JPS5850364B2 - Steering method of automatic transfer vehicle - Google Patents

Steering method of automatic transfer vehicle

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Publication number
JPS5850364B2
JPS5850364B2 JP53120083A JP12008378A JPS5850364B2 JP S5850364 B2 JPS5850364 B2 JP S5850364B2 JP 53120083 A JP53120083 A JP 53120083A JP 12008378 A JP12008378 A JP 12008378A JP S5850364 B2 JPS5850364 B2 JP S5850364B2
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JP
Japan
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steering
information
mark
car
angle
Prior art date
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Application number
JP53120083A
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Japanese (ja)
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JPS5547508A (en
Inventor
英彦 高野
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Agency of Industrial Science and Technology
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動移送車の操舵方式に関するものであり、
さらに詳しくは、各種物品等を載せて自動走行する車ま
たは人間を載せて自動走行する車椅子やベッド等を予め
設定した任意の予定経路に沿って自動走行させるための
操舵方式に関するものである。
[Detailed description of the invention] The present invention relates to a steering system for an automatic transport vehicle,
More specifically, the present invention relates to a steering method for automatically driving a car that carries various articles, etc., or a wheelchair, bed, or the like that carries a person, along an arbitrary scheduled route set in advance.

車を自動走行させるための方法としてすでに提案されて
いるものには、路面の予定経路に沿って誘導ケーブルを
埋設し、そのケーブルによって低周波の電磁場を発生さ
せて、走行する車上の左右に設けたヒツクアツプコイル
でそれを検出し、両コイルに発生する電圧の差を利用し
て、その差が零になるようにステアリングモータを制御
することによりハンドル操作を行う方法がある。
One method that has already been proposed for making cars drive autonomously is to bury guidance cables along a planned route on the road surface, and use those cables to generate low-frequency electromagnetic fields that can be applied to the left and right sides of the car as it moves. There is a method in which the steering wheel is operated by detecting this with a provided hike-up coil, and controlling the steering motor so that the difference becomes zero by using the difference in voltage generated between the two coils.

また、上記誘導ケーブルの代りに金属テープ等を路面に
貼設し、これを進行方向に対して直角の方向に一列に配
置したフォトセンサ等で検出し、それによって得られる
車の位置偏差に基づいてステアリングモータを制御する
方法もある。
In addition, instead of the above-mentioned induction cable, a metal tape or the like is pasted on the road surface, and this is detected by photosensors, etc. arranged in a row perpendicular to the direction of travel, and based on the position deviation of the car obtained thereby. There is also a method of controlling the steering motor.

しかしながら、これらの方法では誘導ケーブルまたは金
属テープ等によって路面にガイドラインを連続的に設置
する必要があり、そのため予定経路が比較的長距離の場
合にはそれらの設置に多額の費用を要し、しかも経路が
固定的になり勝ちで自由に変更することが困難であり、
またガイドラインによって進行方向に関する情報のみを
得ながら車が走行するため、ガイドラインを分岐、合流
、交差させることができず、それらを行う必要がある場
合には左右折、停止等の判断情報を別個に与える必要が
あって、制御機構が極めて複雑高価なものとなる。
However, these methods require the continuous installation of guidelines on the road surface using induction cables or metal tapes, which requires a large amount of money to install if the planned route is relatively long. The route is fixed and it is difficult to change it freely when winning,
In addition, since the car drives while only obtaining information about the direction of travel based on the guidelines, it is not possible to branch, merge, or cross the guidelines, and when it is necessary to do so, it is necessary to separately obtain information on decisions such as turning left, right, stopping, etc. The control mechanism becomes extremely complex and expensive.

本発明の方式は、自動移送車に予定経路に対する姿勢角
についての角度情報及び位置ずれについての位置情報、
並びに右折、左折等の判断情報を、路面に付設したマー
クによって断続的に与え、これらの情報に基づいて次の
情報が与えられるまでの間に車の姿勢及び位置の修正を
含む操舵制御を行うもので、特に上記マークによって角
度情報、位置情報及び判断情報を与えるようにしている
ため、経路が可変的で、その経路の変更を単にマークの
付設変更のみの簡単な手段で行うことができ、しかも走
行経路を分岐、合流、交差させることもでき、また車の
操舵制御のための操舵法について三つのモードを設定し
、上記判断情報に基づいて必要なモードを選択して角度
情報及び位置情報に応じた操舵量で操舵を行うようにし
ているため、簡単でしかも予定経路に沿う正確な操舵制
御を行うことができるものである。
The method of the present invention provides an automatic transfer vehicle with angle information about the attitude angle and position information about the positional deviation with respect to the planned route.
In addition, judgment information such as right or left turns is provided intermittently using marks attached to the road surface, and based on this information, steering control including correction of the vehicle's attitude and position is performed until the next information is provided. In particular, since the marks provide angle information, position information, and judgment information, the route is variable, and the route can be changed simply by changing the attachment of marks. Furthermore, the driving route can be branched, merged, and intersected, and three modes can be set for the steering method to control the steering of the car, and the necessary mode can be selected based on the above judgment information to obtain angle information and position information. Since the steering is performed with a steering amount according to the amount of steering, it is possible to perform simple and accurate steering control along the planned route.

