SE457023B - SYSTEM TO OPERATE AND LEAD A VEHICLE - Google Patents
SYSTEM TO OPERATE AND LEAD A VEHICLEInfo
- Publication number
- SE457023B SE457023B SE8600169A SE8600169A SE457023B SE 457023 B SE457023 B SE 457023B SE 8600169 A SE8600169 A SE 8600169A SE 8600169 A SE8600169 A SE 8600169A SE 457023 B SE457023 B SE 457023B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- vehicle
- course
- incremental
- bearing
- coordinates
- Prior art date
Links
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 49
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 10
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N (1s,3r,4e,6e,8e,10e,12e,14e,16e,18s,19r,20r,21s,25r,27r,30r,31r,33s,35r,37s,38r)-3-[(2r,3s,4s,5s,6r)-4-amino-3,5-dihydroxy-6-methyloxan-2-yl]oxy-19,25,27,30,31,33,35,37-octahydroxy-18,20,21-trimethyl-23-oxo-22,39-dioxabicyclo[33.3.1]nonatriaconta-4,6,8,10 Chemical compound C1C=C2C[C@@H](OS(O)(=O)=O)CC[C@]2(C)[C@@H]2[C@@H]1[C@@H]1CC[C@H]([C@H](C)CCCC(C)C)[C@@]1(C)CC2.O[C@H]1[C@@H](N)[C@H](O)[C@@H](C)O[C@H]1O[C@H]1/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/C=C/[C@H](C)[C@@H](O)[C@@H](C)[C@H](C)OC(=O)C[C@H](O)C[C@H](O)CC[C@@H](O)[C@H](O)C[C@H](O)C[C@](O)(C[C@H](O)[C@H]2C(O)=O)O[C@H]2C1 PCTMTFRHKVHKIS-BMFZQQSSSA-N 0.000 claims 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 210000003918 fraction a Anatomy 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
- G05D1/0236—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
- G05D1/028—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using a RF signal
- G05D1/0282—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using a RF signal generated in a local control room
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
15 20 25 30 35 457'023 Organen för definiering av en önskad rutt innefattar företrä- desvis lagringsorgan för lagring av rutten i termer av en serie av rätlinjiga segment och organ för omvandling av de raka linjesegmentens korsning till mjuka krökta övergångs- segment. The means for defining a desired route preferably comprise storage means for storing the route in terms of a series of rectilinear segments and means for converting the intersection of the straight line segments into soft curved transition segments.
Det finns företrädesvis organ för att för varje rakt och krökt segment lagra en maximalt tillåten fordonshastighet och en tillåten banbredd enligt de lokala ruttförhållandena.There are preferably means for storing for each straight and curved segment a maximum permitted vehicle speed and a permitted track width according to the local route conditions.
Dödräkningsorganen kan innefatta organ för uppskattning av fordonets position och kurs efter var och en av en serie av tids- eller avståndsinkrement, från fordonets position och kurs vid början av inkrementet och i beroende av fordonets rörelse framåt och rotationsrörelse under inkrementet.The dead count means may comprise means for estimating the position and course of the vehicle according to each of a series of time or distance increments, from the position and course of the vehicle at the beginning of the increment and depending on the forward and rotational movement of the vehicle during the increment.
Systemet innehåller organ för prediktering av referensmå- lets bäring från fordonet på basis av den uppskattade posi- tionen hos fordonet och den senaste bestämda positionen för referensmâlet.The system contains means for predicting the bearing of the reference target from the vehicle on the basis of the estimated position of the vehicle and the last determined position of the reference target.
Organ kan ingå för att tillhandahålla en feldifferens för bä- ringen mellan den predikterade bäringen för målet och målets bäring såsom den bestäms av de elektromagnetiska riktningsmä- tande organen. Kalman-filterorgan som alstrar korrektionspro- dukter, vilka produkter är produkter av bäringsfelet och Kal- man-multiplikationsfaktorer med avseende på var och en av positionskoordinaterna och fordonets kurs och organ för kombi- nering av korrektionsprodukterna med de resp. estimaten av position och kurs tillhandahâllna av dödräkningsorganen, vilka resultat av kombinationen är de bästa estimaten av fordonspo- sition och kurs.Means may be included to provide an error difference for the bearing between the predicted bearing of the target and the bearing of the target as determined by the electromagnetic direction measuring means. Kalman filter means which produce correction products, which products are products of the bearing defect and Kalman multiplication factors with respect to each of the position coordinates and the course of the vehicle and means for combining the correction products with the resp. the estimates of position and course provided by the death counting agencies, which results of the combination are the best estimates of vehicle position and course.
Det finns företrädesvis organ för att tillföra de bästa esti- maten till dödräkningsorganen som en bas från vilken fordonets position och kurs skall bestämmas ett inkrement senare. Organ kan vara anordnade för att sekventiellt alstra koordinater för inkrementala referenspunkter på segmenten som definierar in- 10 15 20 25 35 ' ' 457 023 krementala vektorer, varvid avståndet mellan sådana punkter är lika med produkten av den maximalt tillåtna hastigheten för det segmentet och ett grundläggande tidsinkrement. Det kan också tillhandahållas feldetekteringsorgan för att jämföra de bästa estimaten av fordonsposition och kurs med den närmaste inkrementala vektorns position och riktning och alstra av- stånds- och kursfelsignaler. och organ för alstring av en ordersignal för styrvinkel i beroende av avstånds- och kurs- felsignalerna. Detta feldetekteringsorgan innefattar företrä- desvis organ för omvandling av koordinaterna för de bästa estimaten av fordonsposition och kurs till ett referensformat som har en koordinataxel inriktad i linje med en lokal inkre- mentvektor och har ett origo som sammanfaller med den refe- renspunkt mot vilken den lokala inkrementvektorn är riktad.There are preferably means for supplying the best estimates to the death count means as a basis from which the position and course of the vehicle are to be determined an increment later. Means may be provided for sequentially generating coordinates of incremental reference points on the segments defining incremental vectors, the distance between such points being equal to the product of the maximum allowable velocity of that segment and a fundamental time increment. Error detection means may also be provided for comparing the best vehicle position and course estimates with the position and direction of the nearest incremental vector and generating distance and course error signals. and means for generating an order signal for control angle in dependence on the distance and course error signals. This error detecting means preferably comprises means for converting the coordinates of the best estimates of vehicle position and course into a reference format having a coordinate axis aligned with a local increment vector and having an origin coinciding with the reference point against which the local the increment vector is directed.
En hastighetsordersignal för fordonet kan göras beroende av antalet referenspunkter alstrade framför fordonspositionen.A speed order signal for the vehicle can be made depending on the number of reference points generated in front of the vehicle position.
Ett system för att styra och leda fordon i överensstämmelse med uppfinningen kommer nu att beskrivas såsom ett exempel med hänvisning till de åtföljande rítningarna, där: fig. 1 är en schematisk skiss av ett fabriksgolvområde som visar en fordonsruttz fig. 2 är en schematisk vy av ett fordon som skall ledas och styras; fig. 3 och 4 är diagram som illustrerar position och oriente- ring för ett fordon på fabriksgolvområdet i förhållande till fabrikens koordinataxlar; fig. 5 och 6 visar schematiskt ett fordons rutt. den fria ban- bredden för fordonet och krökar på rutten: fig. 7 är ett blockschema över systemet; fig. 8 är ett blockschema över en Kalman~filterprocess i sys- temet: fig. 9 är ett schema som visar fordonets förflyttnings- och kursfel; och fig. 10 är ett diagram som visar en transformation mellan koordinater i "fabriksformat" och koordinater i "fordons- format" för bestämning av positionsfel. 10 15 20 25 30 457 023 Det kommer att framgå att 1 denna beskrivning termen "dödräk- ningsorgan" inbegriper organ för navigering baserade på detek- tering av relativ rörelse mellan fordon och underlag.A system for steering and guiding vehicles in accordance with the invention will now be described as an example with reference to the accompanying drawings, in which: Fig. 1 is a schematic sketch of a factory floor area showing a vehicle route; Fig. 2 is a schematic view of a vehicle to be steered and steered; Figs. 3 and 4 are diagrams illustrating the position and orientation of a vehicle on the factory floor area in relation to the coordinate axes of the factory; Figures 5 and 6 schematically show the route of a vehicle. the free track width of the vehicle and curves on the route: Fig. 7 is a block diagram of the system; Fig. 8 is a block diagram of a Kalman filtering process in the system; Fig. 9 is a diagram showing the movement and heading error of the vehicle; and Fig. 10 is a diagram showing a transformation between coordinates in "factory format" and coordinates in "vehicle format" for determining position errors. It will be seen that in this description the term "dead counting means" includes means for navigating based on the detection of relative movement between vehicles and surfaces.
