FR2631469A1

FR2631469A1 - Systeme de commande de position pour vehicule automatique sans pilote

Info

Publication number: FR2631469A1
Application number: FR8906312A
Authority: FR
Inventors: Akio Noji; Kenji Kamimura; Sadachika Tsuzuki
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1988-05-13
Filing date: 1989-05-12
Publication date: 1989-11-17
Anticipated expiration: 2009-05-12
Also published as: JPH01287415A; FR2631469B1; US5011288A; AU605423B2; AU3386289A; JPH0690042B2

Abstract

Système de commande de position pour un véhicule mobile comportant des moyens 2 formant source de faisceau lumineux pour faire effectuer au faisceau lumineux un balayage dans toutes les différentes directions azimuthales autour du véhicule mobile; des moyens 3 de réception de faisceau montés sur le véhicule mobile et recevant un faisceau 2R réfléchi par les moyens 6, 6a à 6c réfléchissant la lumière; des moyens 8 pour détecter chaque distance entre le véhicule mobile et chacun des moyens réfléchissant la lumière; des moyens 10 pour détecter les azimuths différentiels entre deux moyens voisins réfléchissant la lumière; et des moyens 11 pour calculer les coordonnées des moyens réfléchissant la lumière respectifs sur un système de coordonnées dans lequel une position du véhicule mobile est prise comme étant l'origine.

Description

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SYSTEME DE COMMANDE DE POSITION POUR

VEHICULE AUTOMATIQUE SANS PILOTE

La présente invention concerne un système de commande de position pour un véhicule automatique sans

pilote (désigné ci-après simplement sous le nom de "véhi-

cule mobile" c'est-à-dire en mouvement), et plus particu-

lièrement un système de commande de position pour une automobile en mouvement, un dispositif mobile et de transport en mouvement dans une usine, ou un véhicule en mouvement pour une utilisation dans l'agriculture, des

engins de génie civil, ou équivalents.

Jusqu'à présent, comme système pour détecter la

position actuelle du véhicule mobile comme décrit ci-

dessus, il existait un système de détection d'auto-posi-

tionnement construit de telle façon qu'une onde électrique transmise à partir de sources d'émission localisées en une pluralité d'emplacements soit reçue par un récepteur monté sur le véhicule mobile, et qu'une position du véhicule mobile soit calculée au moyen d'une direction ou d'un

azimuth lors de la réception de l'onde électrique.

Dans le système de détection d'auto-positionne-

ment comme décrit ci-dessus, une pluralité d'émetteurs pour

générer une onde électrique sont nécessaires, ce qui pré-

sente comme inconvénient le fait de rendre coûteux le système dans son entier. On a proposé comme remède une technique telle que celle décrite ci-dessus, comme, par exemple, dans le brevet japonais n 67476/1984 ouvert à l'inspection publique. La

technique concerne un système pour détecter l'auto-posi-

tionnement d'un corps mobile, c'est-à-dire en mouvement, grâce à un faisceau de lumière de balayage émis par le corps mobile dans la direction circonférentielle avec comme

centre le corps mobile. Dans ce système, des moyens réflé-

chissant la lumière pour réfléchir le faisceau lumineux précisément dans la même direction que la lumière incidente sont fixés au moins en trois positions écartées du corps mobile, et le corps mobile est muni de moyens formant

source de faisceau, de moyens de balayage de faisceau lumi-

neux pour le balayage du faisceau lumineux émis par les moyens formant source de faisceau, et de moyens de réception de faisceau pour recevoir la lumière réfléchie

par les moyens réfléchissant la lumière.

Dans la construction ci-dessus du système, des azimuths différentiels entre deux moyens réfléchissant la lumière, voisins et centres sur le corps mobile, sont détectés sur la base de la sortie de lumière reçue des

moyens de réception de faisceau, grâce à quoi un auto-

positionnement du corps mobile est calculé d'après les angles détectés et l'information de position des moyens

réfléchissant la lumière qui a précédemment été déterminée.

