JP2002333920A - Movement controller for traveling object for work - Google Patents
Movement controller for traveling object for workInfo
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、所定の作業領域
を走行し清掃やワックス塗布等の作業を隈なく行う自律
走行作業車（作業用移動体）の移動制御装置に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a movement control device for an autonomous traveling work vehicle (working moving body) that travels in a predetermined work area and performs all operations such as cleaning and wax application.
【０００２】[0002]
【従来の技術】特定の作業を行う移動体が指定された範
囲を隈なく作業するために、前記移動体を所望の間隔を
おいて往復させる制御を行う移動体制御装置として、距
離を計測する距離センサを有し、側方の壁までの距離が
一定となるように方向制御を行いながら壁に平行して走
行させ、作業領域の端に達すると所望の間隔をおいてＵ
ターンさせて、再び壁に平行に走行させる制御装置が公
知となっている（特開平８−２８６７４７号公報参
照）。2. Description of the Related Art In order for a moving body performing a specific operation to work over a designated range, a distance is measured as a moving body control device for controlling the moving body to reciprocate at a desired interval. It has a distance sensor and runs in parallel with the wall while controlling the direction so that the distance to the side wall is constant. When reaching the end of the work area, U
A control device for turning and running parallel to the wall again is known (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-286747).
【０００３】しかしながら、上記公知の装置は、壁まで
の距離を測定することにより、自己位置を計測する方式
であるため、例えばスーパーマーケットやデパートの通
路を作業する場合等、横が商品売場で洋服等種々の商品
が陳列されていて、目標となる壁が存在しない場合は、
直進性が損なわれるため、作業することができないとい
う問題点がある。また、非常に広い体育館等では、壁ま
での距離が超音波距離計の測定範囲外となる場合が生ず
るため、使用困難となる。このような場所で、ジャイロ
センサを用いて直進性を保とうとしても、作業開始時点
での設置角度のずれと、走行中のジャイロセンサの測定
誤差の累積により、目標軌道から外れてしまうので、実
用化は困難である。However, the above-mentioned known apparatus measures the self-position by measuring the distance to a wall. Therefore, for example, when working in a supermarket or department store passage, clothes are placed at the product counter next to the side. If you have a variety of products on display and no target wall,
There is a problem that work cannot be performed because straightness is impaired. Further, in a very large gymnasium or the like, the distance to the wall may be out of the measurement range of the ultrasonic rangefinder, which makes it difficult to use. In such a place, even if it tries to maintain straightness using a gyro sensor, it will deviate from the target trajectory due to the deviation of the installation angle at the start of work and the accumulation of measurement errors of the gyro sensor during traveling, Practical application is difficult.
【０００４】一方、上記のような装置とは異なり、作業
領域の一辺にレーザー投光機を配置し、移動体上にレー
ザー光受信機を設け、移動体をレーザー光線に沿って走
行させる装置も開発されている。この装置では、ジグザ
グ走行の複数の軌道に対し、対応する数だけレーザー投
光機を配置するものと、移動体がＵターンするたびに、
レーザー投光機が作業領域の一辺上を移動するものとが
ある。On the other hand, unlike the above-described apparatus, a laser projector is disposed on one side of a work area, a laser light receiver is provided on a moving body, and a system for moving the moving body along a laser beam has been developed. Have been. In this device, a plurality of laser projectors are arranged in a corresponding number on a plurality of trajectories of zigzag traveling,
Some laser projectors move on one side of the work area.
【０００５】しかしながら、この装置は、スーパーマー
ケットやデパートの通路等を作業対象とする場合、常時
レーザー投光機を設置しておくことは困難であり、作業
前に設置する場合は、光軸調整に時間を要するという問
題点がある。また、レーザー投光機を移動させる構成の
場合は、光軸がずれないように移動させるための精密な
ガイドレールと移動台車が必要となり、設置に多大の時
間を要するとともに、コスト的にも高額となってしまう
という問題点がある。[0005] However, it is difficult to always install a laser projector when working in a supermarket or department store passage, etc., and when installing the apparatus before work, it is necessary to adjust the optical axis. There is a problem that it takes time. In addition, in the case of a configuration in which the laser projector is moved, a precise guide rail and a moving carriage for moving the optical axis so as not to be displaced are required, which requires a great deal of time for installation and is costly. There is a problem that it becomes.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、スー
パーマーケットやデパートの通路を作業する場合等、横
が商品売場で目標となる壁が無い場所においても、ま
た、広い体育館等で壁までの距離が超音波距離計の測定
範囲外となる場合でも、作業領域内部にガイドマークや
ガイド用ワイヤーを設置することなく、しかも、高価で
設置作業に時間のかかる移動式レーザー投光機やレーザ
ー投光機の複数台設置を不要としながら、作業領域内を
隈なくジグザグ走行作業を行うことのできる移動体制御
装置を提供することを課題としている。Therefore, the present invention can be applied to a place where there is no target wall in a merchandise section, such as when working in a supermarket or department store passage, or in a large gymnasium or the like. Even if the distance is out of the measurement range of the ultrasonic rangefinder, there is no need to install guide marks and guide wires inside the work area, and it is expensive and requires a long time for installation. It is an object of the present invention to provide a moving object control device capable of performing a zigzag traveling operation all over a work area without installing a plurality of machines.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような構成とした。すなわち、本発明
に係る作業用移動体の移動制御装置は、所定の作業を行
う作業用移動体が指定された範囲を隈なく作業できるよ
うに、当該移動体を適切な間隔をおいて往復移動させる
制御を行う移動体制御装置であって、作業領域の一辺に
平行に設けられたガイドに沿って所定の軌道上を走行す
るガイド用移動体を設けるとともに、前記作業用移動体
には、前記ガイド用移動体に向けて超音波を発射し、ガ
イド用移動体に当たって反射した反射波を受信して、そ
の時間差に基づいてガイド用移動体との距離を測定する
超音波式距離計と、当該距離計によって測定された距離
が一定になるように方向制御する制御装置とが設けられ
ていることを特徴としている。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration. In other words, the movement control device for a work vehicle according to the present invention reciprocates the work body at an appropriate interval so that the work vehicle performing a predetermined work can work over the specified range. A moving body control device that performs control to cause the moving body to travel on a predetermined track along a guide provided in parallel with one side of a work area; and An ultrasonic rangefinder that emits an ultrasonic wave toward the guide moving body, receives a reflected wave reflected by the guide moving body, and measures a distance to the guide moving body based on the time difference, And a control device for controlling the direction so that the distance measured by the range finder is constant.