Nu hänvisas till ritningarna, där fig. l visar ett fabriks- golvområde 1 som har koordinataxlar X och Y markerade på sig för att tillhandahålla ett koordinatsystem. Koordinaterna för en plats på detta område kommer att betecknas “fabrikskoordi- nater" för att särskiljas från “fordonskoordinater“ som kommer att förklaras senare.Reference is now made to the drawings, in which Fig. 1 shows a factory floor area 1 having coordinate axes X and Y marked on it to provide a coordinate system. The coordinates of a site in this area will be referred to as "factory coordinates" to distinguish them from "vehicle coordinates" which will be explained later.
Ett fordon T. vilket kan vara en plan lastbärande truck. skall förflytta sig obemannat omkring på området l mellan stationer A. B. C och D längs en rutt definierad av fabrikskoordinaterna för dessa stationer. Den visade rutten är naturligtvis endast för illustrationsändamål och kan i verkligheten vara mer eller mindre omfattande.A vehicle T. which can be a flat load-carrying truck. shall move unmanned in area 1 between stations A. B. C and D along a route defined by the factory coordinates of those stations. The route shown is of course for illustrative purposes only and may in reality be more or less extensive.
Hed hänvisning också till fíg. 2 innehåller fordonet drivhjul 3 med vilken som helst nödvändig differentialväxel och ett svängbart hjul vid ena eller båda ändarna. vilket är styrbart när det gäller styrvinkeln och vilket innefattar en styrvin- kelgivare (inte visad) och en givare för "förflyttar avstånd" (inte visad) för återkopplingsändamål.Also referred to fig. 2, the vehicle contains drive wheel 3 with any necessary differential gear and a swivel wheel at one or both ends. which is controllable with respect to the control angle and which comprises a control angle sensor (not shown) and a sensor for "moving distance" (not shown) for feedback purposes.
Drivhjulen 3 är hastighetsstyrda och matade via en växel och en likströmsomvandlare från ett batteri 7 på känt sätt.The drive wheels 3 are speed-controlled and fed via a gear unit and a direct current converter from a battery 7 in a known manner.
De väsentliga egenskaperna hos fordonet är att det har en styrbar styrvinkel och hastighetsstyrd drívutrustning. Det aktuella mekaniska arrangemanget kan uppenbarligen optimeras med hänsyn till uppfinningen men är inte kritiskt. Därför kan styrningen alternativt åstadkommas genom differentiell styr- ning av två drivhjul i stället för driven styrning av ett styrhjul. Den mekaniska konstruktionen hos hjulutrustningen behöver därför inte ytterligare gås in på.The essential features of the vehicle are that it has a steerable steering angle and speed-controlled driving equipment. The actual mechanical arrangement can obviously be optimized with respect to the invention but is not critical. Therefore, the steering can alternatively be achieved by differential steering of two drive wheels instead of driven steering of one steering wheel. The mechanical construction of the wheel equipment therefore does not need to be further discussed.
Drivningsstyrning och ledningselektronik 9 mottager av- 10 15 20 25 šO 35 ' 457 023 stånds- och styrvinkelsignaler från styrhjulet 5 och åstad- kommer styrsignaler för styrvinkel och hastighetsstyrsignaler som kommer att förklaras.Drive control and line electronics 9 receive distance and steering angle signals from the steering wheel 5 and provide steering angle control signals and speed control signals which will be explained.
Utrustningen som hittills omnämnts är nödvändig för ett död- räkningsnavigationssystem. i vilket fordonsläget är bestämt på inkremental bas från kännedom om förflyttad distans och inta» gen riktning. sådana system kan. även om de är tillfredsstäl- lande i vissa situationer där avstånden är små. lida av acku- mulerade fel beroende på hjulslirning, ojämna ytor. förslít- ning osv. Följaktligen är det därför en egenskap hos förelig- gande uppfinning att ett övervakande system för referens och korrektion är åstadkommet baserat på detektering av fixa referenspunkter och fordonets läge relativt dem. Fordonet är försett med en laserkälla ll, vilken är monterad för att kontinuerligt rotera kring en vertikal axel. Laserstrålen är smal i breddriktningen och utsträckt i höjdriktningen för att bilda en tunn vertikal strålningslinje som infaller på vilket som helst mål i dess väg. Ett antal mål 13 är fixerade vid olika positioner runt området. så att så långt som möjligt ett eller flera av dessa kan ses av fordonet från vilken som helst position i området. I en fabriksmiljö flyttas naturligtvis utrustning och lager omkring och skymmer sannolikt ett eller flera av målen från vissa positioner. I sådana fall kan död- räkningssystemet åtminstone temporärt få klara sig på egen hand.The equipment mentioned so far is necessary for a death count navigation system. in which the vehicle position is determined on an incremental basis from knowledge of the distance traveled and the direction taken. such systems can. even if they are satisfactory in certain situations where the distances are small. suffer from accumulated defects due to wheel slip, uneven surfaces. wear and tear, etc. Accordingly, it is a feature of the present invention that a monitoring system for reference and correction is provided based on the detection of fixed reference points and the position of the vehicle relative to them. The vehicle is equipped with a laser source 11, which is mounted to rotate continuously about a vertical axis. The laser beam is narrow in the width direction and extended in the height direction to form a thin vertical line of radiation incident on any target in its path. A number of targets 13 are fixed at different positions around the area. so that as far as possible one or more of these can be seen by the vehicle from any position in the area. In a factory environment, of course, equipment and bearings are moved around and probably obscure one or more of the targets from certain positions. In such cases, the death count system can at least temporarily manage on its own.
Målen 13 är bildade av retro-reflektorer, vilka återsänder infallande ljus i den riktning från vilken de kom. De kan vara bildade av vertikala band av retro-reflektivt material. vilka band kan vara kodade till bredden eller genom närvaro och frånvaro för att åstadkomma en indikation på deras identitet.The targets 13 are formed by retro-reflectors, which return incident light in the direction from which they came. They may be formed by vertical bands of retro-reflective material. which bands may be encoded to the width or by presence and absence to provide an indication of their identity.
De kan lämpligen vara monterade på paneler belägna vid eller över huvudhöjd för att undvika att laserstrålen avbryts av föremål på golvet. Den avsökande laserstrålen kan vara riktad uppåt i överensstämmelse därmed och kan ha en vertikal vinkel- utsträckning tillräcklig för att omfatta målen vid ifrågakom- mande avstånd. 10 15 20 25 30 35 457 025 Det avsökande lasersystemet är föremål för brittiska patent- ansökan med publiceringsnummer 2 143 395 och kommer inte att beskrivas i detalj här.They may conveniently be mounted on panels located at or above head height to avoid interruption of the laser beam by objects on the floor. The scanning laser beam may be directed upwards accordingly and may have a vertical angular extent sufficient to encompass the targets at the distance in question. 10 15 20 25 30 35 457 025 The scanning laser system is the subject of British patent application with publication number 2,143,395 and will not be described in detail here.