Toutefois, dans la technique décrite ci-dessus, le système dans son entier est significativement affecté

de façon défavorable même par une légère erreur dans l'in-

formation de position des moyens réfléchissant la lumière, qui a été précédemment déterminée. Par conséquent, par exemple dans le travail agricole ou équivalent, il devient nécessaire pour de telles opérations que l'information de position qui est donnée par les moyens réfléchissant la lumière et dont on doit disposer, à savoir les distances entre deux des moyens réfléchissant la lumière et les azimuths différentiels entre trois moyens réfléchissant la lumière, ait été précédemment fixée avec précision avant le travail dans toutes les occasions de changement de la surface de travail d'un champ, et que l'information obtenue ait été entrée dans ses moyens de commande. Par conséquent, il existe un problème du fait que la mesure précise des distances et des angles relatifs des moyens réfléchissant la lumière disposés dans une aire de travail étendue et l'opération d'entrée de ces distances et de ces angles sont

des opérations extrêmement compliquées.

Un objet de la présente invention est de résoudre les problèmes de la technique existante, décrits ci-dessus, et de procurer un système de commande de position pour un véhicule automatique dans lequel le véhicule automatique ou un corps mobile calcule sa propre position en disposant seulement des moyens réfléchissant la lumière de façon appropriée dans une région de déplacement du corps mobile, grâce à quoi la direction de déplacement du corps mobile

peut être commandée.

Pour résoudre les problèmes décrits ci-dessus, la présente invention est caractérisée, dans un système de commande de position pour un véhicule mobile sans pilote qui détecte la position de ce véhicule mobile grâce à des faisceaux lumineux de balayage émis par le véhicule mobile dans toutes les différentes directions azimuthales autour du véhicule mobile, en ce que ce système comporte des moyens réfléchissant la lumière, ces moyens étant disposés

au moins en trois positions espacées par rapport au véhi-

cule mobile et réfléchissant la lumière dans la direction de la lumière incidente; des sources de faisceau lumineux montées sur le véhicule mobile et émettant le faisceau lumineux; des moyens de balayage de faisceau lumineux montés sur le véhicule mobile et faisant effectuer au faisceau lumineux un balayage dans toutes les différentes directions azimuthales autour du véhicule mobile; des moyens de réception de faisceau montés sur le véhicule mobile et recevant la lumière réfléchie par les moyens réfléchissant la lumière; des moyens pour détecter chaque distance entre le véhicule mobile et chacun des moyens réfléchissant la lumière en fonction de la sortie lumineuse reçue des moyens de réception de la lumière; des moyens pour détecter les azimuths différentiels entre les deux moyens voisins réfléchissant la lumière; et des moyens pour calculer les coordonnées des moyens réfléchissant la

lumière respectifs en fonction de la distance et des azi-

muths différentiels dans un système de coordonnées primitif dans lequel une position du véhicule mobile est prise comme

étant l'origine.

Dans la présente invention ayant la construction décrite ci-dessus, comme la position relative entre le véhicule mobile et les moyens réfléchissant la lumière peut être détectée en fonction des distances entre le véhicule

mobile et les moyens réfléchissant la lumière et en fonc-

tion de chacun des azimuths différentiels entre les deux moyens réfléchissant la lumière, voisins et centrés sur le

véhicule mobile, même si les positions des moyens réflé-

chissant la lumière ne sont pas mesurées avec précision

dans toutes les occasions de réglage des moyens réfléchis-

sant la lumière, en plus du iai que les résultats obtenus ne sont pas entrés dans le système de commande, la position du véhicule mobile peut être détectée, et une commande pour le guidage du véhicule peut être effectuée en fonction des

résultats détectés.

La Fig. 1 est un schéma général illustrant une réalisation de la présente invention; la Fig. 2 est une vue explicative du principe de détection d'une position du véhicule mobile utilisé dans la présente invention; la Fig. 3 est une vue explicative du principe dé détection d'une direction avant du véhicule automatique utilisé dans la présente invention; la Fig. 4 est une vue explicative d'un procédé pour déterminer un système de coordonnées; la Fig. 5 est une représention schématique montrant la disposition de la course de déplacement d'un véhicule mobile par rapport à des réflecteurs; la Fig. 6 est un organigramme montrant une procédure pour la commande du guidage; et la Fig. 7 est une vue en perspective montrant une relation de position entre un véhicule mobile et chacun des réflecteurs. Une réalisation de la présente invention va être décrite cidessous en se référant aux dessins joints. La Fig. 7 est une vue en perspective montrant la disposition d'un véhicule mobile portant le système de commande selon la présente invention par rapport à chacun des réflecteurs de lumière se trouvant dans une aire dans laquelle se

déplace le véhicule mobile.