【０００８】前記作業用移動体の制御装置は、作業用移
動体が作業領域の端部に達すると、所定の幅でＵターン
させて前回と反対向きに走行させるとともに、該Ｕター
ンの幅をガイド用移動体との基準距離に加算して当該加
算した距離が一定となるように制御するものとすれば、
ジグザグ移動を正確に行うことができる。また、ガイド
用移動体には、作業用移動体から発せられる距離計測用
超音波信号を受信する受信装置を前後２箇所に設け、該
前後２箇所の受信時刻の差に基づいて作業用移動体との
走行方向上の位置ズレを演算し、作業用移動体と平行に
走行すべく走行速度を制御する走行速度制御装置を設け
ておくと、作業用移動体の移動を確実にガイドすること
ができる。この場合、作業用移動体とガイド用移動体と
の距離を検知する手段を設けておき、該検知手段で検知
された距離情報を加味して位置ズレを求めるようにする
と、より精度の高い制御を行うことができる。When the work moving body reaches the end of the work area, the work moving body makes a U-turn with a predetermined width and travels in the opposite direction to the previous one, and the width of the U-turn is reduced. If it is added to the reference distance to the guide moving body and controlled so that the added distance becomes constant,
Zigzag movement can be performed accurately. Further, the guide moving body is provided with two receiving devices for receiving ultrasonic signals for distance measurement emitted from the working moving body at two positions before and after the receiving device. If a traveling speed control device that calculates the positional deviation in the traveling direction with respect to the traveling direction and controls the traveling speed so as to travel in parallel with the working moving body is provided, the movement of the working moving body can be reliably guided. it can. In this case, if a means for detecting the distance between the work moving body and the guide moving body is provided, and a position shift is obtained in consideration of the distance information detected by the detecting means, more accurate control can be achieved. It can be performed.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に基づい
てより具体的に説明する。図１以下の各図は本発明の実
施形態の一例を表すもので、図１は作業用移動体とコン
トローラの外観図、図２はコントローラの平面図であ
る。図示例の作業用移動体１は、自走しつつ床面の清掃
又はワックス掛けを行う自走式ワックス塗布用移動体で
あり、コントローラ２によって制御される。コントロー
ラ２は作業用移動体１を遠隔操作したり、作業領域や走
行経路を設定するために用いられる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on embodiments. 1 and subsequent figures show an example of an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an external view of a working moving body and a controller, and FIG. 2 is a plan view of the controller. The work moving body 1 in the illustrated example is a self-propelled moving body for wax application that cleans or waxes the floor surface while running, and is controlled by the controller 2. The controller 2 is used to remotely control the work vehicle 1 and to set a work area and a travel route.
【００１０】図３はこの作業用移動体１の構成を示すも
ので、図４は作業用移動体の制御装置のブロック図であ
る。これらの図に示された作業用移動体１には、超音波
式距離計として、４個の超音波センサ３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄが設けられている。このうち、３ａ，３ｂは前
方の障害物までの距離を測定するための前方超音波セン
サ、３ｃは左側方の障害物までの距離を測定する超音波
センサ、３ｄは右側方の障害物までの距離を測定する超
音波センサである。これらセンサの他に、作業用移動体
１の向きを測定するためのジャイロセンサ４と、床面に
対してワックス塗布を行う作業装置５と、走行装置６と
を備えている。走行装置６は、左右の車輪６ａ，６ｂと
該左右の車輪を回転駆動する走行モータ７ａ，７ｂと、
車輪の回転数を計測する走行エンコーダ８ａ，８ｂと、
自在キャスタ９とを備えている。FIG. 3 shows the structure of the working moving body 1, and FIG. 4 is a block diagram of a control device of the working moving body. The working movable body 1 shown in these figures has four ultrasonic sensors 3a, 3b, 3 as ultrasonic distance meters.
c and 3d are provided. Of these, 3a and 3b are front ultrasonic sensors for measuring the distance to the obstacle in front, 3c are the ultrasonic sensors for measuring the distance to the obstacle on the left, and 3d are the ultrasonic sensors for measuring the distance to the obstacle on the right. It is an ultrasonic sensor for measuring a distance. In addition to these sensors, a gyro sensor 4 for measuring the orientation of the work vehicle 1, a working device 5 for applying wax to the floor surface, and a traveling device 6 are provided. The traveling device 6 includes left and right wheels 6a and 6b, and traveling motors 7a and 7b that rotationally drive the left and right wheels,
Traveling encoders 8a and 8b for measuring the number of rotations of wheels,
A swivel caster 9 is provided.
【００１１】左右の車輪６ａ，６ｂは、それぞれ走行モ
ータ７ａ，７ｂによって互いに独立に駆動され、走行モ
ータ７ａ，７ｂは制御部１０により、走行エンコーダ８
ａ，８ｂの出力に基づき、回転方向と回転速度が制御さ
れる。左右の車輪が同じ方向に回転すれば前進もしくは
後退を行い、左右の回転スピードの差によりカーブ走行
を行う。左右の車輪を互いに逆向きに回転させると、そ
の場で旋回を行う。さらに、制御部１０は、左右走行エ
ンコーダ８ａ，８ｂの出力の累積値を計算することによ
り走行距離を計算し、ジャイロセンサ４の出力に基づ
き、作業用移動体１の方向を算出して、作業用移動体の
位置を計算するとともに、停止位置及び方向の制御を行
う。The left and right wheels 6a, 6b are independently driven by traveling motors 7a, 7b, respectively.
The rotation direction and the rotation speed are controlled based on the outputs a and 8b. If the left and right wheels rotate in the same direction, the vehicle moves forward or backward, and performs a curve running based on the difference between the left and right rotation speeds. When the left and right wheels are rotated in opposite directions, the vehicle turns on the spot. Further, the control unit 10 calculates the running distance by calculating the accumulated value of the outputs of the left and right running encoders 8a and 8b, calculates the direction of the working moving body 1 based on the output of the gyro sensor 4, and performs the work. It calculates the position of the mobile object and controls the stop position and direction.
【００１２】さらに制御部１０は、前方超音波センサ３
ａ，３ｂの値を基に前方の障害物を検出し、走行停止や
Ｕターンなどの走行制御を行う。また、左右超音波セン
サ３ｃ，３ｄの値を基に、前進もしくは後退時に側方の
障害物までの距離が一定になるように、カーブ走行の制
御を行う壁倣い走行制御を行う。さらに、リモコン受信
部からの入力（前記コントローラ２からの信号）に従
い、前進、後退、カーブ、旋回の各動作の制御を行うと
ともに、領域設定時においては、走行距離や方向の計算
値を基に、作業実行時に必要な作業用パラメータを算出
し、記憶部１４に記憶する。作業実行時においては、記
憶部１４に記憶された作業用パラメータに基づき、走行
の制御と作業部５の制御を行う。The control unit 10 further includes a front ultrasonic sensor 3
An obstacle ahead is detected based on the values of a and 3b, and travel control such as stop of travel or U-turn is performed. In addition, based on the values of the left and right ultrasonic sensors 3c and 3d, wall tracking travel control for controlling curve travel is performed so that the distance to a lateral obstacle becomes constant when moving forward or backward. Further, in accordance with the input from the remote control receiving unit (the signal from the controller 2), each of the forward, backward, curve, and turning operations is controlled, and at the time of setting the area, the travel distance and the direction are calculated based on the calculated values. Then, the operation parameters necessary for executing the operation are calculated and stored in the storage unit 14. At the time of work execution, the control of traveling and the control of the work unit 5 are performed based on the work parameters stored in the storage unit 14.
【００１３】図５はガイド用移動体２０の斜視図、図６
はガイド用移動体２０の構成を表す平面図、図７はガイ
ド用移動体２０の制御装置のブロック図である。このガ
イド用移動体２０は、所定の間隔で前後に配置された一
対の超音波受信機２１ａ，２１ｂと、走行制御用の制御
部２２とを備えている。また、走行装置として、走行車
輪２３ａ，２３ｂが設けられ、これら走行車輪２３ａ，
２３ｂはそれぞれ走行モータ２４ａ，２４ｂによって回
転駆動されるとともに、走行エンコーダ２５ａ，２５ｂ
によってその回転数が計測される。２６ａ，２６ｂはガ
イド検出器、２７は電池、２８は電源部である。FIG. 5 is a perspective view of the guide moving body 20, and FIG.
7 is a plan view showing the configuration of the guide moving body 20, and FIG. 7 is a block diagram of a control device of the guide moving body 20. The guide moving body 20 includes a pair of ultrasonic receivers 21a and 21b arranged in front and rear at a predetermined interval and a control unit 22 for traveling control. Further, traveling wheels 23a and 23b are provided as traveling devices, and these traveling wheels 23a and 23b are provided.
23b are rotationally driven by travel motors 24a and 24b, respectively, and travel encoders 25a and 25b
The number of rotations is measured. 26a and 26b are guide detectors, 27 is a battery, and 28 is a power supply unit.