以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

ます、第1図に示すように、予定の経路に沿って路面上
に方向性を有するマークMを付設するが、各マークの進
行方向における次のマークは、そのマークMが示してい
る進行方向(3角形の頂点の方向)に付設する。
First, as shown in Fig. 1, directional marks M are placed on the road surface along the planned route, but the next mark in the direction of travel of each mark is in the direction of travel indicated by that mark M. (direction of the apex of the triangle).

そして、車■に取付けたITVカメラにより予定経路上
のマークを映像としてとらえながら走行させるが、車を
常に正確に予定経路に沿って走行させることは極めて困
難であり、一般的には予定経路に対して角度偏差及び位
置偏差をもつことになる。
The ITV camera attached to the car captures images of the marks on the planned route as the car drives, but it is extremely difficult to always accurately drive the car along the planned route. There will be an angular deviation and a positional deviation.

そこで、次のマーク位置に到達するまでに角度偏差及び
位置偏差を修正するような操舵制御を行いながら走行さ
せる。
Therefore, the vehicle is run while performing steering control to correct the angular deviation and positional deviation before reaching the next mark position.

車Vがその予定経路に対して成る角度偏差θ及び位置偏
差XGをもって走行した場合、カメラの視野内には第2
図に示すような映像■を得ることができる。
When a vehicle V travels with an angular deviation θ and a positional deviation XG relative to its planned route, there is a second
It is possible to obtain an image (2) as shown in the figure.

この映像から車の角度偏差量を求めるためには、その映
像■の姿勢角θを計測すればよい。
In order to find the angular deviation amount of the car from this image, it is sufficient to measure the attitude angle θ of the image (2).

そこで、次に説明するような方法によってマークの映像
の姿勢角θを計測し、これを車の角度情報とする。
Therefore, the attitude angle θ of the image of the mark is measured by the method described below, and this is used as the angle information of the car.

マークの映像■の姿勢角検出パラメータとしては、Q値
なるものを用いる。
A Q value is used as the attitude angle detection parameter for the mark image (■).

このQ値は、次のようなものである。This Q value is as follows.

いま、第3図イに示すように、固定された直角座標系に
任意の姿勢角θで平面図形Pが置かれていたとする。
Assume now that a planar figure P is placed on a fixed orthogonal coordinate system at an arbitrary attitude angle θ, as shown in FIG. 3A.

ここで θは反時計回り方向を正、その反対を負とする
Here, θ is positive in the counterclockwise direction and negative in the opposite direction.

第3図口に示すように、上記平面図形PのX軸への射影
をとり、その射影図形P′のX軸方向の最大幅をAx、
Y軸方向の最大高さをとる点のX座標と射影図形P′の
X軸上の最小値との間の幅をApとしたとき、MとA、
の比がQ値であり、これを姿勢角計測パラメータとする
As shown in the opening of Figure 3, take the projection of the plane figure P onto the X-axis, and define the maximum width of the projected figure P' in the X-axis direction as Ax,
When Ap is the width between the X coordinate of the point with the maximum height in the Y-axis direction and the minimum value on the X-axis of the projected figure P', M and A,
The ratio is the Q value, and this is taken as the attitude angle measurement parameter.

X 上記(1)式から明らかなように、 ぽ日l+ Qのとり得る範 てあり、3角形の場合の算出結果を第4図に示す。X As is clear from the above equation (1), Pohi l+ Possible range of Q Figure 4 shows the calculation results for a triangular shape.

このようにして得られるQ値は、θ−0の場合を中心と
する一定範囲内で姿勢角θと一義的に対応し、従って上
記Q値の計測によって姿勢角θを求め得ることがわかる
It can be seen that the Q value obtained in this manner uniquely corresponds to the attitude angle θ within a certain range centered on the case of θ−0, and therefore the attitude angle θ can be determined by measuring the Q value.

なお、姿勢角が一定範囲をこえたとき(第4図では1θ
1〉万のとき)には、Q値によって直ちに姿勢角θを求
めることができなくなるが、実際上、姿勢角θが極端に
大きくなることはあり得ないため、計測に支障を来たす
ようなことはない。
Note that when the attitude angle exceeds a certain range (1θ in Figure 4)
100,000), it becomes impossible to immediately determine the attitude angle θ using the Q value, but in reality, the attitude angle θ cannot be extremely large, so there is no possibility that the attitude angle θ will become extremely large. There isn't.

次に、前記ITVカメラの映像■からの車の位置偏差を
求める方法について説明する。
Next, a method for determining the positional deviation of the vehicle from the image (2) of the ITV camera will be explained.

ITVカメラを車の中心位置に置くと仮定すると、車が
位置的なずれをもってマークMの位置へ進入した場合、
カメラでは第5図に示すような映像■がとらえられ、こ
のマークの重心(図心)位置が車の予定走行経路上にあ
るため、同図のX(3を計測することによって車の横方
向の位置的なずれを認識することができる。
Assuming that the ITV camera is placed at the center of the car, if the car enters the position of mark M with a positional deviation,
The camera captures an image shown in Figure 5, and since the center of gravity (centroid) of this mark is on the car's planned travel route, by measuring positional deviations can be recognized.