En Fig. 7, le véhicule mobile 1 est un véhicule pour l'utilisation dans les travaux agricoles, comme par exemple une tondeuse à gazon ou équivalent. Un plateau rotatif 4 entraîné par un moteur 5 est monté sur la partie

supérieure du véhicule mobile 1. Le plateau rotatif 4 sup-

porte une source 2 de faisceau pour émettre un faisceau lumineux 2E et un récepteur 3 de faisceau pour recevoir la

lumière réfléchie par chacun des réflecteurs 6a à 6c réflé-

chissant le faisceau lumineux 2E. Là source 2 de faisceau est munie de moyens émetteurs de faisceau lumineux (diode électro-luminescente) et le récepteur 3 de faisceau est muni de moyens pour recevoir la lumière incidente de façon a la convertir en un signal électrique (photo-diode) (aucun d'entre eux n'est représenté). De plus, un codeur rotatif 7

est disposé de façon à être en prise avec l'arbre d'entrai-

nement du plateau rotatif 4, de telle sorte que lorsque des impulsions délivrées en sortie du codeur rotatif 7 sont comptées, l'angle de rotation du plateau rotatif 4 puisse

être détecté.

Les réflecteurs 6a à 6c sont situés autour d'une

aire de travail du véhicule mobile 1. Chacun des réflec-

teurs 6a à 6c a une surface de réflexion réfléchissant la lumière 'incidente dans la direction d'incidence, et, dans ce but, ce que l'on appelle un prisme d'angle de cube, qui

est disponible classiquement sur le marché, ou un équiva-

lent, peut être utilisé.

Ensuite, la construction du système de commande dans la présente réalisation va être décrite d'après le schéma général de la Fig. 1, o le faisceau lumineux 2E émis par la source de faisceau 2 effectue un balayage dans la direction de rotation du plateau rotatif 4 et le faisceau lumineux 2E est réfléchi par l'un des réflecteurs 6a à 6c. Le faisceau lumineux 2R réfléchi par l'un des réflecteurs 6a à 6c est introduit dans le récepteur de faisceau 3. Dans dés moyens 8 de détection de distance, la distance entre le véhicule mobile 1 et l'un quelconque des rflecteurs 6a à 6c est calculée d'une manière appropriée en fonction d'une différence entre la phase du faisceau lumineux projeté à partir de la source de faisceau 2 et celle de la lumière réfléchie revenant au récepteur de

faisceau 3.

Dans un compteur 9, le nombre d'impulsions déli-

vrées en sortie du codeur rotatif 7' est compté selon la

rotation du plateau rotatif 4. La valeur çomptée des impul-

sions est transférée à des moyens 10 de détection d'angle chaque fois que de la lumière réfléchie est reçue par le récepteur de faisceau 3. Dans les moyens 10 de détection d'angle, chaque angle défini entre deux réflecteurs voisins 6a à 6c, respectivement, vus depuis le véhicule mobile 1, c'est-à-dire un azimuth différentiel, est calculé en fonction de la valeur comptée des impulsions transférées à

chaque réception du faisceau de lumière réfléchi.

Dans des moyens de calcul de coordonnées primi-

tives 11, les coordonnées des réflecteurs 6 dans un système de coordonnées qui est défini en prenant le véhicule mobile 1 comme étant l'origine (ci-après désigné comme le "système

de coordonnées primitif" dans la présente description) sont

obtenues à partir des résultats du calcul de la distance ainsi que des azimuths différentiels dans les moyens 8 de détection de distance et dans les moyens 10 de détection

d'angle. Dans des moyens 12 de transformation de coordon-

nées, les coordonnées sont transformées en un système de coordonnées dans lequel l'un quelconque des différents

réflecteurs 6a à 6c est défini comme étant l'origine (ci-

dessous désigné comme le "système de coordonnées d'exé-

cution" dans la présente description) sur la base d'une

valeur de coordonnées calculée dans les moyens 11 de calcul

de coordonnées primitives.