【００１４】つぎに、本発明の移動制御装置による作業
用移動体の走行制御について説明する。図８は作業用移
動体１が指定された範囲内を所定の間隔をおいて往復走
行するいわゆるジグザグ走行の例を表す。同図では、左
側から右側へ所定間隔ずつ横移動しながら走行するが、
右側から左側へ所定間隔ずつ横移動しながら往復走行す
る場合もある。Next, a description will be given of traveling control of the working moving body by the movement control device of the present invention. FIG. 8 illustrates an example of a so-called zigzag travel in which the work vehicle 1 reciprocates within a specified range at predetermined intervals. In the same figure, the vehicle travels while moving laterally from the left side to the right side at predetermined intervals,
In some cases, the vehicle travels back and forth while moving laterally from the right side to the left side at predetermined intervals.
【００１５】ガイド用移動体２０は、作業領域の一辺に
平行に設けられたガイド３０（図示例では、床に貼り付
けた金属テープ）に沿った軌道上を往復走行する。この
とき、ガイド用移動体２０は、作業用移動体から発信さ
れる距離測定用の超音波パルスを超音波受信機２１ａ，
２１ｂで受信することにより、ガイド用移動体自身が作
業用移動体１より進んでいるか遅れているかを判別し、
進んでいる場合は走行スピードを減少させ、遅れている
場合は走行スピードを増大させて、常に作業用移動体１
の真横にいるように位置を制御する。The guide moving body 20 reciprocates on a track along a guide 30 (in the illustrated example, a metal tape attached to the floor) provided in parallel with one side of the work area. At this time, the guide moving body 20 transmits the ultrasonic pulse for distance measurement transmitted from the work moving body to the ultrasonic receivers 21a and 21a.
By receiving at 21b, it is determined whether the guide moving body itself is ahead or behind the work moving body 1,
If the vehicle is moving forward, the traveling speed is decreased, and if it is delayed, the traveling speed is increased.
Control the position so that you are right next to.
【００１６】図９は、この実施形態におけるガイド用移
動体２０のガイド検出方式を示す図である。また、ガイ
ド検出器２６ａ，２６ｂは、金属の接近を検出する近接
センサ（２６ａ−１，２６ａ−２，２６ａ−３，２６ｂ
−１，２６ｂ−２，２６ｂ−３）を３個、ガイドテープ
に直交する方向に並べたものを１組とし、ガイド用移動
体２０の前進、後退に対応するため、前後に２組設けて
いる。これら２組のうち、進行方向先頭側のガイドテー
プ検出器を用いて、ガイドテープと自己位置のずれを検
出し、ガイドテープが移動体の中央に来るように走行方
向を制御する。なお、このガイド用移動体２０は、床に
設けられたガイド３０に沿って走行するよう制御され
る。ガイド３０は、この実施形態では薄いステンレス製
テープを床に貼り付けたものであり、近接センサでこれ
を検出するようにしているが、他の構成、例えばカラー
テープを光学センサで検出するものや、レーザー光線を
ガイドとして用いるもの等を採用することができる。FIG. 9 is a diagram showing a guide detection method for the guide moving body 20 in this embodiment. The guide detectors 26a, 26b are proximity sensors (26a-1, 26a-2, 26a-3, 26b) for detecting approach of metal.
-1, 26b-2, 26b-3) and three sets arranged in a direction perpendicular to the guide tape are provided as one set, and two sets are provided in front and back to correspond to the forward and backward movements of the guide moving body 20. I have. Of these two sets, the guide tape detector on the leading side in the traveling direction is used to detect the deviation of the self-position from the guide tape, and the running direction is controlled so that the guide tape comes to the center of the moving body. The guide moving body 20 is controlled to travel along a guide 30 provided on the floor. In this embodiment, the guide 30 is formed by attaching a thin stainless tape to the floor, and the proximity sensor detects this. However, other configurations, such as detecting the color tape with an optical sensor, And those using a laser beam as a guide can be employed.
【００１７】上記ガイド検出器２６ａと２６ｂの構造は
同じであるから、２６ａについて説明する。ガイド検出
器２６ａの近接センサ２６ａ−１，２６ａ−２，２６ａ
−３と、床に貼られたガイドテープ３０との距離をほぼ
一定に保つため、ガイド検出器の両側に車輪２６ａ−
４，２６ａ−５が設けられ、ガイド検出器２６ａは車体
に対しヒンジを介して取り付けられ、車輪２６ａ−４．
２６ａ−５が床と密着するようにバネによって所定の力
で押し付けられている。Since the guide detectors 26a and 26b have the same structure, only the guide detector 26a will be described. Proximity sensors 26a-1, 26a-2, 26a of the guide detector 26a
-3 and the guide tape 30 attached to the floor, the wheels 26a-
4, 26a-5, the guide detector 26a is attached to the vehicle body via a hinge, and the wheels 26a-4.
26a-5 is pressed with a predetermined force by a spring so as to be in close contact with the floor.
【００１８】図１０はガイド３０とガイド検出器２６ａ
の位置関係を表す。同図（ａ）の場合は、車体が進行方
向に向かって目標軌道より左側に大きく寄りすぎている
場合であり、近接センサ２６ａ−１だけがガイド３０の
上にあり、ガイド検出信号を出力している。この場合、
ガイド用移動体２０は右方向に大きくカーブする走行制
御を行う。FIG. 10 shows a guide 30 and a guide detector 26a.
Represents the positional relationship. In the case of FIG. 7A, the vehicle body is too far to the left of the target trajectory in the traveling direction, only the proximity sensor 26a-1 is on the guide 30, and a guide detection signal is output. ing. in this case,
The guide moving body 20 performs a traveling control that largely curves rightward.
【００１９】図１０（ｂ）の場合は、車体が進行方向に
向かって目標軌道より左側に少し寄っている場合を表
し、この場合、ガイド用移動体２０は、右方向に緩やか
にカーブする走行制御を行う。FIG. 10B shows a case where the vehicle body is slightly deviated to the left from the target trajectory in the traveling direction. In this case, the guide moving body 20 travels gently to the right. Perform control.
【００２０】図１０（ｃ）の場合は、車体が進行方向に
向かってほぼ目標軌道上にある場合を表し、３個の近接
センサがすべてガイド３０の上にあり、ガイド検出信号
を出力している。この場合、ガイド用移動体２０は、そ
のまま直進を続けるよう走行制御を行う。FIG. 10C shows a case where the vehicle body is substantially on the target trajectory in the traveling direction, and all three proximity sensors are on the guide 30 and output a guide detection signal. I have. In this case, the guide moving body 20 performs traveling control so as to continue straight ahead.
【００２１】図１０（ｄ）の場合は、車体が進行方向に
向かって目標軌道より右側に少し寄っている場合を表
し、近接センサ２６ａ−２と２６ａ−３がガイド３０の
上にあり、ガイド検出信号を出力している。この場合、
ガイド用移動体２０は、左方向に緩やかにカーブする走
行制御を行う。FIG. 10D shows a case where the vehicle body is slightly deviated to the right from the target trajectory in the traveling direction, and the proximity sensors 26a-2 and 26a-3 are on the guide 30, Outputs a detection signal. in this case,
The guide moving body 20 performs traveling control in which the vehicle gradually curves to the left.
【００２２】図１０（ｅ）の場合は、車体が進行方向に
向かって目標軌道より右側に大きく寄りすぎている場合
であり、近接センサ２６ａ−３だけがガイド３０の上に
あり、ガイド検出信号を出力している。この場合、ガイ
ド用移動体２０は左方向に大きくカーブする走行制御を
行う。FIG. 10 (e) shows a case where the vehicle body is largely deviated to the right from the target trajectory in the traveling direction, only the proximity sensor 26a-3 is on the guide 30, and the guide detection signal is output. Is output. In this case, the guide moving body 20 performs a traveling control that largely curves to the left.