マークの重心位置を計測するには、第3図イに示すよう
な直角座標系上にそのマークの図形が置かれているとし
た場合、その重心位置の座標(X。
To measure the position of the center of gravity of a mark, if the shape of the mark is placed on a rectangular coordinate system as shown in Fig. 3A, then the coordinates (X) of the center of gravity are determined.

YG) が次式によって与えられる。YG) is given by the following equation.

但し、dsは図形の微小面積である。However, ds is a minute area of the figure.

ここでは、カメラの画像中心を原点とし、また現在の走
行方向をY軸にとって、当面必要とする恥を(3)式に
従って算出し、XGの符号はマーク重心がY軸の左側に
あるときを正、その逆を負とする。
Here, the center of the camera image is taken as the origin, and the current traveling direction is taken as the Y-axis, and the shame required for the time being is calculated according to equation (3). Positive and the opposite is negative.

実際に数種のマークを用いて実験を行ったところ、重心
位置計測の誤差は約4mm程度で、比較的正確に計測で
きることが確認された。
When experiments were actually conducted using several types of marks, it was confirmed that the error in measuring the center of gravity position was about 4 mm, making it possible to measure the center of gravity relatively accurately.

上述した計測によって車はマークから走行の姿勢角と位
置ずれの情報を得ることができるので、この情報に基づ
いて経路を補正するような操舵を行うことにより、予定
の経路に沿って走行することができるが、さらに車の機
能性を拡張するため、上記マークから右折、左折、停止
等の判断をも得るように構成する。
Through the above-mentioned measurements, the car can obtain information about the driving attitude angle and positional deviation from the mark, so by steering the car to correct the route based on this information, the car can drive along the planned route. However, in order to further expand the functionality of the car, it is configured so that decisions such as turning right, turning left, and stopping can also be obtained from the above marks.

そのためには、マークの形状及び大きさに予め機能的意
味を与え、その形状及び大きさを認識することによって
判断情報を得る。
To do this, a functional meaning is given to the shape and size of the mark in advance, and judgment information is obtained by recognizing the shape and size.

マークの認識には、以下に示す形状固有値Sと面積計測
値を利用する。
For mark recognition, shape eigenvalues S and area measurement values shown below are used.

第3図イに示すように、直角座標系上に任意の姿勢角で
平面図形Pが置かれていたとき、その平面図形Pの面積
Aaと、その射影図形P′の最大幅AXと最大高さA、
の積との比を形状固有値Sと定義する。
As shown in Figure 3A, when a plane figure P is placed on a rectangular coordinate system at an arbitrary attitude angle, the area Aa of the plane figure P, the maximum width AX and the maximum height of its projected figure P' are SaA,
The ratio to the product of is defined as the shape eigenvalue S.

一般に、形状固有値Sは姿勢角θによって変動し、θの
関数となる。
Generally, the shape eigenvalue S varies depending on the attitude angle θ and becomes a function of θ.

また、形状固有値Sのとり得る範囲は、 である。Moreover, the possible range of the shape eigenvalue S is It is.

3角形、円、及び半径比r2/r1が0.2 、0.4
Triangle, circle, and radius ratio r2/r1 is 0.2, 0.4
.

0.6,0.8の穴あき円の形状固有値を第6図に示す
Figure 6 shows the shape eigenvalues of the perforated circles of 0.6 and 0.8.

なお、これらの場合は形状固有値が姿勢角によって変動
しない。
Note that in these cases, the shape eigenvalues do not vary depending on the attitude angle.

このような形状固有値の計測によってマークの形状及び
大きさの認識を行えば、そのマークに与えられた機能的
意味を判断情報として得ることができ、従ってその判断
情報に基づいて車に右折、左折、停止等の動作を行わせ
ることができる。
If the shape and size of a mark are recognized by measuring such shape eigenvalues, the functional meaning given to the mark can be obtained as decision information, and based on that decision information, the car can be instructed to turn right or left. , stop, etc.

以上のマークの姿勢角計測、位置計測、形状認識によっ
て、車は予定経路走行に必要な角度、位置、判断の三情
報を得ることができるが、ここで、これらの情報を得る
のに好適なマークについて例示する。
Through the attitude angle measurement, position measurement, and shape recognition of the marks described above, the car can obtain the angle, position, and judgment information necessary for traveling on the planned route. An example of marks will be given.

一般に、車が発進してから希望の目的地へ到着するため
には多くの走行機能を要するが、ここでは第7図に示す
ような10個を採りあげ、以下にそれらのマークについ
て説明する。
Generally, many driving functions are required for a car to arrive at a desired destination after it has started, but here we will select 10 such marks as shown in FIG. 7 and explain these marks below.