Fordonet innehåller en mottagare, vilken mottager den reflek- terade strålen från ett mål 13 och åstadkommer en indikation på riktningen hos den reflekterade strâlen och sålunda på mål- riktningen i förhållande till fordonets kurs.The vehicle contains a receiver, which receives the reflected beam from a target 13 and provides an indication of the direction of the reflected beam and thus of the target direction in relation to the course of the vehicle.
Denna senare parameter är den vinkel som fordonets longitudinel- la axel bildar med X-axeln hos fabrikskooordinatsystemet. Kur- sen är inte nödvändigtvis förflyttningsriktningen, eftersom styr- hjulet inte behöver vara riktat rakt fram och vid tillfället.This latter parameter is the angle that the longitudinal axis of the vehicle forms with the X-axis of the factory coordinate system. The course is not necessarily the direction of travel, as the steering wheel does not have to be directed straight ahead and at the moment.
Också ingående i fordonsutrustningen är en mikroprocessor och datalagringsutrustning 19. Bland data lagrad före förflytt- ningsoperationen är ruttkartan i form av koordinaterna för punk- terna A, B, C och D. Rutten kan innehålla sektioner, vilka krä- ver reducerad fordonshastighet och hastighetsbegränsningen för varje rak sektion (segment eller vektor) A till B osv., är specificerad och lagrad.Also included in the vehicle equipment is a microprocessor and data storage equipment 19. Among data stored before the transfer operation is the route map in the form of the coordinates of points A, B, C and D. The route may contain sections which require reduced vehicle speed and speed limit for each straight section (segment or vector) A to B, etc., is specified and stored.
Utöver begränsningar pålagda på hastigheten längs varje rutt- vektor kan det vara så att toleransen för fordonsförflyttning tvärs mot ruttlinjen varierar från vektor till vektor. Det D finns därför i praktiken en fri banbredd för varje vektor, bortom vilken fordonet inte får hamna, och denna banbredd kan variera vid vektorkorsningar. Banbredden för varje vektor är också lagrad före varje förflyttningsoperation.In addition to speed restrictions along each route vector, the tolerance for vehicle movement across the route line may vary from vector to vector. There is therefore in practice a free path width for each vector, beyond which the vehicle must not end up, and this path width can vary at vector crossings. The path width of each vector is also stored before each move operation.
Den ovannämnda informationen, ruttidentifikation (koordinater för korsningspunkter), tillåten hastighet i varje vektor och banbredd för varje vektor, kan lagras i fordonsminnet genom manuell inmatning av ett program eller kan överföras från en basstation 15 till en kommunikationsmottagare 17 på fordonet, vilken kommunikationsmottagare accepterar och vidarebefordrar data till fordonets dataminne och mikroprocessor 19. Kommuni- kationsenheten kan regelbundet informera basstationen om den 10 15 20 25 30 457 025 aktuella fordonspositionen eller utfrågas för samma ändamål.The above information, route identification (coordinates of intersection points), permitted speed in each vector and path width for each vector, can be stored in the vehicle memory by manually entering a program or can be transmitted from a base station 15 to a communication receiver 17 on the vehicle, which communication receiver accepts and transmits data to the vehicle's data memory and microprocessor 19. The communication unit may regularly inform the base station of the current vehicle position or be interrogated for the same purpose.
Den funktion och bearbetning som ingår kommer att förklaras under hänvisning dessutom till de följande figurerna. Fig. 3 illustrerar fordonsnavigationskoordinaterna. där positionen ges av x och y fabrikskoordinaterna. fordonets kurs är vinkeln W, dvs. vinkeln mellan fordonsaxeln och X-axeln. hastigheten framåt är V. och rotationshastigheten. dvs. fordonets vinkel- hastighet, är U.The function and processing included will be explained with reference to the following figures in addition. Fig. 3 illustrates the vehicle navigation coordinates. where the position is given by the x and y factory coordinates. the course of the vehicle is the angle W, ie. the angle between the vehicle axis and the X axis. the forward speed is V. and the rotational speed. i.e. the angular velocity of the vehicle, is U.
Fig. 4 illustrerar dessutom fordons-målkoordinaterna. Hål- reflektorn R. vid fabrikskoordinaterna xí och yí detekte- ras vid en vinkel Gi mot fordonskursen. där fordonet självt har positionskoordinaterna x och y. och kursen t, vid en speciell tidpunkt "t".Fig. 4 further illustrates the vehicle-target coordinates. The hole reflector R. at the factory coordinates xí and yí is detected at an angle Gi to the vehicle price. where the vehicle itself has the position coordinates x and y. and the course t, at a special time "t".
Fig. 5 visar korsningen mellan två vektorer, där de fria ban- bredderna såsom de är bestämda av lagrad data. är lika. Det är väsentligt för mjuk funktion att rutten vid vektorkorsningar är kontinuerlig snarare än vinklad och en krökt bana eller segment beräknas för att passa skärningen. Ett krav är att krökningen skall vara så liten som möjligt (dvs. maximal krök- ningsradie) för att minska krafter på fordonet som löper genom kröken, medan samtidigt banbredden ingenstans skall vara mindre än den mindre av de två banbredderna. I fig. 5 är där- för krökningsradíen halva den gemensamma banbredden. I fig. 6. som visar korsningar mellan vektorer med olika banbredd. har emellertid de inpassade kurvorna radierna pwa/2 och pub/2 vid punkterna E resp. F.Fig. 5 shows the intersection between two vectors, where the free path widths as determined by stored data. similar. It is essential for soft function that the route at vector intersections is continuous rather than angled and a curved path or segment is calculated to fit the intersection. A requirement is that the curvature must be as small as possible (ie maximum radius of curvature) in order to reduce forces on the vehicle running through the bend, while at the same time the track width must be nowhere less than the smaller of the two track widths. In Fig. 5, therefore, the radius of curvature is half the common web width. In Fig. 6 which shows crosses between vectors with different path widths. however, the fitted curves have the radii pwa / 2 and pub / 2 at points E and F.
Nu hänvisas till fig. 7. som i blockschemaform illustrerar navigationsförfarandet som utförs på fordonet.Reference is now made to Fig. 7. which in block diagram form illustrates the navigation procedure performed on the vehicle.
Data som anger koordinatpunkterna på rutten och banbredder för de olika ruttvektorerna är mottagna och lagrade (21). Proces- sorn beräknar sedan (23) de mjuka kurvorna som är nödvändiga vid vektorkorsningarna. som nämnts tidigare. på basis av ban- bredderna. Kurvorna med konstant radie föreslagna i fig. 5 och 10 15 20 25 30 35 457 025 7 är i verkligheten inte möjliga att uppnå. eftersom en över- gång mellan en rätlinjig bana och en cirkulär kurva skulle inbegripa en momentan förändring från noll till en ändlig vin- kelhastighet och därmed oändlig acceleration och kraft. En ideell kurva skulle inbegripa en linjär ökning och sedan minskning av krökningen genom kurvan.Data indicating the coordinate points on the route and path widths for the different route vectors are received and stored (21). The processor then calculates (23) the smooth curves necessary at the vector intersections. as mentioned earlier. on the basis of the track widths. The constant radius curves proposed in Figs. 5 and 10 are not really achievable. since a transition between a rectilinear path and a circular curve would involve an instantaneous change from zero to a finite angular velocity and thus infinite acceleration and force. A non-profit curve would involve a linear increase and then a decrease in the curvature through the curve.