【００２３】つぎに、図１１、図１２、図１３は、ガイ
ド用移動体２０がガイド上を走行しながら、作業用移動
体１の真横に位置を保つようにするための原理を説明す
る図である。これらの図において、作業用移動体１の超
音波距離計（センサ）３ｃから発信された超音波パルス
は、ある程度の広がりを持ちながらガイド用移動体２０
の側壁に到達し、該側壁で反射された反射波が超音波距
離計３ｃに戻ってくる。作業用移動体１の制御部１０
は、超音波距離計３ｃが超音波パルスを発信してから、
反射波が戻ってくるまでの時間を計測し、ガイド用移動
体との距離を計算する。FIGS. 11, 12 and 13 are views for explaining the principle for keeping the position of the guide moving body 20 right beside the work moving body 1 while traveling on the guide. It is. In these drawings, the ultrasonic pulse transmitted from the ultrasonic range finder (sensor) 3c of the working moving body 1 has a certain degree of spread while the guide moving body 20 has a certain width.
And the reflected wave reflected by the side wall returns to the ultrasonic distance meter 3c. Control unit 10 of work vehicle 1
Is, after the ultrasonic range finder 3c emits an ultrasonic pulse,
The time until the reflected wave returns is measured, and the distance to the guide moving body is calculated.
【００２４】一方、ガイド用移動体２０の超音波受信機
２１ａ，２１ｂは、作業用移動体１から発信された超音
波パルスをそれぞれ受信し、どちらか一方の受信機に超
音波パルスが受信されてから、他方の受信機に超音波パ
ルスが受信されるまでの時間差を計測し、その結果を走
行スピードにフィードバックする。On the other hand, the ultrasonic receivers 21a and 21b of the guide moving body 20 receive the ultrasonic pulses transmitted from the working moving body 1, respectively, and either one of the receivers receives the ultrasonic pulse. After that, the time difference until the ultrasonic pulse is received by the other receiver is measured, and the result is fed back to the traveling speed.
【００２５】図１１の場合、作業用移動体１とガイド用
移動体２０は、移動方向軸に関してほぼ同じ位置にある
ため、超音波受信機２１ａと２１ｂはほぼ同時に超音波
パルスを受信するので、両者の受信時刻の差は小さい。
この場合は、ガイド用移動体２０の制御部２２は、現在
の走行スピードを維持するように制御を行う。In the case of FIG. 11, since the working moving body 1 and the guiding moving body 20 are at substantially the same position with respect to the moving direction axis, the ultrasonic receivers 21a and 21b receive ultrasonic pulses almost simultaneously, so that The difference between the two reception times is small.
In this case, the control unit 22 of the guide moving body 20 performs control so as to maintain the current traveling speed.
【００２６】図１２の場合、ガイド用移動体２０は、作
業用移動体１に対して移動方向軸に関して進んでいるた
め、超音波受信機２１ａが先に超音波パルスを受信し、
遅れて２１ｂが受信する。この場合は、ガイド用移動体
２０の制御部２２は、時間差の大きさに応じて走行スピ
ードを減少させるように制御を行う。In the case of FIG. 12, since the guide moving body 20 is advanced with respect to the moving direction axis with respect to the working moving body 1, the ultrasonic receiver 21a first receives the ultrasonic pulse,
21b receives with a delay. In this case, the control unit 22 of the guide moving body 20 performs control so as to reduce the traveling speed according to the magnitude of the time difference.
【００２７】図１３の場合、ガイド用移動体２０は、作
業用移動体１に対して移動方向軸に関して遅れているた
め、超音波受信機２１ｂが先に超音波パルスを受信し、
遅れて２１ａが受信する。この場合は、ガイド用移動体
２０の制御部２２は、時間差の大きさに応じて走行スピ
ードを増大させるように制御を行う。In the case of FIG. 13, since the guide moving body 20 is delayed with respect to the moving direction axis with respect to the working moving body 1, the ultrasonic receiver 21b receives the ultrasonic pulse first,
21a receives with a delay. In this case, the control unit 22 of the guide moving body 20 performs control so as to increase the traveling speed according to the magnitude of the time difference.
【００２８】このようにして、ガイド用移動体２０は、
常に作業用移動体１の真横に位置するように走行スピー
ドを制御しながらガイドテープ上を走行するので、ガイ
ド用移動体２０は、作業用移動体１が直進制御を行うた
めの側方目標物として機能することが可能となるのであ
る。なお、ガイド用移動体２０が走行範囲の一方の端部
に達した場合は、作業用移動体１も作業領域における同
じ側の端部に達しており、そこで作業用移動体１は上記
のようにＵターンし、ガイド用移動体２０は走行方向が
逆向きに反転するよう制御される。この場合、ガイド用
移動体２０の超音波受信機は、２１ｂが前側となり、２
１ａが後側となる。As described above, the guide moving body 20 is
Since the vehicle travels on the guide tape while controlling the traveling speed so that it is always located right beside the work moving body 1, the guide moving body 20 is a lateral target for the work moving body 1 to perform the straight traveling control. It is possible to function as. When the guide moving body 20 reaches one end of the traveling range, the work moving body 1 also reaches the same end in the work area, and the work moving body 1 is moved as described above. Then, the guide moving body 20 is controlled so that the traveling direction is reversed in the opposite direction. In this case, in the ultrasonic receiver of the guide moving body 20, the front side is 21b.
1a is the rear side.
【００２９】図１４は、上記ガイド用移動体２０の走行
スピード制御プログラムのフローチャートである。これ
について説明すれば、以下の通りである。 ＃１：超音波受信機２１ａが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃１０へ、受信して
いなければ＃２へ。 ＃２：超音波受信機２１ｂが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃３へ、受信してい
なければ＃１へ戻る。 ＃３：２１ａと２１ｂの受信時間差をカウントする変数
Ｔをクリアーする。 ＃４：超音波受信機２１ａが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃８へ、受信してい
なければ＃５へ。 ＃５：１００μｓｅｃ時間待ちを行う。 ＃６：Ｔに１を加える。 ＃７：Ｔが１０を越えたか（１ｍｓｅｃを越えたか）ど
うかを判別する。越えていればタイムオーバーで＃１に
戻る。越えていなければ＃４へ戻る。 ＃８：移動体の進行方向が２１ｂ側であれば＃９へ。２
１ａ側であれば＃１６へ。 ＃９：目標速度Ｓｔを（５・Ｔ）％増やして＃１へ戻
る。 ＃１０：２１ａと２１ｂの受信時間差をカウントする変
数Ｔをクリアーする。 ＃１１：超音波受信機２１ｂが超音波パルスを受信した
かどうかを判別する。受信していれば＃１５へ。受信し
ていなければ１２へ。 ＃１２：１００μｓｅｃ時間待ちを行う。 ＃１３：Ｔに１を加える。 ＃１４：Ｔが１０を越えたか（１ｍｓｅｃを越えたか）
どうかを判別する。越えていればタイムオーバーで＃１
へ戻る。越えていなければ＃４へ戻る。 ＃１５：移動体の進行方向が２１ａ側であれば＃９へ。
２１ｂ側であれば＃１６へ。 ＃１６：目標速度Ｓｔを（５・Ｔ）％減らして＃１へ戻
る。FIG. 14 is a flowchart of a running speed control program for the guide moving body 20. This will be described below. # 1: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21a has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 10; if not, go to # 2. # 2: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21b has received an ultrasonic pulse. If it has been received, the process returns to # 3, and if it has not been received, the process returns to # 1. # 3: Clear a variable T for counting the reception time difference between 21a and 21b. # 4: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21a has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 8; if not, go to # 5. # 5: Wait for 100 μsec. # 6: Add 1 to T. # 7: It is determined whether or not T exceeds 10 (whether or not 1 msec). If it exceeds, return to # 1 due to time over. If not, return to # 4. # 8: If the traveling direction of the moving body is on the 21b side, go to # 9. 2
If it is 1a, go to # 16. # 9: The target speed St is increased by (5 · T)%, and the process returns to # 1. # 10: Clear the variable T for counting the difference in reception time between 21a and 21b. # 11: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21b has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 15. If not, go to step 12. # 12: Wait for 100 μsec. # 13: Add 1 to T. # 14: Whether T has exceeded 10 (whether it has exceeded 1 msec)
Determine if If it exceeds, it will be time over and # 1
Return to If not, return to # 4. # 15: If the traveling direction of the moving body is on the 21a side, go to # 9.