/161・・・・・・直進1 これは、車を直線路及びなめらかな囲路で走行させるた
めのマークで、円滑な予定経路走行をさせるために、車
の姿勢角修正、位置修正を行う。
/161・・・Go straight 1 This is a mark for driving the car on a straight road or a smooth fenced road.The attitude angle and position of the car are corrected in order to drive the car along the planned route smoothly. .

従って、このマークの形状としては、特に姿勢角計測の
精度の良いものが望ましい。
Therefore, it is desirable that the shape of this mark is particularly accurate in attitude angle measurement.

A2・・・・・・直進2 車がごく平滑な直線路を走行するような場合には、その
走行姿勢はあまり変化しないと考えられる。
A2...Going straight 2 When a car is running on a very smooth straight road, its running attitude does not change much.

そこで、このマークでは走行の位置修正だけを行って、
車に直進走行をさせる。
Therefore, with this mark, only the position of travel is corrected,
Make the car drive straight.

涜3・・・・・・左折 路面交差部で、車を左折させる時に用いるマークで、車
の姿勢角修正、位置修正は行わない。
Wrong 3: This mark is used when a car turns left at a left-turn road intersection; it does not correct the attitude angle or position of the car.

慮4・・・・・・右折 /i63のマークと同様にして、交差部で車を右折させ
るマークである。
Consideration 4: Turn right/Similar to the i63 mark, this is a mark that directs cars to turn right at intersections.

/165・・・・・・直進3 交差部で車を直進させるマークで、車の姿勢角修正、位
置修正は行わない。
/165...Go straight 3 This is a mark that directs the car to go straight at the intersection, but does not correct the attitude angle or position of the car.

A6・・・・・・ダミー 交差部の形態、すなわち十字路、T字路等を認識するた
めに用いるマークである。
A6...This is a mark used to recognize the form of a dummy intersection, ie, a crossroads, a T-junction, etc.

車の姿勢角修正、位置修正は行わない。The vehicle's attitude angle and position will not be corrected.

47・・・・・・一時停止1 交差部の直前に設置して、車を一時停止させ、交差部進
入の可、不可の信号を検知する態勢を保持させるための
マークである。
47... Temporary stop 1 This is a mark installed just before an intersection to make the vehicle stop temporarily and maintain a posture to detect the signal indicating whether or not it is possible to enter the intersection.

ここでは車の位置修正だけを行う。Here, we only need to correct the position of the car.

/i68・・・・・・一時停止2 交差部以外の路上で車を停止させる場合に用いるマーク
で、やはり位置修正だけを行う。
/i68... Temporary stop 2 This mark is used to stop a vehicle on the road other than an intersection, and only corrects the position.

、%9・・・・・・目的地及び出発地 使用者が希望の目的地に設置するマークで、車はこのマ
ニツを認識すると、目的地であることを検知して停止す
る。
, %9... Destination and departure point A mark placed at the desired destination by the user. When the car recognizes this mark, it detects that it is the destination and stops.

また、ここから他の地点へ行く場合には、出発地を表わ
すマークとしての機能を持ち、この場合は車の位置修正
だけを行う。
Also, when going from here to another point, it functions as a mark representing the departure point, and in this case, only the position of the car is corrected.

/1610・・・・・・後退 車を後退させる場合に用いるマークで、姿勢角修正だけ
を行う。
/1610...This mark is used when reversing a vehicle, and only corrects the attitude angle.

このようなマークの形状を決定する際には、その選択基
準として、形状が単純、明瞭であること、認識が容易で
あること、必要な情報がとれること、人間環境と共存さ
せるために一般の人がそれを見て容易に意味がわかるよ
うな形状とすること、などが必要である。
When deciding on the shape of such a mark, the selection criteria is that the shape be simple, clear, easy to recognize, be able to capture the necessary information, and that it be common to the public in order to coexist with the human environment. It is necessary to have a shape that allows people to easily understand the meaning when looking at it.

このように予定経路の路面に付設したマーク等を利用し
て、車に予定経路に対する姿勢角についての角度情報及
び位置ずれについての位置情報、並びに右折、左折等の
判断情報を断続的に与え、その断続的な情報ごとの経路
の修正によって車を予定経路に沿って走行させるが、上
記三情報に基づく操舵系の制御に際し、本発明において
は、操舵制御を極めて簡単に行うため、まず、操舵方法
に関して次の三つのモードを設定し、上記各情報に対し
て一対一で対応させた操舵制御を行う。
In this way, by using marks etc. attached to the road surface of the planned route, the vehicle is intermittently provided with angular information about the attitude angle and positional information about the positional deviation with respect to the planned route, as well as decision information such as whether to turn right or left. The vehicle is caused to travel along the planned route by modifying the route for each piece of intermittent information. When controlling the steering system based on the above three pieces of information, in the present invention, in order to perform steering control extremely easily, first, the steering system is Regarding the method, the following three modes are set, and steering control is performed in a one-to-one correspondence with each of the above information.