En approximation till denna kurva åstadkommes av följande ekvation: 2 + 2a(l-a) Äà + a x (1) ya) = (1402 gg ~3 l där a är den bråkdel. i vilken kurvan är delad. dvs. tion- delar. femtondelar eller vad som helst: šz är en vektor som representerar koordinaterna för en kors- ningspunkt: 51 och 33 är vektorer som representerar koordinaterna för punkter vid början och slutet av kurvan: och §,är den generella vektorn som representerar koordinaterna för punkter på kurvan efter varje bråkdel a.An approximation to this curve is obtained by the following equation: 2 + 2a (la) Äà + ax (1) ya) = (1402 gg ~ 3 l where a is the fraction in which the curve is divided, ie tenths. or whatever: šz is a vector representing the coordinates of a crossing point: 51 and 33 are vectors representing the coordinates of points at the beginning and end of the curve: and §, is the general vector representing the coordinates of points on the curve after each fraction a.
Genom att således insätta en tiondel. två tiondelar. tre tion- delar för u. erhålles koordinaterna för successiva punkter på kurvan. Denna process utföres vid 23 i fig. 7 under använd- ning av ett värde på a bestämt på sätt som kommer att för- Klâfâs.By thus depositing one tenth. two tenths. three tenths for u. the coordinates of successive points on the curve are obtained. This process is performed at 23 in Fig. 7 using a value of a determined in a manner that will be predicted.
Denna princip för inkremental konstruktion av kurvorna är i själva verket likaså gemensam för de raka partierna. där de successiva koordinaterna för punkter på det raka partiet ges BV ä (a) = (1-u) äo + nål där xo och xl är koordinater för punkter vid början och slutet av det raka partiet.This principle of incremental construction of the curves is in fact equally common to the straight sections. where the successive coordinates of points on the straight section are given BV ä (a) = (1-u) äo + needle where xo and xl are coordinates for points at the beginning and end of the straight section.
Medan längden på det raka partiet vanligen kan vara 20 eller 10 15 20 25 30 35 457 023 30 m skulle längden på varje sektion. dvs. varje inkremental vektor, vanligen kunna vara kanske 5 cm. Bråkdelen a skulle då vara ungefär 1/500.While the length of the straight section can usually be 20 or 10 m, the length of each section. i.e. each incremental vector, can usually be maybe 5 cm. The fraction a would then be approximately 1/500.
Denna alstring av de inkrementala vektorerna utförs i block 25 och utnyttjar ursprungliga data (27) som anger hastighets- gränserna som är tillämpbara på de olika ruttvektorerna. varje ínkremental vektor definieras av koordinaterna för punk- ten (referenspunkten) vid dess främre ände. Alstringen av varje sådan referenspunkt sker en gång i ett grundläggande tidsintervall (lämpligen vid 20 Hz). vilket härledes från en klockpulsgenerator i systemet. Eftersom hastigheten (den maximala) för varje vektor är bestämd i förväg och tidsinter- vallet är fast. är den maximala längden för varje inkremental vektor bestämd. Vid en hastighet av 1 m/sek. är därför den ínkrementala vektorlängden 5 cm. När sålunda den maximala längden bestämts kan denna reduceras något för att göra anta- let inkrementala vektorer i ruttvektorn till ett heltal. av vilket a (ovan) är inversen.This generation of the incremental vectors is performed in block 25 and utilizes original data (27) indicating the velocity limits applicable to the various route vectors. each incremental vector is defined by the coordinates of the point (reference point) at its front end. The generation of each such reference point takes place once in a basic time interval (preferably at 20 Hz). which is derived from a clock pulse generator in the system. Since the velocity (the maximum) of each vector is predetermined and the time interval is fixed. the maximum length of each incremental vector is determined. At a speed of 1 m / sec. therefore, the incremental vector length is 5 cm. Thus, when the maximum length is determined, it can be reduced slightly to make the number of incremental vectors in the route vector an integer. of which a (above) is the inverse.
Det inses att om den inkrementala vektorlängden minskas från sitt tillåtna maximum kommer fordonets hastighet för det par- tiet av rutten att minskas i överensstämmelse därmed. Dynamisk styrning av hastigheten åstadkommes därmed.It will be appreciated that if the incremental vector length is reduced from its maximum allowable speed, the vehicle speed for that part of the route will be reduced accordingly. Dynamic speed control is thus achieved.
Vid konstruktion av kurvan som förklarats ovan genom beräkning av successiva referenspunkter bestäms den inkrementerade refe- renskursen va som vinkeln för linjen mellan successiva referenspunkter (i förhållande till fabrikens X-axel).When constructing the curve explained above by calculating successive reference points, the incremented reference rate va is determined as the angle of the line between successive reference points (in relation to the factory's X-axis).
De så beräknade referenspunkterna, vilka naturligtvis definie- rar den begärda rutten i motsats till den verkligt följda rut- ten. alstras en gång per basintervall och lagras för jämförel- se med de “verkliga" positionerna intagna av fordonet. Dessa "verkliga" positioner är i själva verket estimat härledda från dödräkningssystemet såsom de kontrollerats och korrigerats av laser/mål-referenssystemet. 10 15 20 25 30 35 457 023 10 Om de alstrade referenspunkterna rör sig framåt framför fordo- net på grund av tröghet etc. kan skillnaden i position mellan den senaste referenspunkten och fordonet betraktas som en fel- distans. vilken fordonet försöker minska. Ju större denna fel- distans är desto större skulle fordonshastigheten (inom den satta gränsen för den speciella ruttvektorn eller kurvan) vara för att försöka minska den. Omvänt skulle hastigheten minskas om de alstrade referenspunkterna bara är just framför fordons- positionen. Denna senaste situation erhålles när fordonet när- mar sig en stoppstation vid slutet av en ruttvektor. Antalet referenspunkter (som ligger och väntar) är därför en indika- tion på hastighetsbehov och fordonets drivmotor styrs i över- ensstämmelse därmed.The reference points so calculated, which of course define the requested route as opposed to the actual route followed. generated once per base interval and stored for comparison with the "actual" positions occupied by the vehicle.These "actual" positions are in fact estimates derived from the death count system as checked and corrected by the laser / target reference system. 30 35 457 023 10 If the generated reference points move forward in front of the vehicle due to inertia etc. the difference in position between the last reference point and the vehicle can be considered as an error distance, which the vehicle tries to reduce. The greater the speed, the vehicle speed (within the set limit for the particular route vector or curve) would be to try to reduce it, conversely the speed would decrease if the generated reference points are just in front of the vehicle position. a stop at the end of a route vector, so the number of reference points (which are waiting) is an indication of speed etching requirements and the vehicle's drive motor are controlled accordingly.
De alstrade referenspunkterna och de tillhörande inkrementala referenskurserna u vidarebefordras. ett par i taget. för bestämning av positions- och kursfel (29)f Den estimerade fordonspositionen och kursen åstadkommas genom en predikteringsprocess 37 med Kalman-filter i fig. 7. Denna utnyttjar måldetekteringsinsignaler Gi (fig. 4) härledda från laser/reflektorsystemet 33. Fordonets tillryggalagda av- stånd och styrvinkelsignaler erhålls från givare som tidigare omnämnts och indikerad i fig. 7 med 35. Kalman-predikterings- processen själv (37) illustreras mera i detalj i fig. 8.The generated reference points and the associated incremental reference courses u are passed on. a couple at a time. for determining position and course errors (29) f The estimated vehicle position and course are achieved by a prediction process 37 with Kalman filters in Fig. 7. This uses target detection inputs Gi (Fig. 4) derived from the laser / reflector system 33. The vehicle's traveled distance. position and control angle signals are obtained from sensors previously mentioned and indicated in Fig. 7 by 35. The Kalman prediction process itself (37) is illustrated in more detail in Fig. 8.