If on the 21b side, go to # 16. # 16: The target speed St is reduced by (5 · T)%, and the process returns to # 1.
【００３０】つぎに、図１５、図１６は上記と異なる実
施形態を表すもので、この第２実施形態では、ガイド用
移動体２０に作業用移動体１との間の距離を検知させる
手段が設けられている。これは以下の理由による。Next, FIGS. 15 and 16 show an embodiment different from the above. In the second embodiment, means for causing the guide moving body 20 to detect the distance between the work moving body 1 is provided. Is provided. This is for the following reason.
【００３１】上記実施形態における超音波受信機２１ａ
と２１ｂとの受信時間差は、ガイド用移動体２０と作業
用移動体１の間の走行方向に平行な軸上の距離のみなら
ず、走行方向に垂直な軸上の距離によっても変化する。
すなわち、走行方向に垂直な軸上の距離が大きくなるほ
ど（図８の例で言えば、作業が進んで作業用移動体１が
右の方へ進むほど）時間差は小さくなる。上記第１の実
施形態では、ガイド用移動体２０は、作業用移動体との
距離を検知する手段が無いため、走行スピードの制御
は、超音波受信機２１ａと２１ｂとの受信時間差のみで
行われる結果、作業用移動体１がガイド用移動体２０か
ら走行方向と垂直な方向に離れるほど走行スピード制御
量が小さくなり、応答が遅くなるという問題点がある。
この実施形態では、この問題点を解決するため、ガイド
用移動体２０に、作業用移動体１との距離を検知する手
段を追加した。The ultrasonic receiver 21a in the above embodiment
The reception time difference between the moving object 21 and the moving object 21b varies not only with the distance on the axis parallel to the running direction between the guide moving body 20 and the work moving body 1, but also on the axis perpendicular to the running direction.
That is, the time difference becomes smaller as the distance on the axis perpendicular to the traveling direction becomes larger (in the example of FIG. 8, as the work progresses and the work moving body 1 moves to the right). In the first embodiment, since the guide moving body 20 has no means for detecting the distance to the work moving body, the traveling speed is controlled only by the reception time difference between the ultrasonic receivers 21a and 21b. As a result, there is a problem that the traveling speed control amount becomes smaller and the response becomes slower as the work vehicle 1 moves away from the guide vehicle 20 in the direction perpendicular to the traveling direction.
In this embodiment, in order to solve this problem, a means for detecting the distance from the work moving body 1 is added to the guide moving body 20.
【００３２】すなわち、図１５、図１６は、本実施形態
における作業用移動体１を表し、この作業用移動体１に
は、超音波発信開始信号発信機１５ａ、１５ｂを設けて
いる。超音波発信開始信号発信機１５ａ、１５ｂは、本
実施形態では赤外ＬＥＤで構成されており、制御部１０
によって発光の制御が行われる。超音波発信開始信号発
信機１５ａは、超音波センサ３ｃから超音波パルスが発
信されると同時に赤外光パルスを発射する。同様に、超
音波発信開始信号発信機１５ｂは、超音波センサ３ｄか
ら超音波パルスが発信されると同時に赤外光パルスを発
射する。FIG. 15 and FIG. 16 show the working vehicle 1 in this embodiment, and the working vehicle 1 is provided with ultrasonic transmission start signal transmitters 15a and 15b. In the present embodiment, the ultrasonic transmission start signal transmitters 15a and 15b are configured by infrared LEDs, and the control unit 10
Controls light emission. The ultrasonic transmission start signal transmitter 15a emits an infrared light pulse simultaneously with the transmission of the ultrasonic pulse from the ultrasonic sensor 3c. Similarly, the ultrasonic transmission start signal transmitter 15b emits an infrared light pulse at the same time as an ultrasonic pulse is transmitted from the ultrasonic sensor 3d.
【００３３】図１７、図１８は、本実施形態におけるガ
イド用移動体２０の構成を表す。このガイド用移動体２
０は、上記実施形態におけるガイド用移動体２０の構成
に加えて、赤外光検出器２９を備えている。赤外光検出
器２９は、作業用移動体１の超音波発信開始信号発信機
１５ａ、１５ｂから発射された赤外光パルスを受光する
と、赤外光検出信号を制御部２２へ出力する。制御部２
２は、赤外光検出信号を受信すると、超音波パルス検出
ルーチンを開始する。制御部２２は、赤外光検出信号を
受信してから、超音波受信機２１ａ、２１ｂが超音波パ
ルスを受信するまでの時間を計測し、その時間を基に、
ガイド用移動体２０と作業用移動体１との距離を計算す
る。FIGS. 17 and 18 show the structure of the guide moving body 20 in the present embodiment. This guide moving body 2
0 includes an infrared light detector 29 in addition to the configuration of the guide moving body 20 in the above embodiment. The infrared light detector 29 outputs an infrared light detection signal to the control unit 22 when receiving the infrared light pulse emitted from the ultrasonic transmission start signal transmitters 15a and 15b of the work vehicle 1. Control unit 2
2 starts the ultrasonic pulse detection routine when receiving the infrared light detection signal. The control unit 22 measures the time from when the infrared light detection signal is received until the ultrasonic receivers 21a and 21b receive the ultrasonic pulse, and based on the time,
The distance between the guide moving body 20 and the work moving body 1 is calculated.