モートド・・・・・姿勢角と位置の修正操舵屑1のマー
クに対応し、姿勢角及び位置の修正を行う操舵法であっ
て、姿勢角の修正のために左右いずれか・\時間が一定
で必要操舵角の操舵を行うと共に位置ずれの修正のため
に左右交互に時間が一定で左右同一の必要操舵角の操舵
を行う。
Modified: Modification of attitude angle and position A steering method that corrects the attitude angle and position in accordance with the mark on steering wheel scrap 1, in which either left or right/time is constant to correct the attitude angle. At the same time, in order to correct the positional deviation, the left and right sides are alternately steered at the same required steering angle at a constant time.

モード2・・・・・・位置修正操舵 /%2 、7 、8 、9のマークに対応し、位置の修
正だけを行う操舵法であって、左右交互に時間が一定で
左右同一の必要操舵角の操舵を行う。
Mode 2...Position correction steering/% Corresponding to the marks 2, 7, 8, and 9, this is a steering method that only corrects the position, and the required steering is the same on both sides with a constant time alternating left and right. Perform corner steering.

モード3・・・・・・左右折操舵 屑3及び/164のマークに対応し、方向変更操舵を行
う操舵法であって、左右いずれかへ最大操舵角で方向変
更に必要な一定時間の操舵を行う。
Mode 3: A steering method that performs direction change steering corresponding to the left/right turn steering scrap 3 and /164 marks, and is a steering method that performs direction change steering at the maximum steering angle to either the left or right for a certain period of time required to change direction. I do.

第8図イ〜ハにモード1〜3の場合の走行軌跡の一例を
示す。
FIGS. 8A to 8C show examples of travel trajectories in modes 1 to 3.

但し、同図は長さ0.65 mの車が1、25 cm/
secの速度で走行する場合について示している。
However, in the figure, a car with a length of 0.65 m is 1.25 cm/
The figure shows the case where the vehicle travels at a speed of sec.

一般に、上述したマークにより予定経路を設定して車を
走行させる場合、方向修正のために操舵を行うと、第9
図に示すように方向修正と同時に予定経路に対してJD
ψなるオフセットが発生し、このオフセットを修正しな
ければ予定経路に沿って車を走行させることができない
Generally, when driving a car by setting a planned route using the above-mentioned marks, when steering is performed to correct the direction, the 9th
As shown in the figure, JD is applied to the planned route at the same time as direction correction.
An offset ψ occurs, and unless this offset is corrected, the vehicle cannot run along the planned route.

モード1は、主としてこのような方向修正のための操舵
方法で、具体的には、第8図イに示すように、まず第1
段階として姿勢角θを修正するための操舵を行い、第2
段階として上記オフセットJDψ及び位置ずれXoを合
わせて修正するための操舵を行うことになる。
Mode 1 is a steering method mainly for such direction correction, and specifically, as shown in Figure 8A, the first
As a step, steering is performed to correct the attitude angle θ, and the second
As a step, steering is performed to correct both the offset JDψ and the positional deviation Xo.

例えば、図示したように車の予定経路に対する姿勢角θ
のずれを左へ15°修正すると共に、予定経路に対する
10CrrLの位置ずれXGを左へ修正するには、一定
時間だけ左へ19.0°操舵し、次いで左及び右・\各
12.1°ずつ順次交互に各一定時間操舵すればよく、
これによって車を所定の経路に沿って走行させることが
できる。
For example, as shown in the figure, the attitude angle θ with respect to the planned route of the car
In order to correct the deviation of 15° to the left and also correct the positional deviation XG of 10 CrrL to the left with respect to the planned route, steer to the left by 19.0° for a certain period of time, then steer left and right by 12.1° each. All you have to do is to alternately steer each wheel for a certain period of time.
This allows the vehicle to travel along a predetermined route.

このような操舵を行えば、操舵輪のバンチングを格別の
防止策を施すことなく防止できて安定した走行誘導を行
えることが実験的に確かめられている。
It has been experimentally confirmed that by performing such steering, bunching of the steered wheels can be prevented without special preventive measures, and stable travel guidance can be achieved.

モード2は、第8図口に示すように位置ずれのみの修正
を行う場合で、モード1の場合の第2段階の操舵と同様
に、左及び右へ位置ずれに応じた操舵角だけ順次各一定
時間操舵するが、この場合には最初に姿勢角のずれがあ
れば、それが操舵後にもそのまま残ることになる。
Mode 2 is a case where only the positional deviation is corrected as shown in Figure 8. Similar to the second stage of steering in the case of mode 1, the steering angle corresponding to the positional deviation is sequentially adjusted to the left and right. The vehicle is steered for a certain period of time, but in this case, if there is an initial deviation in attitude angle, it will remain as is after the steering.

モード3は、車が左折または右折する場合の操舵方法で
最大操舵角を一定時間保持させるが、この場合の時間は
上記モード1及びモード2の場合の操舵時間と必ずしも
同一ではなく、車が左折または右折するに必要な時間に
設定される。
Mode 3 is a steering method used when the car turns left or right, and holds the maximum steering angle for a certain period of time, but the time in this case is not necessarily the same as the steering time in modes 1 and 2 above, and when the car turns left or right. Or set to the time required to turn right.