Dans des moyens 13 de calcul de direction d'avan-

ce et de position, les coordonnées et une direction d'avan-

ce du véhicule mobile 1 sont calculées, et les résultats obtenus sont entrés dans des moyens de guidage 14. Dans les moyens de guidage 14, les résultats calculés envoyés depuis les moyens de calcul de direction d'avance et de position 13 sont comparés avec une course de déplacement qui a été prédéterminée dans des moyens 16 de détermination de course de déplacement, et un moteur de guidage (M) 35 connecté à des roues avant 17 du véhicule mobile est commandé en fonction des résultats comparatifs cidessus mentionnés. Un angle de guidage pour les roues avant 17 entraînées par le moteur de guidage 35 est détecté au moyen d'un détecteur d'angle de guidage 15 monté sur les roues avant du véhicule mobile 1, et la valeur d6tectée est renvoyée aux moyens de

guidage 14.

Des moyens de commande 18 commandent le d6marrage et l'arrêt d'un moteur 19 ainsi que le fonctionnement d'un embrayage 20 pour transmettre l'énergie du moteur 19 aux

roues arrière 21.

Des commutateurs SW1 et SW2 sont commutés d'une façon interdépendante. Après que le calcul d'un système de coordonnées d'exécution ait 6té effectué, une position du véhicule mobile 1 par rapport au système de coordonnées

d'exécution est calculée uniquement en fonction de l'infor-

mation concernant l'azimuth différentiel venant des moyens

10 de détection d'angle.

Selon la présente réalisation ayant la construc-

tion décrite ci-dessus, un principe essentiel pour détecter une position et une direction avant du véhicule mobile 1 va être décrit ci-dessous. Dans les Fig. 2 et 3, les positions

du v6hicule mobile 1 et des réflecteurs 6a à 6c sont mon-

trées, respectivement, dans le système de coordonnées d'exécution obtenu en soumettant un système de coordonnées primitif dans lequel le véhicule mobile 1 est défini comme - étant l'origine, à une transformation des coordonnées. selon la procédure mentionnée ci-dessous. Dans ces Figures, les positions des réflecteurs 6a à 6c sont représentées par des lettres de référence A, B et C, respectivement. Le véhicule

mobile 1 se trouve au point T, et les positions des réflec-

teurs 6a à 6c situés dans une aire de travail du véhicule mobile 1 sont indiquées par un système de coordonnées x - y

ou système de coordonnées d'exécution dans lequel la posi-

tion B du réflecteur 6b est définie comme étant l'origine,

et la ligne passant par les r6flecteurs 6b et 6c est consi-

d6rée comme étant l'axe des x.

Comme cela apparaît dans la Fig. 2, la position T du véhicule mobile est présente sur un cercle circonscrit à un triangle ATB et sur un cercle circonscrit à un triangle BTC. Par conséquent, lorsque deux points d'intersection des cercles Q et P circonscrits aux triangles ATB et BTC ont

été calculés, la position du véhicule mobile 1 est déter-

minée. Dans ce cas, comme le réflecteur 6b se trouve à l'origine, l'autre intersection T des cercles circonscrits P et Q est calculée selon la procédure suivante de telle

sorte que la position du véhicule mobile 1 soit trouvée.

Tout d'abord, si le centre du cercle P circons-

crit au triangle BTC est représenté par P, le centre P se situe sur une médiatrice du segment de la droite BC, et il donne l'équation suivante,

ZBPW' = B

dans laquelle W' est un point qui se trouve sur la média-

trice du segment BC et qui se situe sur le côté opposé au

point T par rapport à la ligne droite BC et qui est suffi-

samment éloigné de cette ligne droite, d'après une relation entre l'angle au centre et l'angle inscrit B. Si l'on observe un triangle BPW (W est le point milieu du segment BC), les coordonnées du centre du cercle P et d'un rayon de celui-ci sont {xc/2), (xc/2) cotgB} et Ixc/(2 sinB)I, respectivement. Par conséquent, le cercle

circonscrit P est représenté par l'équation suivante.

(x - xc/2)2 + {y - (xc/2) cotgB}2 = {xc/(2 sinB}2 Si on développe l'équation, on obtient l'équation

suivante (1).

x2 - xc-x + y2 _ xc-y-cotgB = 0... (1) Lorsque le centre du cercle Q circonscrit au triangle ATB est désigné comme étant Q, ce centre Q se situe sur la médiatrice d'un segment de droite AB, et il donne l'équation suivante,

ZBQV' =

dans laquelle V' est un point qui se trouve sur la médiatrice du segment AB et qui se situe sur le côté opposé au point T par rapport à la ligne droite AB et est

suffisamment éloigné de cette ligne droite.