【００３４】音速をＣとし、制御部２２が赤外光検出信
号を受信してから、超音波受信機２１ａ、２１ｂが超音
波パルスを受信するまでの時間をそれぞれＴａ、Ｔｂと
すると、超音波センサ３ｃもしくは３ｄと超音波受信機
２１ａとの距離Ｄａ、および超音波発信機３ｃもしくは
３ｄと超音波受信機２１ｂとの距離Ｄｂは、次式で求め
られる。 Ｄａ＝Ｃ・Ｔａ （１） Ｄｂ＝Ｃ・Ｔｂ （２）If the speed of sound is C and the time from when the control unit 22 receives the infrared light detection signal to when the ultrasonic receivers 21a and 21b receive the ultrasonic pulse is Ta and Tb, respectively, The distance Da between the sensor 3c or 3d and the ultrasonic receiver 21a and the distance Db between the ultrasonic transmitter 3c or 3d and the ultrasonic receiver 21b are obtained by the following equations. Da = C · Ta (1) Db = C · Tb (2)
【００３５】図１９は、ガイド用移動体２０と作業用移
動体１との位置関係を示す。移動体の進行方向をｙ軸と
し、進行方向に垂直な方向にｘ軸をとる。ガイド用移動
体２０の超音波受信機２１ａ、２１ｂを結ぶ線分の中点
を原点とする。２１ａの位置を点Ａ、２１ｂの位置を点
Ｂとし、２１ａと２１ｂとの距離を２Ｌとすれば、 点Ａの座標は（０，Ｌ） 点Ｂの座標は（０，−Ｌ）FIG. 19 shows the positional relationship between the guide moving body 20 and the work moving body 1. The traveling direction of the moving body is set to the y-axis, and the x-axis is set to a direction perpendicular to the traveling direction. The center of the line connecting the ultrasonic receivers 21a and 21b of the guide moving body 20 is defined as the origin. If the position of 21a is point A, the position of 21b is point B, and the distance between 21a and 21b is 2L, the coordinates of point A are (0, L) and the coordinates of point B are (0, -L)
【００３６】作業用移動体１の超音波センサの位置を点
Ｐ（ｘ，ｙ）とすると、点Ａと点Ｐの距離Ｄａ、および
点Ｂと点Ｐの距離Ｄｂは（１）式、（２）式によって求
められ、次式が成り立つ。 ｘ2 ＋（ｙ−Ｌ）2 ＝Ｄａ2 （３） ｘ2 ＋（ｙ＋Ｌ）2 ＝Ｄｂ2 （４）Assuming that the position of the ultrasonic sensor of the working moving body 1 is a point P (x, y), the distance Da between the point A and the point P and the distance Db between the point B and the point P are expressed by the following equation (1). 2) is obtained by the equation, and the following equation is established. x 2 + (y−L) 2 = Da 2 (3) x 2 + (y + L) 2 = Db 2 (4)
【００３７】したがって、（３）式、（４）式より求め
られる下記の（５）式によって、ガイド用移動体２０と
作業用移動体１との走行方向の位置ズレ量ｙを求めるこ
とができる。 ｙ＝（Ｄｂ2 −Ｄａ2 ）／（４・Ｌ） （５）Accordingly, the displacement y in the traveling direction between the guide moving body 20 and the work moving body 1 can be obtained by the following equation (5) obtained from the equations (3) and (4). . y = (Db 2 −Da 2 ) / (4 · L) (5)
【００３８】このｙの値に基づいて、ガイド用移動体２
０の走行スピードを制御することにより、作業用移動体
１との距離変化に左右されることなく、安定して作業用
移動体１に追従して行くことができるのである。Based on the value of y, the guide moving body 2
By controlling the traveling speed of 0, it is possible to stably follow the work vehicle 1 without being affected by a change in the distance from the work vehicle 1.
【００３９】図２０は、ガイド用移動体２０の走行スピ
ード制御プログラムを表すフローチャートであり、その
内容は次の通りである。 ＃１：赤外光検出器からの赤外光検出信号を受信するま
で待つ。受信したら、＃２へ。 ＃２：赤外光検出信号を受信してから、２１ａと２１ｂ
のそれぞれが超音波パルスを受信するまでの時間をカウ
ントする変数Ｔａ，Ｔｂをクリアーする。 ＃３：超音波受信機２１ａが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃１５へ、受信して
いなければ＃４へ。 ＃４：超音波受信機２１ｂが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃７へ、受信してい
なければ＃５へ。 ＃５：１００μｓｅｃ時間待ちを行う。 ＃６：２１ａ，２１ｂともにまだ受信していないので、
ＴａとＴｂに１を加える。 ＃７：Ｔａが１０を越えたか（１ｍｓｅｃを越えたか）
どうかを判別する。越えていればタイムオーバーで＃１
に戻る。越えていなければ＃３へ戻る。 ＃８：超音波受信機２１ａが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃９へ。受信してい
なければ＃１３へ。 ＃９：Ｔａ，Ｔｂともに測定を完了したので、（１）
式、（２）式を用いて距離Ｄａ，Ｄｂを計算する。 ＃１０：Ｄａ，Ｄｂの値を基に（５）式を用いてガイド
用移動体２０と作業用移動体１との走行方向の位置ズレ
量ｙを計算する。 ＃１１：作業用移動体の進行方向が２１ｂ側であれば＃
１２へ。２１ａ側であれば＃２０へ。 ＃１２：目標速度Ｓｔを（１０・ｙ／Ｌ）％増やして＃
１へ戻る。 ＃１３：１００μｓｅｃ時間待ちを行う。 ＃１４：Ｔａに１を加える。 ＃１５：Ｔａが１０を越えたかどうかを判別する。越え
ていればタイムオーバーで＃１へ戻る。越えていなけれ
ば＃８へ戻る。 ＃１６：超音波受信機２１ｂが超音波パルスを受信した
かどうかを判別する。受信していれば＃１７へ。受信し
ていなければ＃２１へ。 ＃１７：Ｔａ，Ｔｂともに測定を完了したので、（１）
式、（２）式を用いて距離Ｄａ，Ｄｂを計算する。 ＃１８：Ｄａ，Ｄｂの値を基に（５）式を用いてガイド
用移動体２０と作業用移動体１との走行方向の位置ズレ
量ｙを計算する。 ＃１９：作業用移動体の進行方向が２１ａ側であれば＃
１２へ。２１ｂ側であれば＃２０へ。 ＃２０：目標速度Ｓｔを（１０・ｙ／Ｌ）％減らして＃
１へ戻る。 ＃２１：１００μｓｅｃ時間待ちを行う。 ＃２２：Ｔｂに１を加える。 ＃２３：Ｔｂが１０を越えたかどうかを判別する。越え
ていればタイムオーバーで＃１へ戻る。越えていなけれ
ば＃１６へ戻る。FIG. 20 is a flowchart showing a running speed control program for the guide moving body 20, the contents of which are as follows. # 1: Wait until receiving the infrared light detection signal from the infrared light detector. If received, go to # 2. # 2: 21a and 21b after receiving the infrared light detection signal
Clear variables Ta and Tb that count the time until each of them receives an ultrasonic pulse. # 3: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21a has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 15; if not, go to # 4. # 4: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21b has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 7; if not, go to # 5. # 5: Wait for 100 μsec. # 6: Since both 21a and 21b have not been received yet,
Add 1 to Ta and Tb. # 7: Whether Ta has exceeded 10 (whether or has exceeded 1 msec)
Determine if If it exceeds, it will be time over and # 1
Return to If not, return to # 3. # 8: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21a has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 9. If not, go to # 13. # 9: Since the measurement was completed for both Ta and Tb, (1)
The distances Da and Db are calculated using the equations (2) and (3). # 10: Based on the values of Da and Db, the displacement y in the traveling direction between the guide moving body 20 and the work moving body 1 is calculated using the equation (5). # 11: If the traveling direction of the working moving body is on the 21b side, #
Go to 12. If on the 21a side, go to # 20. # 12: Increase the target speed St by (10 · y / L)% and #
Return to 1. # 13: Wait for 100 μsec. # 14: Add 1 to Ta. # 15: It is determined whether Ta has exceeded 10. If it exceeds, return to # 1 due to time over. If not, return to # 8. # 16: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21b has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 17. If not, go to # 21. # 17: Since the measurement has been completed for both Ta and Tb, (1)
The distances Da and Db are calculated using the equations (2) and (3). # 18: Based on the values of Da and Db, the displacement y in the traveling direction between the guide moving body 20 and the work moving body 1 is calculated using the equation (5). # 19: If the traveling direction of the working moving body is on the 21a side, #
Go to 12. If on the 21b side, go to # 20. # 20: reduce the target speed St by (10 · y / L)%, #
Return to 1. # 21: Wait for 100 μsec time. # 22: Add 1 to Tb. # 23: It is determined whether or not Tb has exceeded 10. If it exceeds, return to # 1 due to time over. If not, return to # 16.
【００４０】上記第２の実施形態では、作業用移動体１
から作業用移動体側での超音波パルス発信開始時刻か
ら、ガイド用移動体２０側での超音波パルス受信時刻ま
での時間を計測することにより、両者の間の距離を計算
したが、ガイド用移動体２０が作業用移動体１との距離
を検知する別の方法として、作業用移動体１が超音波セ
ンサ３ｃ、３ｄを用いて計測しているガイド用移動体２
０との距離測定値Ｄを、赤外線無線通信か、もしくは電
波による無線通信などの手段を用いてガイド用移動体２
０へ送信し、ガイド用移動体２０が、その距離情報Ｄを
受信し、その距離情報Ｄと超音波受信機２１ａ、２１ｂ
間の受信時刻の差Ｔとから、ガイド用移動体２０と作業
用移動体１の走行方向の位置ズレ量ｙを求める方法が考
えられる。以下、この第３実施形態について説明する。In the second embodiment, the work vehicle 1
The distance between the two was calculated by measuring the time from the ultrasonic pulse transmission start time on the work moving body side to the ultrasonic pulse reception time on the guide moving body 20 side. As another method for detecting the distance of the body 20 from the work moving body 1, the guide moving body 2 measured by the work moving body 1 using the ultrasonic sensors 3 c and 3 d is used.