以上に説明した各モードの組合せによって車を予定経路
に沿って走行させることが可能であるが、これらの各モ
ードは、モード2のような正逆に一定時間の操舵を切換
えて行う制御系と、モード3のような一方向への操舵を
行う操舵時間可変の制御系とを備えて、これらを適宜組
合わせることにより得ることができる。
It is possible to drive the car along a planned route by combining the modes explained above, but each of these modes is different from a control system that switches forward and reverse steering for a fixed period of time, such as mode 2. , and a variable steering time control system that performs steering in one direction such as mode 3, and can be obtained by appropriately combining these.

次に、上記したところに従って操舵制御を行う装置につ
いて説明する。
Next, a device that performs steering control according to the above will be described.

前述した姿勢角を検出するためのQ値、マークの形状及
び大きさを認識するための形状固有値S及び面積計測値
は、マークとして用いられる図形の面積Aa、射影図形
の最大幅AX、その最大高さA7、及びm最大高さをと
る点のX座標と射影図形のX軸上の最小値との間の幅A
、の検出によってすべて計測することができる。
The above-mentioned Q value for detecting the posture angle, shape eigenvalue S and area measurement value for recognizing the shape and size of the mark are the area Aa of the figure used as the mark, the maximum width AX of the projected figure, and its maximum Height A7, and width A between the X coordinate of the point with the maximum height of m and the minimum value on the X axis of the projected figure
, all can be measured by detecting .

而して、これらの検出を行うための装置は、第10図に
示すように横取することができる。
Thus, the device for performing these detections can be intercepted as shown in FIG.

同図に示す装置においては、ます、車上に設置したIT
Vカメラが走行路上に付したマークMを撮像し、そのビ
デイオ信号は、比較回路■において走査線(Y軸方向)
上の各サンプル点についての出力がスライスレベル電圧
と比較され、サンプル点の明暗に応じた2進化信号に変
換される。
In the equipment shown in the figure, the IT installed on the vehicle is
The V camera images the mark M placed on the road, and the video signal is sent to the scanning line (Y-axis direction) in the comparator circuit ■.
The output for each sample point above is compared with the slice level voltage and converted into a binary signal depending on the brightness or darkness of the sample point.

アンド回路においては、比較回路■より送られてくる2
値化信号が「1」のとき、即ち走査線上のサンプル点に
図形の存在を示す信号があったときに、クロックパルス
を計数器■に送り、計数器■においては各走査線毎のク
ロックパルス数を順次計数して、それが記憶装置■を介
して加算器、比較回路H及びノア回路に送られる。
In the AND circuit, 2 sent from the comparison circuit ■
When the value signal is "1", that is, when there is a signal indicating the presence of a figure at a sample point on the scanning line, a clock pulse is sent to the counter ■, and the counter ■ generates a clock pulse for each scanning line. The numbers are sequentially counted and sent to the adder, comparison circuit H, and NOR circuit via the storage device (2).

加算器においては、■フレームの走査線のクロックパル
スを順次加算し、それを記憶装置Hに記憶させてパルス
数の合計を求めることにより、図形の面積Aaに対応す
る信号を得る。
The adder sequentially adds the clock pulses of the scanning lines of the (1) frame, stores it in the storage device H, and calculates the total number of pulses, thereby obtaining a signal corresponding to the area Aa of the figure.

比較回路■においては、記憶装置■より送られてくる一
定査線のパルス数と既に記憶装置■に記憶されている前
の走査線のパルス数とを比較し、送られてきたパルス数
が大きい場合には記憶装置■の内容を送られてきたパル
ス数に書き換え、このようにして1フレームの走査線の
パルス数を比較して、最大のパルス数を求めることによ
り、そのパルス数が射影図形の最大高さA、となる。
The comparison circuit (■) compares the number of pulses of a certain scanning line sent from the storage device (■) with the number of pulses of the previous scanning line already stored in the storage device (■), and determines whether the number of pulses sent is larger. In this case, the contents of the memory device ■ are rewritten to the number of pulses sent, and in this way, the number of pulses of the scanning line of one frame is compared to find the maximum number of pulses, and the number of pulses can be used to form the projected figure. The maximum height is A.

また、ノア回路においては、記憶装置■より送られてく
る各走査線の信号にパルスが含まれている場合にのみ計
数器Hに信号を送り、■フレーム中のパルスが含まれて
いる走査線の合計を求めることにより、その走査線の合
計数が射影図形の最大幅Axとなる。
In addition, in the NOR circuit, a signal is sent to the counter H only when the signal of each scanning line sent from the storage device ■ contains a pulse, and By calculating the total number of scanning lines, the total number of scanning lines becomes the maximum width Ax of the projected figure.

さらに、比較回路■において記憶装置■と記憶装置■に
記憶されたパルス数を比較して記憶装置■のパルス数の
方が大きい場合、上述した記憶装置■の内容の書き換え
と同時に計数器Hの内容を記憶装置■に送り込むことに
より、記憶装置■には前記幅A、が記憶される。
Furthermore, when comparing the number of pulses stored in memory device ■ and memory device ■ in comparator circuit ■, if the number of pulses in memory device By sending the contents to the storage device (2), the width A is stored in the storage device (2).