Enligt fig. 8 är den första process som skall utformas upp- skattningen av position och kurs vid slutet av ett grundläg- gande tidsintervall (At) med fordonets hastighet framåt och rotationshastighet under det intervallet och den positionen. antingen verklig eller uppskattad. vid början av intervallet givna.According to Fig. 8, the first process to be designed is the estimation of position and course at the end of a basic time interval (At) with the vehicle's forward speed and rotational speed during that interval and that position. either real or appreciated. at the beginning of the interval given.
Givar-instorheterna till positionspredikteringsprocessen är styrvinkeln Q avkänd från styrhjulet och det av det styr- hjulet tillryggalagda avståndet alstrat som avståndsräkníngs- pulser. Avståndsinkrementet och inkrementet At ger hastig- heten i riktningen för styrhjulet från vilken hastigheten W! 10 15 20 25 30 457 023 ll framåt hos fordonet. längs dess kurs. erhålls som en produkt med cosinus för styrvínkeln o. Vinkelhastigheten för fordo- net, U. härleds från produkterna av styrhjulhastighet och sinus för styrvinkeln o i överensstämmelse med fordonshju- lens geometri. Dessa hastigheter V och U beräknas i varje tidsintervall under antagande att hastigheterna och styrvin- keln är konstanta under det (korta) tidsintervallet At.The sensor quantities for the position prediction process are the steering angle Q sensed from the steering wheel and the distance traveled by the steering wheel generated as distance counting pulses. The distance increment and the increment At give the speed in the direction of the steering wheel from which the speed W! 10 15 20 25 30 457 023 ll forward of the vehicle. along its course. obtained as a product with the cosine of the steering angle o. The angular velocity of the vehicle, U. is derived from the products of the steering wheel speed and sine of the steering angle o in accordance with the geometry of the vehicle wheel. These velocities V and U are calculated in each time interval assuming that the velocities and the steering angle are constant during the (short) time interval .t.
Ekvationerna använda i processen hos positionspredikteraren 39 enligt fig. 8 härleds som följer. Hastighetsförändringen för positionskoordinaterna x och y, och för kursvinkeln $, kan genom studerande av fig. 3 inses vara givna genom: åf=v i = V cos $ y = V sin W Genom integration av dessa ekvationer över perioden At er- hålles följande ekvationer: w(t+At) = w(t)+u.wt x(t+At) x(t)+V(sin(w(t)+U.At)-sin(A(t)))At/U.At y(t+At) y(t)-V(cos($(t)+U.At)-cos(A(t))).At/U.At. ll Den första av dessa uttrycks som: Värdet för ü vid tiden (t+At) är lika med värdet för ü vid tiden t plus den vinkel, vilken fordonet har vridit sig under tidsintervallet At. I den andra och tredje ekvationen har t och (t+At) n samma betydelse som 1 den första.The equations used in the process of the position predictor 39 of Fig. 8 are derived as follows. The change in velocity for the position coordinates x and y, and for the course angle $, can be understood by studying Fig. 3 to be given by: åf = vi = V cos $ y = V sin W By integrating these equations over the period At, the following equations are obtained: w (t + At) = w (t) + u.wt x (t + At) x (t) + V (sin (w (t) + U.At) -sin (A (t))) At / U.At y (t + At) y (t) -V (cos ($ (t) + U.At) -cos (A (t))). At / U.At. ll The first of these is expressed as: The value of ü at time (t + At) is equal to the value of ü at time t plus the angle which the vehicle has turned during the time interval At. In the second and third equations, t and (t + At) n have the same meaning as 1 the first.
Dessa ekvationer kan omskrivas för estimerade värden som: $(t+At/t) = $(t/t)+U.At íülnt/t) = ï(t/ty+v(sin+uat)-siníl-(t/t)m: ?(t+A;/t) = ?(t/t)-v(cos(e(t/t)+U.At)-cos$(t/t))/U "Hatten" över en parameter indikerar ett estimerat värde och symbolen "lt" betyder "utvärderat vid tiden t".These equations can be rewritten for estimated values such as: $ (t + At / t) = $ (t / t) + U.At íülnt / t) = ï (t / ty + v (sin + uat) -siníl- (t / t) m:? (t + A; / t) =? (t / t) -v (cos (e (t / t) + U.At) -cos $ (t / t)) / U "Hatten "above a parameter indicates an estimated value and the symbol" lt "means" evaluated at time t ".
Det kan inses att dessa ekvationer är tillräckliga för att uppskatta position och kurs för fordonet vid tiden (t+At) då 10 15 20 25 30 35 457'023 12 man känner till den uppskattade positionen och kursen vid tiden t. Utstorheten från blocket 39 är sålunda de estimerade koordinaterna x och y och den uppskattade kursen w för fordonet efter ytterligare ett tidsintervall ät. och förutom när det gäller instorheten 41. baserade bara på dödräknings- systemet för tillryggalagd distans och utförd vridning.It can be seen that these equations are sufficient to estimate the position and course of the vehicle at time (t + At) when the estimated position and course at time t are known. The magnitude from block 39 Thus, the estimated coordinates x and y and the estimated course w of the vehicle after another time interval are eaten. and except in the case of instorhet 41. based only on the dead-count system for distance traveled and rotation performed.
Från fig. 4 kan den uppskattade vinkeln för en målreflektor R erhållas i termer av fordonskursen Ü och koordinaterna för fordonet och målet som: 1 êi(t+At/t) = tan* vi-1 (t+ t) ' - #(t+At) Xi-X (t+At) där êí är den estimerade mälvinkeln vid tidpunkten (t+At) utvärderad vid tidpunkten t. Koordinaterna xí och yi för målet är förutbestämda genom placeringen av målen på fabriksgolvet. Fordonets estimerade värden x och y härleda från process 39 och också det estimerade värdet W för kursen. Ekvationen bearbetas därför i en prediktor 43 för målbäring. vilken alstrar utstorheten 6 i.From Fig. 4, the estimated angle of a target reflector R can be obtained in terms of the vehicle course Ü and the coordinates of the vehicle and the target as: 1 êi (t + At / t) = tan * vi-1 (t + t) '- # (t + At) Xi-X (t + At) where êí is the estimated measurement angle at time (t + At) evaluated at time t. The coordinates xí and yi of the target are predetermined by the placement of the targets on the factory floor. The vehicle's estimated values x and y derive from process 39 and also the estimated value W for the course. The equation is therefore processed in a predictor 43 for target bearing. which generates the magnitude 6 in.
Utstorheten från laser-måldetekteringssystemet 33 til1handa~ A håller en noggrann observation av målvinkeln Gi, vilken jämföras med det uppskattade värdet Gi i en process 45 för att ge ett målestimeringsfel Qi-Gi.The magnitude of the laser target detection system 33 to 1A provides an accurate observation of the target angle Gi, which is compared with the estimated value Gi in a process 45 to give a target estimation error Qi-Gi.
Denna felsignal bearbetas av Kalman-filtret 47. vilket som resultat alstrar produkter av felet med resp. Kalman-förstärk- ningsfaktorer kw. kx ter adderas därefter i process 49 till dödräkningsprediktio- och ki. Dessa korrektionsproduk- nerna från process 39 i överensstämmelse med följande ekvatio- ner för att ge korrigerade estimat för fordonets kurs och position: â(t+A:/t+At) = $(n+At/t) + x*(eí-êi) f(t+nt/t+At) = ê(n+At/c) + xx(e¿-êi) Y(t+At/:+At> = Y(t+At/ta + xy(eí-ei) Härledning av KaIman-korrektionsprodukter och funktionen hos 10 15 20 25 30 35 457 023 13 Kalman-filter ges i boken "Optimisation of Stochastic Systems" av M. Aoki. publicerad av Academic Press 1967.This error signal is processed by the Kalman filter 47. which as a result generates products of the error with resp. Kalman gain factors kw. kx ter is then added in process 49 to death count prediction and ki. These correction products from process 39 in accordance with the following equations to give corrected estimates of the vehicle's course and position: â (t + A: / t + At) = $ (n + At / t) + x * (eí -êi) f (t + nt / t + At) = ê (n + At / c) + xx (e¿-êi) Y (t + At /: + At> = Y (t + At / ta + xy (eí-ei) Derivation of KaIman correction products and the function of Kalman filters is given in the book "Optimization of Stochastic Systems" by M. Aoki, published by Academic Press 1967.