Si l'on observe un triangle BQV (Vest le point milieu du segment AB), les coordonnées du centre du cercle Q et d'un rayon de celui-ci sont {xa/2 + (ay/2) cotg(,

ya/2 - (xa/2) cotg"} et IVxa2 + ya2/(2 sine)|, respective-

ment. Par conséquent, le cercle circonscrit Q est repré-

senté par l'équation (2) suivante.

2 2

x2 _ x(xa + ya.cotg") + y _ y(ya - xa.cotgc) = 0... (2) A partir des équations (1) et (2) ci-dessus, les coordonnées (x, y) du point T sont calculées en fonction

des équations (3) et (4) suivantes.

x = xc(1 + k-cotgB)/(1 + k2)...... (3) y = kx...... (4) dans lesquelles k est représenté par une équation (5): k = (xc - xa - ya'cotgI)/((ya - xacotgo - xc-cotgB).. (5)

ce qui indique une inclinaison de la ligne droite BT.

De plus, la direction d'avance du véhicule mobile 1 est calculée comme suit. En Fig. 3, si l'on suppose que l'angle défini par la direction d'avance TT' du véhicule mobile 1 et l'axe des x est Of, et que les angles de rotation définis par les réflecteurs respectifs 6a, 6b et 6c (points A, B et C, respectivement) par rapport à la direction d'avance prise comme référence sont ea, Ob et Oc,

comme l'inclinaison du segment BT est k on obtient l'équa-

tion suivante: ef = 180 - (Ob - tg 1 k)...... (6) Ensuite, une procédure pour déterminer un système

de coordonnées d'exécution pour indiquer chacune des posi-

tions relatives entre le véhicule mobile 1 et les réflec-

teurs 5 va être décrite ici. La Fig. 4 est une représenta-

tion schématique du véhicule mobile 1 et des réflecteurs 6 qui illustre un exemple dans lequel quatre réflecteurs 6a à 1 1

6d sont situés en quatre points A, B, C et D, respective-

ment. Les réflecteurs 6a à 6d sont places dans une aire de

travail du véhicule mobile 1 de façon à former un quadrila-

tère quand on relie les quatre points chacun à leur tour.

Le véhicule mobile 1 est positionné en un point arbitraire T et demeure prêt au travail. Les axes des X et des Y sont des axes de coordonnées pour un système de coordonnées primitif dans lequel l'origine des axes des X et des Y est le point T, et les axes des X et des Y peuvent être établis

arbitrairement.

Dans la disposition ci-dessus, les distances La à Ld déterminées par le point T et les réflecteurs respectifs 6a à 6d sont tout d'abord mesurées à l'aide des moyens de détection de distance 8, après quoi les angles de rotation 0a à 0d définis par les réflecteurs respectifs 6a à 6d par rapport à l'axe des Y qui est pris comme référence sont

mesurés par les moyens de détection d'angle 10.

Dans les moyens de calcul de coordonnées 11, les coordonnées des réflecteurs respectifs 6a à 6d dans le système de coordonnées X - Y dans lequel le point T est l'origine sont calculées en fonction des distances La à Ld

ainsi que des angles de rotation 0a à 0d selon les équa-

tions suivantes: Réflecteur 6a... Xa = - La-sin0a Ya = La-cos0a Réflecteur 6b... Xb = - Lb-sin0b Yb = Lb-cos0b Réflecteur 6c... Xc = - Lc- sin0c Yc = Lc-cos0c Réflecteur 6d... Xd = - Lc-sin0d Yd = Ld-cos0d Après le calcul des coordonnées des réflecteurs respectifs 6a à 6d dans le système de coordonnées X - Y

(système de coordonnées primitif) selon les équations ci-

dessus, on fait tourner les axes des coordonnées d'un angle G et on les soumet à un déplacement parallèle afin de les transformer en un système de coordonnées d'exécution dans lequel l'un quelconque des réflecteurs 6a à 6d est défini comme étant l'origine. Dans la présente réalisation, le réflecteur 6b est pris comme étant l'origine et l'axe des x

traverse le réflecteur 6c.

