the target position measuring means for measuring the actual target position of the target object, the teaching target position is corrected by the actual target position of the target object measured by the target position measuring means, And a control unit for further guiding the moving body to the corrected target position.
【請求項4】 前記制御手段は、 前記補正目標位置と、前記移動体の現在位置および現在
姿勢角とに基づき、前記予定走行経路に対する横ずれ
と、移動体現在位置から前記補正目標位置までの前進距
離とを求め、当該前進距離だけ進行する間に、当該横ず
れが零になるように前記移動体を誘導走行させるもので
ある、 請求項3記載の移動体の誘導走行制御装置。
4. The method according to claim 1, wherein the control unit is configured to perform a lateral shift with respect to the planned traveling route based on the correction target position, a current position and a current attitude angle of the moving body, and advance from the current position of the moving body to the correction target position. The guided travel control device for a mobile body according to claim 3, wherein the distance is obtained, and the mobile body is guided to travel such that the lateral displacement becomes zero while the vehicle travels by the forward distance.
【請求項5】 目標対象物の目標位置までの予定走行
経路を教示し、移動体が移動する平面を2つの座標軸か
ら成る座標系によって示し、前記2つの座標軸を前記移
動体の移動開始位置で設定し、前記座標系上の座標位置
として前記移動体の現在位置を計測するとともに、前記
2つの座標軸のうちの1つの座標軸を基準方向として前
記移動体の現在姿勢角を計測することによって、前記移
動体を前記教示された予定走行経路に沿って誘導走行さ
せ、前記目標対象物の教示目標位置に到達させる移動体
の誘導走行制御装置において、 前記目標対象物に、 光を反射する第1の光反射手段と第2の光反射手段とを
所定距離離間させて配設するとともに、 前記移動体に、 前記目標対象物に向けて光を投光する投光手段と、 前記第1の投光手段から投光され、前記目標対象物の前
記第1の光反射手段によって反射された光を受光する第
1の受光手段と、 前記目標対象物に向けて、前記第1の投光手段の投光方
向とは異なる方向に光を投光する第2の投光手段と、 前記第2の投光手段から投光され、前記目標対象物の前
記第1の光反射手段または第2の光反射手段によって反
射された光を受光する第2の受光手段と、 を具え、 前記第1および第2の受光手段のうち一方の受光手段で
前記第1および第2の光反射手段のうち一方の光反射手
段で反射された光が受光された時点の前記移動体の現在
位置および現在姿勢角と、前記一方の受光手段と同一の
受光手段で前記一方の受光手段とは異なる他方の光反射
手段で反射された光が受光された時点の前記移動体の現
在位置および現在姿勢角と、前記移動体から前記目標対
象物に向けて光が投光される方向と、前記所定距離と、
前記1つの座標軸を基準方向とする前記目標対象物の姿
勢角とに基づいて、前記目標対象物の実際の目標位置を
計測する第1の目標位置計測手段と、 前記第1の目標位置計測手段で計測された前記目標対象
物の実際の目標位置によって前記教示目標位置を補正
し、この補正された目標位置まで前記移動体をさらに誘
導走行させる第1の制御手段と、 前記第1の制御手段によって、前記移動体をさらに前記
目標対象物に接近させた後に、 前記第1および第2の受光手段のうち一方の受光手段で
前記第1および第2の光反射手段のうち一方の光反射手
段で反射された光が受光された時点の前記移動体の現在
位置および現在姿勢角と、前記一方の受光手段とは異な
る他方の受光手段で前記一方の光反射手段とは異なる他
方の光反射手段で反射された光が受光された時点の前記
移動体の現在位置および現在姿勢角と、前記移動体から
前記目標対象物に向けて光が投光される方向と、前記所
定距離と、前記1つの座標軸を基準方向とする前記目標
対象物の姿勢角とに基づいて、前記目標対象物の実際の
目標位置を計測する第2の目標位置計測手段と、 前記第2の目標位置計測手段で計測された前記目標対象
物の実際の目標位置によって前記教示目標位置を補正
し、この補正された目標位置まで前記移動体をさらに誘
導走行させる第2の制御手段と、 を具えた移動体の誘導走行制御装置。
5. A method for teaching a planned traveling route to a target position of a target object, indicating a plane on which the moving body moves by a coordinate system including two coordinate axes, and indicating the two coordinate axes by a movement start position of the moving body. By setting and measuring the current position of the moving body as a coordinate position on the coordinate system, and measuring the current posture angle of the moving body with one of the two coordinate axes as a reference direction, A guided traveling control device for a moving body that guides a moving body along the taught planned traveling route and reaches a teaching target position of the target object, wherein a first object that reflects light to the target object is provided. A light projecting unit that arranges the light reflecting unit and the second light reflecting unit at a predetermined distance from each other, and projects light toward the target object on the moving body; and the first light projecting unit. Throw from means And a first light receiving unit that receives light of the target object reflected by the first light reflecting unit, and a light emitting direction of the first light emitting unit toward the target object. Second light projecting means for projecting light in different directions; light projected from the second light projecting means, and reflected by the first light reflecting means or second light reflecting means of the target object And second light receiving means for receiving the reflected light, wherein the light is reflected by one of the first and second light reflecting means at one of the first and second light receiving means. The current position and the current attitude angle of the moving body at the time the received light is received, and the light reflected by the other light reflecting means different from the one light receiving means by the same light receiving means as the one light receiving means The current position and the current attitude angle of the moving body at the time when The direction in which light is projected from the moving body toward the target object, and the predetermined distance,
First target position measuring means for measuring an actual target position of the target object based on the attitude angle of the target object with the one coordinate axis as a reference direction; and the first target position measuring means. A first control unit that corrects the teaching target position based on an actual target position of the target object measured in step 1, and further guides the moving body to the corrected target position; and the first control unit. Then, after the moving body is further approached to the target object, one of the first and second light reflecting means is one of the first and second light reflecting means by one of the first and second light receiving means. The current position and the current attitude angle of the moving body at the time when the light reflected at is received, and the other light reflecting means different from the one light reflecting means in the other light receiving means different from the one light receiving means Reflected by The current position and the current attitude angle of the moving body at the time when the light is received, the direction in which light is projected from the moving body toward the target object, the predetermined distance, and the one coordinate axis. A second target position measuring unit that measures an actual target position of the target object based on the orientation angle of the target object as a direction; and the target measured by the second target position measuring unit. A second control means for correcting the teaching target position based on the actual target position of the target object and further guiding the moving body to the corrected target position;
【請求項6】 前記第2の制御手段は、 前記第2の目標位置計測手段による計測に基づく補正目
標位置と、前記移動体の現在位置および現在姿勢角とに
基づき、前記予定走行経路に対する横ずれと、移動体現
在位置から前記補正目標位置までの前進距離とを求め、
当該前進距離だけ進行する間に、当該横ずれが零になる
ように前記移動体を誘導走行させるものである、請求項
5記載の移動体の誘導走行制御装置。
6. The lateral shift with respect to the planned traveling route based on a corrected target position based on the measurement by the second target position measuring unit, and a current position and a current attitude angle of the moving body. And a forward distance from the moving body current position to the correction target position is obtained,
The guided travel control device for a mobile body according to claim 5, wherein the guided travel of the mobile body is performed such that the lateral displacement becomes zero while the vehicle travels for the forward distance.
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