The distance measurement value D with respect to 0 is transferred to the guide mobile unit 2 by means such as infrared wireless communication or wireless communication using radio waves.
0, the guide moving body 20 receives the distance information D, and transmits the distance information D and the ultrasonic receivers 21a and 21b.
A method of determining the positional deviation amount y in the traveling direction of the guide moving body 20 and the work moving body 1 from the difference T in the reception time between the moving objects is considered. Hereinafter, the third embodiment will be described.
【００４１】この計算に用いる計算式は、２１ａの方が
先に超音波パルスを受信した場合は、（１）式、（２）
式を次の（６）式、（７）式で置き換える。 Ｄａ＝Ｄ （６） Ｄｂ＝Ｄ＋Ｃ・Ｔ （７） また、２１ｂの方が先に超音波パルスを受信した場合
は、（１）式、（２）式を次の（７）式、（８）式で置
き換える。 Ｄａ＝Ｄ＋Ｃ・Ｔ （８） Ｄｂ＝Ｄ （９）The formula used for this calculation is as follows: when the ultrasonic pulse is received first by 21a, the formula (1) and the formula (2)
The equation is replaced by the following equations (6) and (7). Da = D (6) Db = D + C · T (7) Also, when the ultrasonic pulse is received earlier by 21b, the equations (1) and (2) are replaced by the following equations (7) and (8). ) Expression. Da = D + CT (8) Db = D (9)
【００４２】そして、（５）式を用いてｙを計算する。
（６）式、（７）式は、ＤａもしくはＤｂをＤで近似し
て用いるものであり、精度的には上記第２実施形態の方
が良いが、すでにガイド用移動体２０と作業用移動体１
との間に何らかの通信手段が存在する場合には、新たに
超音波発信開始信号発信機や受信機を設ける必要がな
く、コストダウンを図ることができるという利点があ
る。Then, y is calculated using the equation (5).
Equations (6) and (7) are used by approximating Da or Db with D, and the accuracy of the second embodiment is better, but the guide moving body 20 and the work movement are already used. Body 1
If there is any communication means between the transmitter and the receiver, there is no need to newly provide an ultrasonic transmission start signal transmitter or a receiver, and there is an advantage that cost can be reduced.
【００４３】本実施形態では、上記第２実施形態におけ
る１５ａ、１５ｂを作業用移動体１の無線通信手段に、
また第２実施形態における２９をガイド用移動体２０の
無線通信手段に置き換える。In the present embodiment, 15a and 15b in the second embodiment are used as the wireless communication means of the work vehicle 1.
Also, 29 in the second embodiment is replaced by a wireless communication unit of the guide moving body 20.
【００４４】図２１は、ガイド用移動体２０の走行スピ
ード制御プログラムのフローチャートである。 ＃１：超音波受信機２１ａが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃１３へ。受信して
いなければ＃２へ。 ＃２：超音波受信機２１ｂが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃３へ。受信してい
なければ＃１へ戻る。 ＃３：２１ａと２１ｂの受信時間差をカウントする変数
Ｔをクリアーする。 ＃４：超音波受信機２１ａが超音波パルスを受信したか
どうかを判別する。受信していれば＃５へ、受信してい
なければ＃１０へ。 ＃５：作業用移動体１から距離データＤを受信する。 ＃６：（８）式、（９）式を用いて距離Ｄａ、Ｄｂを計
算する。 ＃７：Ｄａ、Ｄｂの値を基に、（５）式を用いてガイド
用移動体２０と作業用移動体１の走行方向の位置ズレ量
ｙを計算する。 ＃８：移動体の進行方向が２１ｂ側であれば＃９へ。２
１ａ側であれば＃１９へ。 ＃９：目標速度Ｓｔを（１０・ｙ／Ｌ）％増やして＃１
へ戻る。 ＃１０：１００μｓｅｃ時間待ちを行う。 ＃１１：Ｔに１を加える。 ＃１２：Ｔが１０を越えたかどうかを判別する。越えて
いればタイムオーバーで＃１に戻る。越えていなければ
＃４へ戻る。 ＃１３：２１ａと２１ｂの受信時間差をカウントする変
数Ｔをクリアーする。 ＃１４：超音波受信機２１ｂが超音波パルスを受信した
かどうかを判別する。受信していれば＃１５へ。受信し
ていなければ＃２０へ。 ＃１５：作業用移動体１から距離データＤを受信する。 ＃１６：（６）式、（７）式を用いて距離Ｄａ，Ｄｂを
計算する。 ＃１７：Ｄａ，Ｄｂの値を基に（５）式を用いてガイド
用移動体２０と作業用移動体１との走行方向の位置ズレ
量ｙを計算する。 ＃１８：作業用移動体の進行方向が２１ａ側であれば＃
９へ。２１ｂ側であれば＃１９へ。 ＃１９：目標速度Ｓｔを（１０・ｙ／Ｌ）％減らして＃
１へ戻る。 ＃２０：１００μｓｅｃ時間待ちを行う。 ＃２１：Ｔに１を加える。 ＃２２：Ｔが１０を越えたかどうかを判別する。越えて
いればタイムオーバーで＃１へ戻る。越えていなければ
＃１４へ戻る。FIG. 21 is a flowchart of a running speed control program for the guide moving body 20. # 1: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21a has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 13. If not, go to # 2. # 2: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21b has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 3. If not, the process returns to # 1. # 3: Clear a variable T for counting the reception time difference between 21a and 21b. # 4: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21a has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 5; if not, go to # 10. # 5: The distance data D is received from the work vehicle 1. # 6: The distances Da and Db are calculated using the equations (8) and (9). # 7: Based on the values of Da and Db, the displacement y in the traveling direction of the guide moving body 20 and the work moving body 1 is calculated using the equation (5). # 8: If the traveling direction of the moving body is on the 21b side, go to # 9. 2
If it is 1a, go to # 19. # 9: The target speed St is increased by (10 · y / L)% to # 1
Return to # 10: Wait for 100 μsec time. # 11: Add 1 to T. # 12: It is determined whether T has exceeded 10. If it exceeds, return to # 1 due to time over. If not, return to # 4. # 13: Clear a variable T for counting the reception time difference between 21a and 21b. # 14: It is determined whether or not the ultrasonic receiver 21b has received an ultrasonic pulse. If received, go to # 15. If not, go to # 20. # 15: The distance data D is received from the work vehicle 1. # 16: The distances Da and Db are calculated using the equations (6) and (7). # 17: Based on the values of Da and Db, the displacement y in the traveling direction between the guide moving body 20 and the work moving body 1 is calculated using Expression (5). # 18: If the traveling direction of the working moving body is on the 21a side, #
Go to 9. If on the 21b side, go to # 19. # 19: Reduce the target speed St by (10 · y / L)% #
Return to 1. # 20: Wait for 100 μsec time. # 21: Add 1 to T. # 22: It is determined whether T has exceeded 10. If it exceeds, return to # 1 due to time over. If not, return to # 14.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にかかる移動体制御装置は、所定のマークに沿って移動
するガイド用移動体を基準として作業用移動体の移動を
制御するので、スーパーマーケットやデパートの通路を
作業する場合等、横が商品売場で目標となる壁が無い場
所においても、また、広い体育館等で壁までの距離が超
音波距離計の測定範囲外となる場合でも、作業領域内部
にガイドマーク、ガイド用ワイヤー等のガイドや高価で
設置作業に時間のかかる移動式レーザー投光機、レーザ
ー投光機等を設置することなく、作業領域内を隈なくジ
グザグ走行作業を行うことが可能となった。As is apparent from the above description, the moving body control device according to the present invention controls the movement of the working moving body with reference to the guiding moving body that moves along a predetermined mark. Even when working in a supermarket or department store aisle, where there is no target wall at the product sales floor, or even if the distance to the wall is outside the measurement range of the ultrasonic rangefinder in a large gymnasium, Zigzag work can be performed throughout the work area without installing guide marks, guide wires, etc., and expensive and time-consuming mobile laser projectors and laser projectors in the work area. It is now possible to do it.