Dans ce système de coordonnées x - y (système de coordonnées d'exécution) dans lequel le réflecteur 6b est

pris comme étant l'origine, les coordonnées des réflec-

teurs respectifs 6a à 6d sont calculées en fonction des

équations suivantes.

Réflecteur 6a... xa = (Xa - Xb) cos8 + (Ya - Yb) sine ya = - (Xa - Xb) sine + (Ya - Yb) cosG Réflecteur 6b... xb = 0 yb= 0 Réflecteur 6c... xc = (Xc - Xb) cosO + (Yc - Yb) sine yc = 0 Réflecteur 6d... xd = (Xd - Xc) cose + (Yd - Yc) sine yd = - (Xd - Xc) sine + (Yd - Yc) cos9 -1Yc - Yb e = tg-i (Xc Xb) Selon les équations (3) à (5) ci-dessus, les coordonnées de position (x, y) du véhicule mobile sont

calculées à partir des valeurs de coordonnées des réflec-

teurs 6a à 6d. De plus, la direction d'avance du véhicule

mobile 1 est calculée en fonction de l'équation (6).

Compte tenu que la Fig. 4 montre un exemple dans lequel les réflecteurs sont placés en quatre positions, la position et la direction d'avance du véhicule mobile 1 sont détectées en fonction de la position relative de trois réflecteurs quelconques parmi les quatre réflecteurs et le

véhicule mobile 1.

Autrement dit, les paramètres pour une précision de mesure correspondant aux positions relatives entre les réflecteurs respectifs 6a à 6d et le véhicule mobile 1 ont été précédemment déterminés, et les positions relatives respectives des réflecteurs 6a à 6d et du véhicule mobile 1 sont comparées les unes aux autres, grâce à quoi trois réflecteurs sont sélectionnés de façon à obtenir des résultats permettant de mesurer les positions avec une meilleure precision. Dans ce cas, il est clair que les équations (3) à

(5) ci-dessus doivent être modifiées de façon à corres-

pondre aux réflecteurs 6 sélectionnés.

Comme 0a à 0d montrés en Fig. 4 sont des angles de rotation s'étendant de l'axe de référence des Y aux réflecteurs, dans le cas o la position et la direction

d'avance du véhicule mobile sont calculées selon les for-

mules pour le calcul (3) à (5), l'opération doit être

effectuée en transformant les angles de rotation en azi-

muths différentiels oC et B (voir Fig. 2 et 3) des réflec-

teurs respectifs vus depuis le véhicule mobile.

Ensuite, la commande du guidage pour le véhicule mobile 1 basée sur l'information de position du véhicule mobile 1 calculée en fonction de la procédure ci-dessus va être décrite ci-dessous. La Fig. 5 est une représentation

schématique montrant la disposition de la course de dépla-

cement ou trajectoire du véhicule mobile 1 par rapport aux réflecteurs 6, et la Fig. 6 est un organigramme illustrant

une procédure pour la commande de guidage.

En Fig. 5, les points A, B et C indiquent des positions dans lesquelles sont disposés les réflecteurs 6a à 6c, et une position et une aire de travail 22 du véhicule mobile 1 sont représentées par un système de coordonnées d'exécution dans lequel le point Best pris comme étant l'origine, et une ligne droite s'6tendant entre les points B et C est définie comme étant l'axe des x. (Xret, Yret) indiquent les coordonnées d'une position de retour Z du véhicule mobile 1, et l'aire de travail 22 est une région quadrilatérale comportant quatre sommets aux points représentés par quatre coordonn6es (Xst, Yst), (Xst, Ye), (Xe, Yst) et (Xe, Ye). Dans ce cas, la position actuelle du

v6hicule mobile 1 est représentée par T(Xp, Yp).

Pour une explication simple, bien qu'un tel exemple, dans lequel quatre côtés de l'aire de travail 22 sont parallèles aux axes des x ou des y, soit montré en Fig. 5, une autre direction et/ou forme de l'aire de travail peut être sélectionnée dans la mesure o les points

A à C sont disposés autour de l'aire de travail 6.