このようにして、図形の面積Aa、最大幅AX、最大高
さA9、及び幅A、を求めた後、フレームパルスにより
記憶装置n、m、rv及び計数器■をリセットし、以下
同様な計測を繰返す。
After determining the area Aa, maximum width AX, maximum height A9, and width A of the figure in this way, the memory devices n, m, rv and the counter ■ are reset by the frame pulse, and the same measurements are carried out thereafter. Repeat.

車の位置偏差を求めるための前記(3)式によるマーク
の重心位置の計測は、既存の装置によって容易に行うこ
とができるので、ここでは詳述しない。
Measuring the position of the center of gravity of the mark using equation (3) above for determining the positional deviation of the vehicle can be easily performed using existing equipment, so it will not be described in detail here.

第10図に示す装置によって得られたAas AX 。Aas AX obtained by the apparatus shown in FIG.

A、及びA、に基づき、前述した(1)式及び(5)式
によるQ値及び形状固有値Sは簡単に算出させることが
でき、また前記(3)式によるマーク重心位置も既存の
装置により計測できるので、それらによって得られる角
度偏差、位置偏差に応じて角度及び位置修正操舵を行う
ことにより、車を予定経路に沿って走行させることがで
き、また形状固有値S及び面積計測値によって得られる
判断情報に基づき、左折、右折のための操舵を行うこと
により、車に所期の走行を行わせることができる。
Based on A and A, the Q value and shape eigenvalue S can be easily calculated using equations (1) and (5), and the position of the center of gravity of the mark using equation (3) can also be calculated using existing equipment. Since it can be measured, the vehicle can be driven along the planned route by performing angle and position correction steering according to the angular deviation and positional deviation obtained from them, and the shape eigenvalue S and the area measurement value can be obtained. By steering the vehicle to turn left or right based on the judgment information, it is possible to cause the vehicle to travel in the desired direction.

第11図は、上述した第10図の装置によって得られた
角度偏差、位置偏差、判断情報としてのマークの種類に
基づいて、操舵のためのサーボモータの駆動を制御する
制御装置の構成を示すものである。
FIG. 11 shows the configuration of a control device that controls the drive of a servo motor for steering based on the angular deviation, positional deviation, and mark type as judgment information obtained by the device shown in FIG. 10 described above. It is something.

この装置において、モード判定回路は前記形状固有値及
び面積計測値等に基づくマークの種類が与えられてその
マーク種類に対応するモードが前記モード1〜3のいず
れであるかの判定を行うもので、例えばマークの種類が
第1図における/161の3角形のマークである場合、
モード判定回路においてはモード1の操舵法をとる旨の
判定を行い、それを操舵パターン発生装置に指令する。
In this device, the mode determination circuit is provided with a mark type based on the shape eigenvalue, area measurement value, etc., and determines which of the modes 1 to 3 is the mode corresponding to the mark type, For example, if the mark type is a /161 triangular mark in Figure 1,
The mode determination circuit determines that the mode 1 steering method will be used, and instructs the steering pattern generator to make a determination.

一方、角度偏差及び位置偏差がそれぞれ与えられる符号
判定回路■及び川においては、左右いずれの方向に操舵
を行うかを決定するためにそれらの角度偏差及び位置偏
差の符号の区負を検出し、その検出結果と共に各偏差を
操舵パターン発生装置に送る。
On the other hand, the sign determination circuit (2) and the river, to which the angular deviation and positional deviation are respectively given, detect the sign difference of the angular deviation and positional deviation in order to determine whether to steer left or right, Each deviation is sent to the steering pattern generator along with the detection results.

操舵パターン発生装置は、前記各モード1〜3について
操舵パターンの発生回路を備え、モード判定回路から指
定されたモードの発生回路を選択して、符号判定回路I
、IIから送られてきた符号に従って操舵の方向を決定
すると同時に、角度偏差及び位置偏差に基づいて操舵角
を決定し、これをコントローラを通じてサーボモータに
出力し、所要の操舵制御を行う。
The steering pattern generation device includes a steering pattern generation circuit for each of the modes 1 to 3, selects the generation circuit of the specified mode from the mode determination circuit, and selects the generation circuit of the specified mode from the mode determination circuit.
, II, and at the same time determines the steering angle based on the angular deviation and positional deviation, and outputs this to the servo motor through the controller to perform the required steering control.

なお、モード判定回路から指定されたモードがモード3
である場合には、角度偏差及び位置偏差の有無とは無関
係に最大操舵角で一定時間の操舵制御が行われる。
Note that the mode specified by the mode determination circuit is mode 3.
In this case, steering control is performed for a certain period of time at the maximum steering angle, regardless of the presence or absence of angular deviation and positional deviation.