Sålunda erhålles korrigerade estimat för kurs och position vid tiden (t+At) evaluerade vid den tidpunkten från estimat för kurs och position erhållna vid tiden t och korrigerade genom Kalman-filterprocessen. Dessa bästa estimat är utstorheter till felbestämníngsprocessen 29 enligt fig. 7 men tillförs också som "nuvarande" instorheter (41) till positionspredikte- raren 39 enligt fig. 8, från vilken nästa referenspunkt skall predikteras. Vid frånvaro av en eller flera målreferenskorri- geringar. exempelvis på grund av att målen är skymda. predik- teras därför nästa referenspunkt genom dödräkning från den senaste referenspunkten som hade fördelen med måldetekterad korrektion.Thus, corrected estimates for course and position at time (t + At) are obtained evaluated at that time from estimates for course and position obtained at time t and corrected by the Kalman filter process. These best estimates are quantities for the error determination process 29 according to Fig. 7 but are also supplied as "current" quantities (41) to the position predictor 39 according to Fig. 8, from which the next reference point is to be predicted. In the absence of one or more target reference corrections. for example, because the goals are obscured. therefore, the next reference point is predicted by death count from the last reference point which had the advantage of target-detected correction.
Refererande tillbaka till fig. 7 kommer nu bestämningen av avstânds- och kursfel att beskrivas. De två instorheterna till process 29 är (a) den alstrade serien av referenspunkter defi- nierande den ideella rutten, och (b) det bästa estimatet av fordonskurs och position härledd från Kalman-filterprocessen enligt fig. 8.Referring back to Fig. 7, the determination of distance and course errors will now be described. The two variables of process 29 are (a) the generated series of reference points defining the non-profit route, and (b) the best estimate of vehicle course and position derived from the Kalman filter process of Fig. 8.
Nu hänvisas till fig. 9. som visar successiva inkrementala vektorer IVl och IV2 och deras tillhörande referenspunkter RP1 och RP2 så som de alstrats i överensstämmelse med process 25 (fig. 7). Fel i fordonets T navigation bestäms som det vinkel- räta avståndet de mellan fordonets centrum och den lokala inkrementala vektorn och vinkelfelet Ge mellan fordonets kurs och riktningen för den lokala inkrementala vektorn.Reference is now made to Fig. 9. which shows successive incremental vectors IV1 and IV2 and their associated reference points RP1 and RP2 as generated in accordance with process 25 (Fig. 7). Faults in the vehicle's T navigation are determined as the perpendicular distance between the center of the vehicle and the local incremental vector and the angular error Give between the course of the vehicle and the direction of the local incremental vector.
Mätningar av dessa fel de och Ge åstadkommas genom en transformation av den aktuella fordonspositionen i fabriksko- ordinater till en position i ett fordonsreferenssystem. i vilket orígo är vid referenspunkten för den lokala inkremen- tala vektorn och den nya X-axeln sammanfaller med den lokala inkrementala vektorn. Denna transformation illustreras i fig. 10. i vilken X och Y är fabrikskoordinataxlarna, X* och 10 15 20 25 30 35 457 ' 023 14 Y* är fordonsformataxlarna. Xr och yr är koordinaterna i fabríkssystemet för den lokala inkrementala vektorreferens- punkten. x, 2 är koordinaterna för fordonet i fabrikssystemet och x*. Y* är fordonskoordinaterna i fordonssystemet.Measurements of these faults and Ge are achieved by a transformation of the current vehicle position in factory coordinates to a position in a vehicle reference system. in which the origin is at the reference point of the local incremental vector and the new X-axis coincides with the local incremental vector. This transformation is illustrated in Fig. 10. in which X and Y are the factory coordinate axes, X * and Y * are the vehicle format axes. Xr and yr are the coordinates of the factory system for the local incremental vector reference point. x, 2 are the coordinates of the vehicle in the factory system and x *. Y * are the vehicle coordinates in the vehicle system.
Vinkeln wt är riktningen för den inkrementala vektorn-i förhållande till fabrikssystemet. Från fig. 9 härleds följande transformationer genom enkel geometri: x* = (X-xr)cos$r + (y-yr)s1nwr v: ___ _ _ __ ' Y (Y Yrwøsvt (x Xrhslnwr I detta fordonsreferenssystem ser man att avståndsfelet de är y*-koordinaten för fordonscentrum och felvinkeln 9e är transformationsvinkeln or direkt.The angle wt is the direction of the incremental vector-relative to the factory system. From Fig. 9 the following transformations are derived by simple geometry: x * = (X-xr) cos $ r + (y-yr) s1nwr v: ___ _ _ __ 'Y (Y Yrwøsvt (x Xrhslnwr) In this vehicle reference system it is seen that the distance error they are the y * coordinates of the vehicle center and the error angle 9e is the transformation angle or directly.
När fordonet passerar den lokala referenspunkten xryr förändras polariteten hos x* från negativ till positiv. Denna förändring kommer att initiera att man gör sig av med det befintliga fordonsreferenssystemet och återskapar det med origo vid den följande referenspunkten och x*-axeln inriktad i linje med nästa inkrementala vektor. Det inses därför att fordonsformatet stegar vidare synkront med fordonet.As the vehicle passes the local reference point xryr, the polarity of x * changes from negative to positive. This change will initiate disposing of the existing vehicle reference system and recreate it with the origin at the following reference point and the x * axis aligned with the next incremental vector. It is therefore understood that the vehicle format steps further synchronously with the vehicle.
Felvärdena de och Ge används då för att härleda en ordersignal 96 för styrvinkel som en direkt funktion av dessa felvärden. Den beordrade vinkelhastigheten Ud härledes först som: Uâ = Klde + K26e där K och K är förstärkningsfnnktioner definierade av 1 2 dynamiken hos fordonet självt. Styrordersignalen beräknas därefter från fordonsgeometrin och fordonets beordrade hastig- het framåt.The error values de and Ge are then used to derive an order signal 96 for control angle as a direct function of these error values. The ordered angular velocity Ud is first derived as: Uâ = Klde + K26e where K and K are amplification functions defined by the dynamics of the vehicle itself. The steering order signal is then calculated from the vehicle geometry and the vehicle's ordered speed forward.
Som ovan nämnts styrs fordonets hastighet genom mätning av antalet inkrementala vektorer mellan fordonet och den senast alstrade. Denna senaste alstrade kommer alltid att vara fram- för fordonet och kommer att förefalla Fdra"'fordonet vidare som om ett elastiskt band ansluter fordonet till den senast alstrade referenspositionen. u 10 15 20 25 30 457 023 15 Från en stationär position kommer referenspunkterna att alst- ras med en linjär hastighet bort från vilostationen och kommer att ha verkan av en sträckning av det ovan nämnda elastiska bandet. Fordonet kommer att accelerera i överensstämmelse med felavståndet till den senaste referenspunkten och beroende på dess tröghet och effekt, och felet kommer att gradvis minska tills ett statíonärt tillstånd uppnås där fordonshastigheten är lika med hastigheten för framflyttning av referenspunkterna.As mentioned above, the speed of the vehicle is controlled by measuring the number of incremental vectors between the vehicle and the most recently generated one. This last generated will always be in front of the vehicle and will appear to the Fdra "'vehicle further as if an elastic band connects the vehicle to the last generated reference position. U 10 15 20 25 30 457 023 15 From a stationary position the reference points will be generated - race at a linear speed away from the resting station and will have the effect of stretching the above-mentioned elastic band.The vehicle will accelerate in accordance with the error distance to the last reference point and depending on its inertia and power, and the error will gradually decrease until a stationary state is reached where the vehicle speed is equal to the speed of advance of the reference points.