Selon l'organigramme montré en Fig. 6, une procédure de commande va être décrite ci-dessous, dans laquelle on suppose que le véhicule mobile 1 effectue un mouvement de va-et-vient parallèle a l'axe des y, par exemple suivant le lieu géométrique de déplacement de la Fig. 5, et le pas de celui-ci est de L. Dans l'étape Sl, une valeur de guidage des roues avant du véhicule automatique 1 est calculée dans les moyens de guidage 14 sur la base des coordonnées (Xret, Yret) de position actuelle du véhicule mobile 1 obtenues dans les moyens 13 de commande de direction d'avance et de position et d'une position de démarrage de travail (Xst, Yst) établie dans les moyens 16 de détermination de course

de déplacement.

Dans l'étape S2, le moteur 35 est commandé à l'aide des moyens de guidage 14 de façon à diriger les roues avant 17 dans la direction déterminée par la valeur de guidage précédemment mentionnée, et le moteur est démarré par les moyens de commande 18. Ensuite, l'embrayage est enclenché afin d'entraîner le véhicule mobile 1 et il est positionné dans la position de démarrage de travail

(Xst, Yst).

Dans l'étape S3, Xst est considérée comme étant la coordonnée X de la course de déplacement Xn afin que la

course de déplacement soit décidée.

Lorsque l'on commence le déplacement du véhicule mobile 1 dans l'étape S4, le v6hicule mobile 1 calcule la position actuelle (Xp, Yp) et la direction d'avance 8f de

celui-ci dans l'étape S5.

Dans l'étape S6, une valeur d'écart de la course de déplacement (AX = Xp Xn, t9f) est calculée, et l'angle de guidage est commandé par les moyens de guidage en

réponse à la valeur d'écart calculée dans l'étape S7.

Dans l'étape S8, il est déterminé que le véhicule mobile 1 se déplace soit dans la direction l'éloignant de l'origine (direction avant), soit dans la direction - l'approchant de l'origine (direction arrière) dans la

direction axiale y.

Dans le cas de la direction avant, il est déter-

miné si un aller est terminé (Yp > Ye) ou non dans l'étape S9, tandis que dans le cas de la direction arrière, il est déterminé si un retour est terminé (Yp < Yst) ou non dans l'étape S10. Lorsqu'il est déterminé qu'un tel déplacement n'est pas terminé dans étape S9 ou dans l'étape S10, les

processus dans les étapes S5 a S8 sont répétés.

Dans le cas o il est déterminé qu'un tel dépla-

cement est terminé dans l'étape S9 ou dans l'étape S10, il

est déterminé dans l'étape suivante Sll si tous les dépla-

cements sont terminés (Xp > Xe) ou non.

Lorsque tous les déplacements ne sont pas termi-

nés, la procédure passe de l'étape Sll à l'étape S12 afin

d'effectuer la commande de demi-tour du véhicule automa-

tique 1.

Dans l'étape S13, un pas L est ajouté à Xn, cal-

culant ainsi (Xn + L), et, en résultat, la course de dépla-

cement suivante est déterminée. Lorsque la course de dépla-

cement suivante est déterminée, la procédure retourne à

l'étape S5 et les processus ci-dessus décrits sont répétés.

Lorsque tous les déplacemdnts sont terminés, le véhicule mobile revient à la position de retour (Xret, Yret) dans l'étape S14, et le déplacement de celui-cis'arrête dans l'étape S15.

La commande de demi-tour dans l'étape S12 ne s'appuie pas sur les processus des étapes S5 à S7 dans lesquelles l'information de position du véhicule mobile 1 calculée dans les moyens 13 de calcul de direction d'avance et de position est renvoyée aux moyens de guidage 14, mais elle est effectuée selon tout programme approprié connu qui a été précédemment établi. En d'autres termes, la commande pour le guidage du véhicule mobile est effectuée selon la commande de rétroaction à l'intérieur de l'aire de travail 22, tandis que la commande pour faire tourner une direction de déplacement du véhicule mobile est effectuée selon la

commande du programme.

Dans la réalisation ci-dessus, les coordonnées de la position de démarrage de travail (Xst, Yst) par rapport à l'origine B (0, 0) ont été précédemment déterminées dans

les moyens 16 de détermination de course de déplacement.

Toutefois, il est également possible que le véhicule mobile 1 soit conduit jusqu'à une position arbitraire d'une manière appropriée telle qu'un guidage radio ou équivalent,

laquelle position est définie comme une position de démar-

rage de travail (Xst, Yst), après quoi le déplacement du

véhicule mobile est démarré à partir de ladite position.