第12図は、本発明を実施する装置全体の概略的構成を
示すもので、認識部は第10図に示すような構成を有し
、この認識部においては、前記ITVカメラによるマー
クの検出を行って、Q値に基づく角度偏差、重心位置に
基づく位置偏差、並びに形状固有値及び面積計測値に基
づく判断情報を制御部に送り、また制御部及び操舵部は
第11図に示すような構成を有し、制御部においては認
識部からの情報に基づいて必要なバンドル操作のための
信号を操舵部のサーボモータに送り、さらにアクセル及
びブレーキ操作のための信号を車の駆動・制動部に送っ
て駆動・制動系を動作させる。
FIG. 12 shows a schematic configuration of the entire apparatus implementing the present invention, and the recognition section has the configuration shown in FIG. 10, and this recognition section detects marks by the ITV camera. and sends the angular deviation based on the Q value, the positional deviation based on the center of gravity position, and the judgment information based on the shape eigenvalue and the area measurement value to the control unit, and the control unit and the steering unit have a configuration as shown in FIG. Based on the information from the recognition unit, the control unit sends a signal for necessary bundle operation to the servo motor of the steering unit, and further sends signals for accelerator and brake operation to the drive/brake unit of the vehicle. to operate the drive/brake system.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明における予定経路の設定に好適なマーク
の配列及び車の角度偏差についての説明図、第2図は第
1図の車のITVカメラ視野の正面図、第3図イ2口は
Q値及び形状固有値等の計測に関する説明図、第4図は
Q値の算出例を示す線図、第5図は位置偏差について説
明するためのITVカメラ視野の正面図、第6図は形状
固有値についての線図、第7図はマークの一例について
の説明図、第8図イ〜ハはモード1〜3による操舵制御
を行った場合の走行経路についての説明図、第9図は姿
勢角修正の場合に生ずるオフセットについての説明図、
第10図はマークの認識を行う装置についてのブロック
構成図、第11図は本発明に基づいて操舵制御を行う装
置についてのブロック構成図、第12図は装置全体の概
略的ブロック構成図である。
Fig. 1 is an explanatory diagram of the arrangement of marks suitable for setting a scheduled route in the present invention and the angular deviation of the vehicle, Fig. 2 is a front view of the ITV camera field of view of the car in Fig. 1, and Fig. 3 is an explanatory diagram regarding measurement of Q value and shape eigenvalue, etc., Figure 4 is a diagram showing an example of calculation of Q value, Figure 5 is a front view of ITV camera field of view to explain positional deviation, and Figure 6 is shape. Diagrams for eigenvalues, Figure 7 is an explanatory diagram for an example of a mark, Figure 8 A to C are explanatory diagrams for travel routes when steering control is performed in modes 1 to 3, and Figure 9 is an attitude angle diagram. An explanatory diagram of the offset that occurs in the case of correction,
FIG. 10 is a block configuration diagram of a device that performs mark recognition, FIG. 11 is a block configuration diagram of a device that performs steering control based on the present invention, and FIG. 12 is a schematic block configuration diagram of the entire device. .

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 車に予定経路に対する姿勢角についての角度情報及
び位置ずれについての位置情報、並びに右折、左折等の
判断情報を上記予定経路に沿って付設したマークによっ
て断続的に与え、その断続的な情報ごとの経路の修正に
よって予定経路に沿った走行を行わせるに際し、操舵法
として、姿勢角の修正のために左右いずれか・\時間が
一定で必要操舵角の操舵を行うと共に位置ずれの修正の
ために左右交互に時間が一定で左右同一の必要操舵角の
操舵を行うモード1と、位置ずれだけの修正のために左
右交互に時間が一定で左右同一の必要操舵角の操舵を行
うモード2と、方向変更のために左右いずれか・\最大
操舵角で方向変更に必要な一定時間の操舵を行うモード
3とからなる三つのモードを設定し、上記判断情報に基
づいて必要なモードを選択して角度情報及び位置情報に
応じた操舵量で操舵を行うことを特徴とする自動移送車
の操舵方式。
1 The vehicle is intermittently provided with angular information regarding its attitude angle relative to the planned route, positional information regarding positional deviation, and information on whether to turn right or left, etc., using marks attached along the above-mentioned planned route, and each piece of intermittent information is When running along the planned route by correcting the route, the steering method is to use either the left or right to correct the attitude angle, and the necessary steering angle at a constant time, as well as to correct the positional deviation. Mode 1, in which steering is performed alternately on the left and right sides for a constant time and the same required steering angle on the left and right sides, and Mode 2, in which steering is performed alternately on the left and right sides for a constant time and the same required steering angle on the left and right sides to correct only the positional deviation. , either left or right for direction change, and mode 3, which performs steering for a certain period of time required for direction change at the maximum steering angle, and selects the required mode based on the above judgment information. 1. A steering method for an automatic transportation vehicle, characterized in that the vehicle is steered with a steering amount according to angle information and position information.
JP53120083A 1978-05-08 1978-09-29 Steering method of automatic transfer vehicle Expired JPS5850364B2 (en)

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US06/020,042 US4278142A (en) 1978-05-08 1979-03-13 Automatic guidance system for vehicles
DE2910490A DE2910490C2 (en) 1978-05-08 1979-03-16 Method for automatically guiding vehicles along a predetermined path and device for carrying out such a method

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