Referenspunkthastighet och därför fordonshastighet kan ändras dynamiskt under förflyttning längs en definierad bana genom att ändra det inkrementala avståndet (dvs. genom ändring av a i algoritm (1) ovan) mellan successiva referenspunkter.Reference point speed and therefore vehicle speed can be changed dynamically during movement along a defined path by changing the incremental distance (ie by changing a in algorithm (1) above) between successive reference points.
När alstringen av inkrementala vektorer och referenspunkter är komplett kommer den slutliga inkrementala vektorn att sluta på den slutliga stoppositionen beordrad av den ursprungliga rut- ten specificerad i ruttvektorer som definierar koordinatposi- tioner. Fordonshastigheten kommer att sakta av allt eftersom avståndsfelet minskar. Genom utformning av sambandet mellan avståndsfel och beordrad hastighet styrs hastigheten så att den slutliga punkten uppnås utan översläng. Fordonsformatet är återigen direkt applicerbart här, eftersom x*-koordinaten är "kvarvarande avstånd" i det formatet. och detta kan övervakas utan ytterligare beräkning.When the generation of incremental vectors and reference points is complete, the final incremental vector will end at the final stop position ordered by the original route specified in route vectors defining coordinate positions. The vehicle speed will slow down as the distance error decreases. By designing the relationship between distance error and ordered speed, the speed is controlled so that the final point is reached without overturning. The vehicle format is again directly applicable here, since the x * coordinate is "remaining distance" in that format. and this can be monitored without further calculation.
De elektromagnetiska riktningsbestämmande organen är i utfö- ringsformen ovan ett lasersystem som åstadkommer riktningsav- känning med hjälp av en smal laserstråle som avsöker i azimut- riktningen. Man kan emellertid tänka sig att radarstrålar skulle kunna utnyttjas som åstadkommer noggrann riktningsbe- stämning genom fasjämförelseteknik. Dessutom skulle reflekto- rerna ovan kunna ersättas av transpondrar med kodad utstrål- ning.The electromagnetic direction determining means in the above embodiment are a laser system which provides directional sensing by means of a narrow laser beam which scans in the azimuth direction. It is conceivable, however, that radar beams could be used which provide accurate direction determination by phase comparison technology. In addition, the reflectors above could be replaced by transponders with coded radiation.
Claims (13)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB08412425A GB2158965B (en) | 1984-05-16 | 1984-05-16 | Driverless vehicle |
| PCT/GB1984/000352 WO1985005474A1 (en) | 1984-05-16 | 1984-10-19 | Vehicle control and guidance system |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8600169D0 SE8600169D0 (en) | 1986-01-15 |
| SE8600169L SE8600169L (en) | 1986-01-15 |
| SE457023B true SE457023B (en) | 1988-11-21 |
Family
ID=10561015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8600169A SE457023B (en) | 1984-05-16 | 1986-01-15 | SYSTEM TO OPERATE AND LEAD A VEHICLE |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61502149A (en) |
| KR (1) | KR920008053B1 (en) |
| CA (1) | CA1230399A (en) |
| CH (1) | CH667930A5 (en) |
| DE (2) | DE3490712C2 (en) |
| FR (1) | FR2564614B1 (en) |
| GB (1) | GB2158965B (en) |
| IE (1) | IE55783B1 (en) |
| SE (1) | SE457023B (en) |
| WO (1) | WO1985005474A1 (en) |
Families Citing this family (45)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8501012D0 (en) * | 1985-01-16 | 1985-02-20 | Gen Electric Co Plc | Automated vehicle drift correction |
| GB2174512A (en) * | 1985-05-01 | 1986-11-05 | John Bell | Computer controlled apparatus |
| DE3519277A1 (en) * | 1985-05-30 | 1986-12-04 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | NAVIGATION PROCEDURE FOR VEHICLES |
| US4817000A (en) * | 1986-03-10 | 1989-03-28 | Si Handling Systems, Inc. | Automatic guided vehicle system |
| DE3709627A1 (en) * | 1987-03-24 | 1988-10-13 | Fraunhofer Ges Forschung | SELF-DRIVING VEHICLE |
| JP2707546B2 (en) * | 1987-05-06 | 1998-01-28 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device |
| JP2676737B2 (en) * | 1987-06-26 | 1997-11-17 | 日産自動車株式会社 | Vehicle steering control device |
| JPS647110A (en) * | 1987-06-29 | 1989-01-11 | Nissan Motor | Steering controller for vehicle |
| US5663879A (en) * | 1987-11-20 | 1997-09-02 | North American Philips Corporation | Method and apparatus for smooth control of a vehicle with automatic recovery for interference |
| FR2648581A1 (en) * | 1989-06-16 | 1990-12-21 | Commissariat Energie Atomique | METHOD FOR CREATING AND TRACKING A TRACK FOR A VEHICLE SUCH AS A ROBOT |
| JP3002206B2 (en) * | 1989-06-22 | 2000-01-24 | 神鋼電機株式会社 | Travel control method for mobile robot |
| AU642638B2 (en) * | 1989-12-11 | 1993-10-28 | Caterpillar Inc. | Integrated vehicle positioning and navigation system, apparatus and method |
| EP0457064A1 (en) * | 1990-05-14 | 1991-11-21 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for driving a mobile system |
| US5187664A (en) | 1990-11-27 | 1993-02-16 | Eaton-Kenway, Inc. | Proportional position-sensing system for an automatic guided vehicle |
| US5281901A (en) | 1990-12-03 | 1994-01-25 | Eaton-Kenway, Inc. | Downward compatible AGV system and methods |
| US5127486A (en) * | 1990-11-23 | 1992-07-07 | Eaton-Kenway, Inc. | System for sensing arrival of an automatic guided vehicle at a wire |
| US5175415A (en) | 1990-11-27 | 1992-12-29 | Eaton-Kenway, Inc. | Combination drive-wheel mechanism and travel-sensor mechanism |
| JP2802560B2 (en) * | 1992-02-24 | 1998-09-24 | 本田技研工業株式会社 | Mobile steering control device |
| GB2270438B (en) * | 1992-09-08 | 1996-06-26 | Caterpillar Inc | Apparatus and method for determining the location of a vehicle |
| US5539646A (en) * | 1993-10-26 | 1996-07-23 | Hk Systems Inc. | Method and apparatus for an AGV inertial table having an angular rate sensor and a voltage controlled oscillator |
| ZA957639B (en) * | 1994-10-24 | 1996-05-24 | Caterpillar Inc | System and method for precisely determining an operating point for an autonomous vehicle |
| US5916285A (en) | 1995-10-18 | 1999-06-29 | Jervis B. Webb Company | Method and apparatus for sensing forward, reverse and lateral motion of a driverless vehicle |
| US6092010A (en) * | 1997-09-03 | 2000-07-18 | Jervis B. Webb Company | Method and system for describing, generating and checking non-wire guidepaths for automatic guided vehicles |
| KR19990049291A (en) * | 1997-12-12 | 1999-07-05 | 정몽규 | Vehicle induction signal supply |
| DE19938345C1 (en) | 1999-08-13 | 2001-02-15 | Isocom Automationssysteme Gmbh | Method and device for detecting the position of a vehicle in a predetermined area, in particular a storage facility, and warehouse management method and system |
| GB2353909B (en) * | 1999-08-28 | 2004-03-17 | John Alfred Cawkwell | Robot positioning and motion mechanism |