【図１】作業用移動体の外観図である。FIG. 1 is an external view of a working moving body.
【図２】コントローラの平面図である。FIG. 2 is a plan view of a controller.
【図３】作業用移動体の構成を表す平面図である。FIG. 3 is a plan view illustrating a configuration of a working moving body.
【図４】作業用移動体の制御系のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a control system of the work vehicle.
【図５】ガイド用移動体の外観図である。FIG. 5 is an external view of a guide moving body.
【図６】ガイド用移動体の構成を表す平面図である。FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of a guide moving body.
【図７】ガイド用移動体の制御系のブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of a control system of the guide moving body.
【図８】走行方法の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a traveling method.
【図９】ガイド用移動体の方向制御装置の説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory view of a direction control device for a guide moving body.
【図１０】ガイド用移動体の方向制御方法の説明図であ
る。FIG. 10 is an explanatory diagram of a direction control method of the guide moving body.
【図１１】ガイド用移動体の走行スピード制御方法の説
明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a traveling speed control method of the guide moving body.
【図１２】ガイド用移動体の走行スピード制御方法の説
明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram of a traveling speed control method of the guide moving body.
【図１３】ガイド用移動体の走行スピード制御方法の説
明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of a traveling speed control method of the guide moving body.
【図１４】ガイド用移動体のスピード制御プログラムの
フローチャートである。FIG. 14 is a flowchart of a speed control program for a guide moving body.
【図１５】上記と異なる第２実施形態の作業用移動体の
構成を表す平面図である。FIG. 15 is a plan view illustrating a configuration of a work vehicle according to a second embodiment different from the above.
【図１６】その作業用移動体の制御系のブロック図であ
る。FIG. 16 is a block diagram of a control system of the work vehicle.
【図１７】上記と異なる第３実施形態のガイド用移動体
の構成を表す平面図である。FIG. 17 is a plan view illustrating a configuration of a guide moving body according to a third embodiment different from the above.
【図１８】そのガイド用移動体の制御系のブロック図で
ある。FIG. 18 is a block diagram of a control system of the guide moving body.
【図１９】ガイド用移動体と作業用移動体の位置関係を
表すグラフである。FIG. 19 is a graph illustrating a positional relationship between a guide moving body and a work moving body.
【図２０】ガイド用移動体のスピード制御プログラムの
フローチャートである。FIG. 20 is a flowchart of a speed control program for a guide moving body.
【図２１】ガイド用移動体のスピード制御プログラムの
フローチャートである。FIG. 21 is a flowchart of a speed control program for a guide moving body.
１ 作業用移動体 ２ コントローラ ３ 超音波距離計（超音波センサ） ４ ジャイロセンサ ５ 作業装置 ６ 走行装置 １０ 制御部 ２０ ガイド用移動体 ２１ 超音波受信機 ３０ ガイド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Working moving body 2 Controller 3 Ultrasonic distance meter (ultrasonic sensor) 4 Gyro sensor 5 Working device 6 Traveling device 10 Control unit 20 Guide moving body 21 Ultrasonic receiver 30 Guide
Claims (5)
れた範囲を隈なく作業できるように、当該移動体を適切
な間隔をおいて往復移動させる制御を行う移動体制御装
置であって、作業領域の一辺に平行に設けられたガイド
に沿って所定の軌道上を走行するガイド用移動体を設け
るとともに、前記作業用移動体には、前記ガイド用移動
体に向けて超音波を発射し、ガイド用移動体に当たって
反射した反射波を受信して、その時間差に基づいてガイ
ド用移動体との距離を測定する超音波式距離計と、当該
距離計によって測定された距離が一定になるように方向
制御する制御装置とが設けられていることを特徴とする
作業用移動体の移動体制御装置。1. A moving body control device for controlling a moving body for performing a predetermined work to reciprocate at a proper interval so that the working moving body can work all over a designated range. A guide moving body that travels on a predetermined track along a guide provided in parallel with one side of the work area is provided, and the work moving body emits ultrasonic waves toward the guide moving body. Then, the ultrasonic wave distance meter that receives the reflected wave reflected by the guide moving body and measures the distance to the guide moving body based on the time difference, and the distance measured by the distance meter becomes constant. And a control device for controlling the direction as described above.
域の端部に達すると、所定の幅でＵターンさせて前回と
反対向きに走行するよう制御するとともに、該Ｕターン
の幅をガイド用移動体との基準距離に加算して当該加算
した距離が一定となるように方向制御する請求項１に記
載の作業用移動体の移動制御装置。2. The control device according to claim 1, wherein when the work vehicle reaches the end of the work area, the work vehicle makes a U-turn with a predetermined width and controls to run in a direction opposite to the previous time. The movement control device for a work vehicle according to claim 1, wherein the direction control is performed by adding the distance to a reference distance to the guide vehicle and making the added distance constant.
せられる距離計測用超音波信号を受信する受信装置を前
後２箇所に備え、該前後２箇所の受信時刻の差に基づい
て作業用移動体との走行方向上の位置ズレを演算し、作
業用移動体と平行に走行すべく走行速度を制御する走行
速度制御装置を備えている請求項１又は２に記載の作業
用移動体の移動制御装置。3. The guide moving body includes two receivers before and after receiving a distance measuring ultrasonic signal emitted from the work moving body, and performs a work based on a difference between reception times at the two front and rear places. 3. The working moving body according to claim 1, further comprising a running speed control device that calculates a positional deviation in a running direction with respect to the moving body and controls a running speed so as to run in parallel with the working moving body. Movement control device.
離を検知する検知手段が設けられ、この検知手段で検知
された距離と、前記２箇所に設けられた受信装置の受信
時刻の差とに基づいて作業用移動体との走行方向上の位
置ズレ量を求める請求項３に記載の作業用移動体の移動
制御装置。4. The guide moving body is provided with a detecting means for detecting a distance from the working moving body, and a distance between the distance detected by the detecting means and a reception time of the receiving device provided at the two places is provided. 4. The movement control device for a work vehicle according to claim 3, wherein a positional deviation amount in a traveling direction with respect to the work vehicle is obtained based on the difference.
測しているガイド用移動体との距離測定値を、赤外線無
線通信もしくは電波による無線通信などの通信手段を用
いてガイド用移動体へ送信し、ガイド用移動体が、その
距離情報を受信し、その距離情報と前後の超音波受信機
間の受信時刻の差とから、ガイド用移動体と作業用移動
体との走行方向の位置ズレ量を求める請求項３に記載の
作業用移動体の移動制御装置。5. A guide moving body which uses a communication means such as infrared wireless communication or radio communication by radio to measure a distance measurement value between the working moving body and the guide moving body measured by using an ultrasonic sensor. The guide moving body receives the distance information, and from the distance information and the difference in reception time between the front and rear ultrasonic receivers, the traveling direction of the guide moving body and the working moving body is determined. 4. The movement control device for a working moving body according to claim 3, wherein the displacement amount is obtained.
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