Comme décrit ci-dessus, selon la présente réali-

sation, une distance entre le véhicule mobile 1 et les réflecteurs respectifs 6 est détectée de façon appropriée, par exemple par la détection d'une différence de phase entre les faisceaux lumineux émis et reçus, et, en outre,

chaque azimuth différentiel entre les réflecteurs respec-

tifs 6 centrés sur le véhicule mobile 1 est détecté sur la base d'angles d'azimuths du faisceau lumineux venant des réflecteurs, grâce à quoi les valeurs de coordonnées des réflecteurs respectifs 6 dans un système de coordonnées primitif dans lequel une position du véhicule mobile 1 est

définie comme étant l'origine sont calculées.

Ensuite, le système de coordonnées primitif est transformé en un système de coordonnées d'exécution dans lequel l'un quelconque des réflecteurs 6 est pris comme origine, et la position actuelle ou instantanée ainsi qu'une direction d'avance du véhicule mobile 1 sont calculées sur la base des valeurs de coordonnées des

réflecteurs 6 dans le système de coordonnées d'exécution.

Par conséquent, même si les positions des réflec-

teurs respectifs placés dans une aire de travail ou les distances entre ceux-ci n'étaient pas connues précédemment, la position relative entre le véhicule mobile 1 et les réflecteurs 6 peut être détectée, et le guidage du véhicule mobile 1 peut être commandé sur la base des résultats détectés. Comme cela ressort de façon apparente de la

description ci-dessus, même dans le cas o les réflecteurs

doivent être redisposés parce qu'une surface o un travail est demandé à un véhicule mobile est changée, il suffit de disposer de façon appropriée les réflecteurs autour d'une nouvelle aire de travail, selon la présente invention. Par conséquent, contrairement à la technique existante, une procédure compliquée dans laquelle une position déterminée est mesurée avec précision dans plusieurs occasions de détermination des réflecteurs, les résultats sont entrés et délivrés à un système de commande, après quoi le travail d'un véhicule mobile est commencé, devient inutile dans la présente invention, de telle sorte que son rendement peut

être accru de façon remarquable.

Claims

Revendications

1. Système de commande de position destiné à un véhicule mobile et détectant une position de ce véhicule mobile grâce à un faisceau lumineux de balayage (2E) émis par le véhicule mobile (1) dans toutes les diff6rentes directions azimuthales autour du véhicule mobile (1), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (6, 6a à 6c)

réfléchissant la lumière, disposés au moins en trois posi-

tions espacées par rapport au véhicule mobile (1) et réflé-

chissant la lumière dans la direction de la lumière inci-

dente; des sources de faisceau (2) lumineux, montées sur le véhicule mobile et émettant le faisceau lumineux (2E); des moyens (5) de balayage de faisceau lumineux, montés sur le véhicule mobile et faisant effectuer au faisceau lumineux

un balayage dans toutes les diff6rentes directions azimu-

thales autour du véhicule mobile; des moyens (3) de récep-

tion de faisceau, montés sur le véhicule mobile et recevant un faisceau (2R) réfléchi par les moyens (6, 6a à 6c) réflé6chissant la lumière; des moyens (8) pour détecter chaque distance entre le véhicule mobile et chacun des moyens réfléchissant la lumière en fonction de la sortie lumineuse reçue des moyens de réception de lumière (3); des moyens (10)' pour détecter les azimuths différentiels entre deux moyens voisins réfléchissant la lumière; et des moyens (11) pour calculer les coordonnées des moyens respectifs réfléchissant la lumière en fonction de la distance et des

azimuths diff6rentiels sur un système de coordonnées primi-

tif dans lequel une position du véhicule mobile est prise

comme étant l'origine.

2. Système de commande de position pour véhicule mobile selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte, de plus, des moyens (12) de transformation de coordonnées pour transformer le système de coordonnées primitif, dans lequel une position du véhicule mobile est prise comme étant l'origine dans un système de coordonnées d'exécution dans lequel l'un des moyens réflé6chissants est

pris comme étant l'origine.

3. Système de commande de position pour véhicule mobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que la transformation des coordonnées est effectuée de telle façon que l'un des moyens réfléchissants est pris comme étant l'origine, et que la ligne droite passant par l'origine et l'un des moyens réfléchissants restant est prise comme

étant l'un des axes de coordonnées.