| US6721638B2 (en) * | 2001-05-07 | 2004-04-13 | Rapistan Systems Advertising Corp. | AGV position and heading controller |
| DE10148976A1 (en) * | 2001-10-04 | 2003-04-30 | Overmeyer Ludger | Transponder control of an unmanned vehicle, involves using elements embedded in road surface |
| DE10344528A1 (en) * | 2003-09-25 | 2005-04-28 | Volkswagen Ag | Assembled vehicle testing method e.g. for testing if vehicle is operational, involves manipulating transport of vehicle to respective test and or manipulation of individual functions of vehicle within test |
| US8192137B2 (en) | 2004-05-03 | 2012-06-05 | Jervis B. Webb Company | Automatic transport loading system and method |
| US7980808B2 (en) | 2004-05-03 | 2011-07-19 | Jervis B. Webb Company | Automatic transport loading system and method |
| EP1747154A4 (en) | 2004-05-03 | 2010-07-14 | Webb Int Co Jerwis B | Automatic transport loading system and method |
| US8210791B2 (en) | 2004-05-03 | 2012-07-03 | Jervis B. Webb Company | Automatic transport loading system and method |
| US8075243B2 (en) | 2004-05-03 | 2011-12-13 | Jervis B. Webb Company | Automatic transport loading system and method |
| KR100883520B1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-02-13 | 한국전자통신연구원 | Method and apparatus for providing indoor eco-map |
| US9278839B2 (en) | 2011-03-18 | 2016-03-08 | The Raymond Corporation | Mast and integral display mount for a material handling vehicle |
| US20140176714A1 (en) * | 2012-12-26 | 2014-06-26 | Automotive Research & Test Center | Collision prevention warning method and device capable of tracking moving object |
| DE102014204983A1 (en) * | 2014-03-18 | 2015-09-24 | Robert Bosch Gmbh | Control device and method for determining the position of a vehicle |
| DE102014007794A1 (en) | 2014-05-24 | 2014-10-23 | Daimler Ag | Method for operating a vehicle control system |
| AU2016214107A1 (en) * | 2015-02-05 | 2017-08-24 | Grey Orange Pte. Ltd. | Apparatus and method for navigation control |
| CN105573321B (en) * | 2016-01-05 | 2018-05-01 | 国家电网公司 | A kind of Intelligent Mobile Robot air navigation aid based on laser rail |
| US11460864B2 (en) | 2016-07-29 | 2022-10-04 | Nidec Corporation | Moving body guidance system, moving body, guidance device, and computer program |
| GB2574448A (en) * | 2018-06-07 | 2019-12-11 | Jaguar Land Rover Ltd | Apparatus and method controlling a process |
| US11840436B2 (en) | 2019-04-02 | 2023-12-12 | The Raymond Corporation | Mast and supplementary object detection system for a material handling vehicle |
| CN111026125B (en) * | 2019-12-26 | 2023-10-10 | 上海信耀电子有限公司 | Automatic correction method for automatic navigation trolley |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4108269A (en) * | 1976-08-31 | 1978-08-22 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | No-man control system for working vehicles |
| US4347573A (en) * | 1978-10-30 | 1982-08-31 | The Singer Company | Land-vehicle navigation system |
| DE3003287A1 (en) * | 1979-02-05 | 1980-08-14 | Volvo Ab | SELF-DRIVING VEHICLE |
| DE2925656A1 (en) * | 1979-06-26 | 1981-01-15 | Blaupunkt Werke Gmbh | METHOD AND DEVICE FOR TARGETING AGRICULTURAL VEHICLES |
| JPS57182209A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | Traveling error correcting device of unattended carrying vehicle |
| JPS58144214A (en) * | 1982-02-19 | 1983-08-27 | Kubota Ltd | Automatic traveling vehicle of teaching playback system |
| FR2526181A1 (en) * | 1982-04-30 | 1983-11-04 | Traitement Information Tech Nl | Control system for autonomous transportation carriages - uses microprocessor to calculate position from beacons reflecting acoustic signals from on-board emitter |
-
1984
- 1984-05-16 GB GB08412425A patent/GB2158965B/en not_active Expired
- 1984-10-19 WO PCT/GB1984/000352 patent/WO1985005474A1/en active Application Filing
- 1984-10-19 JP JP59503850A patent/JPS61502149A/en active Pending
- 1984-10-19 KR KR1019860700022A patent/KR920008053B1/en not_active IP Right Cessation
- 1984-10-19 CH CH248/86A patent/CH667930A5/en not_active IP Right Cessation
- 1984-10-19 DE DE3490712A patent/DE3490712C2/en not_active Expired - Lifetime
- 1984-10-19 DE DE19843490712 patent/DE3490712T1/en active Pending
- 1984-10-23 IE IE2728/84A patent/IE55783B1/en not_active IP Right Cessation
- 1984-11-27 FR FR8418048A patent/FR2564614B1/en not_active Expired
- 1984-12-03 CA CA000469160A patent/CA1230399A/en not_active Expired
-
1986
- 1986-01-15 SE SE8600169A patent/SE457023B/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2158965B (en) | 1988-05-18 |
| FR2564614A1 (en) | 1985-11-22 |
| CH667930A5 (en) | 1988-11-15 |
| DE3490712C2 (en) | 1996-09-19 |
| JPS61502149A (en) | 1986-09-25 |
| IE842728L (en) | 1985-11-16 |
| SE8600169D0 (en) | 1986-01-15 |
| WO1985005474A1 (en) | 1985-12-05 |
| IE55783B1 (en) | 1991-01-16 |
| GB8412425D0 (en) | 1984-06-20 |
| GB2158965A (en) | 1985-11-20 |
| KR920008053B1 (en) | 1992-09-21 |
| CA1230399A (en) | 1987-12-15 |
| FR2564614B1 (en) | 1988-12-09 |
| KR860700161A (en) | 1986-03-31 |
| SE8600169L (en) | 1986-01-15 |
| DE3490712T1 (en) | 1986-09-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SE457023B (en) | SYSTEM TO OPERATE AND LEAD A VEHICLE | |
| US4727492A (en) | Vehicle control and guidance system | |
| Tamba et al. | A path following control of an unmanned autonomous forklift | |
| US6519514B2 (en) | Automatic travel control apparatus for vehicle | |
| CN110286683A (en) | A kind of autonomous running path tracking control method of caterpillar mobile robot | |
| US5781697A (en) | Method and apparatus for automatic running control of a robot | |
| EP0236614A2 (en) | Automatic guided vehicle systems | |
| US7757608B2 (en) | Method and device for steering vehicle having no contact with track | |
| Hongo et al. | An automatic guidance system of a self-controlled vehicle | |
| CN101713999A (en) | Navigation control method of underground autonomous scraper | |
| JP5085251B2 (en) | Autonomous mobile device | |
| JP2019167039A (en) | Vehicle control device | |
| JP6760786B2 (en) | Mobile robot and control method | |
| WO2020167299A1 (en) | Printing systems | |
| JPH075922A (en) | Steering control method for unmanned work vehicle | |
| JP3034121B2 (en) | Unmanned vehicle control device | |
| WO2016072186A1 (en) | Location detecting device, control method, and autonomous vehicle | |
| JP2010262461A (en) | Mobile object | |
| JPS6170618A (en) | Unmanned run system | |
| JPS59111508A (en) | Automatic car guiding method using point follow-up system | |
| TWI770966B (en) | Guidance control method of unmanned self-propelled vehicle | |
| Bento et al. | Autonomous navigation control with magnetic markers guidance of a cybernetic car using fuzzy logic | |
| KR0161027B1 (en) | Automatic moving control device and method for robot | |
| Wang et al. | Unmanned vehicle obstacle detection and avoidance using danger zone approach | |
| JP4269170B2 (en) | Trajectory tracking control method and apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 8600169-0 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |