FR2687808A1

FR2687808A1 - Dispositif de commande de cap pour vehicule mobile.

Info

Publication number: FR2687808A1
Application number: FR9302040A
Authority: FR
Inventors: Kamimura Kenji; C O Kabushikigaisha Kenkyusho; Tsuzuki Sadachika; Nakamura Toshikazu
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1992-02-24
Filing date: 1993-02-23
Publication date: 1993-08-27
Anticipated expiration: 2013-02-23
Also published as: FR2687808B1; US5426584A; JP2802560B2; AU645719B2; AU3281393A; DE4305022A1; JPH05233058A

Abstract

Dans ce dispositif de commande de cap, destiné à un véhicule mobile (1), supposé travailler en se déplaçant dans une aire de travail prédéterminée, on utilise un faisceau lumineux (2E) qui balaye en tournant autour du véhicule et qui est réfléchi par des réflecteurs placés en des points de référence (6a-6d) situés aux limites de l'aire de travail. Le faisceau réfléchi (2R) est récupéré par un récepteur de lumière (non représenté). La position réelle du véhicule est calculée à partir des azimuts détectés pour ces points de référence, en les comparant avec ceux mémorisés dans un algorithme de calcul préétabli; si une déviation est observée, une correction de la route suivie par le véhicule est effectuée par le dispositif de commande de cap. Lorsque le véhicule arrive en bout de ligne droite, près de la limite extérieure de l'aire de travail, le dispositif de commande de cap lui fait effectuer un demi-tour, jusqu'à ce que la totalité de l'aire de travail ait été balayée.

Description

"Dispositif de commande de cap pour véhicule mobile" La présente invention

concerne un dispositif de

commande de cap destiné à un véhicule mobile, et en particu-

lier un dispositif de commande de cap pour différents véhicules utilisés dans l'agriculture, le génie civil, ou le

transport automatique dans les usines.

On connaît un dispositif de commande dans lequel un travail prédéterminé est effectué par une machine installée sur un véhicule mobile grâce au déplacement du véhicule dans

la région o l'on doit effectuer ce travail (désigné ci-

dessous par "aire de travail" ou par "aire de déplacement").

Dans ce dispositif, on détecte la position du véhicule mobile dans l'aire de travail et on compare les données concernant la position détectée avec un trajet pré-établi En se basant sur le résultat de cette comparaison, on oriente le véhicule mobile afin de corriger la différence entre la position réelle du véhicule et le trajet prévu Ce dispositif de commande nécessite un moyen de détection de la position

réelle du véhicule mobile.

En tant que moyen de détection de la position réelle d'un véhicule en déplacement, on trouvera par exemple un appareil proposé dans le brevet japonais N 059-67476 Cet

appareil comprend un moyen qui fait balayer de façon circu-

laire un faisceau lumineux autour du véhicule mobile et un moyen récepteur de la lumière Le faisceau lumineux est

projeté depuis le véhicule mobile vers des moyens réfléchis-

sant la lumière placés en au moins trois positions de

référence distinctes du véhicule mobile Les moyens réflé-

chissant la lumière renvoient la lumière dans la direction d'incidence, et le moyen détecteur de lumière capte le

faisceau lumineux réfléchi Sur la base du signal de détec-

tion du faisceau lumineux, on détermine les différences d'azimuts entre les différents moyens réfléchissant la lumière, tels qu'ils apparaissent depuis le véhicule mobile; la position du véhicule mobile est calculée à partir des azimuts différentiels et de l'information concernant la position des moyens récepteurs de lumière ou des points de référence. Mais, pour que le véhicule mobile se déplace afin de réaliser un travail prédéterminé, il faut d'abord établir un trajet dans l'aire de travail Ainsi, dans les dispositifs de commande traditionnels décrits dans le brevet US-5 011 288 et dans le brevet japonais n' 2-19293, on établit un trajet qui comprend une pluralité de routes rectilignes choisies perpendiculaires à la ligne droite reliant deux points particuliers de la pluralité de points de référence se trouvant autour de l'aire de travail, et des routes courbes pour se déplacer de l'une des routes rectilignes vers une autre route rectiligne adjacente Le dispositif de commande contrôle alors le véhicule mobile pour qu'il se déplace le long des routes prédéterminées En d'autres termes, la direction des routes rectilignes dans l'aire de travail est préétablie par l'opérateur à partir de la ligne droite qui relie deux points de référence particuliers, et la direction du véhicule mobile est établie en conformité avec la

direction de la route préétablie.

Dans le brevet japonais n' 64-82206, est également décrit un dispositif qui commande le trajet d'un véhicule mobile automate, dispositif dans lequel on réalise cette disposition de l'aire de travail, y compris les points de référence; la position de début du travail ou la route de trajet est établie chaque fois que l'on change d'aire de travail. Les dispositifs de commande traditionnels posent les problèmes suivants: L'aire de travail, dans laquelle se déplace le véhicule mobile, change de forme en fonction des travaux à effectuer, et peu d'aires de travail ont une forme simple Le

dispositif de déplacement automatique de ce type est caracté-

risé par le fait que la route et la distance de déplacement peuvent être librement établies ou modifiées en fonction de la taille ou de la forme de l'aire de travail, mais il est alors nécessaire de suivre le procédé incluant la définition des points de référence sur lesquels se base le déplacement, c'est-à-dire d'établir un point de départ pour le travail et une route de déplacement, chaque fois que l'on change d'aire

de travail.

Dans les dispositifs de commande décrits dans les brevets US-5 011 288 et japonais n' 2-19293 précités, l'opérateur doit, chaque fois que l'on change d'aire de travail, commencer par entrer les données concernant les points de référence, la route et l'étendue du trajet, ce qui

est un travail fastidieux.

Le brevet japonais N O 64-82206 propose une amélio-

ration pour éviter ce travail fastidieux; mais il faut pour cela utiliser un dispositif portable d'entrée de données à clavier, incluant un moniteur ou un élément similaire, ou bien un dispositif portable de reconnaissance de l'écriture manuelle Le dispositif d'entrée par clavier pose le problème de la qualification de l'opérateur; tout le monde ne peut pas le manipuler facilement Pour ce qui est du dispositif de reconnaissance de l'écriture manuelle, on ne peut pas obtenir une précision suffisante si une aire de travail importante est tracée sur un petit bout de papier Le dispositif portable de reconnaissance de l'écriture manuelle devrait

alors être vraiment très précis Par conséquent, le disposi-

tif de commande du trajet doit être un appareil de grande taille, et il est difficile d'automatiser le travail avec une opération simple. Si l'on conçoit un dispositif tel que l'on fait balayer de façon tournante un faisceau lumineux dans un sens,

pour détecter les points de référence selon un ordre prédé-

terminé, et si on prémémorise un algorithme de calcul qui établit, en se basant sur cette supposition, une route de

trajet relative par rapport aux différents points de réfé-

rence dans un système de coordonnées à deux dimensions, la séquence de la détection des points de référence dans l'aire

de travail devrait coïncider avec la séquence prédéterminée.

Toutefois, le point de référence détecté le premier (celui d'azimut le plus petit) varie en fonction de la configuration des points de référence et de la direction d'avancée du véhicule mobile au moment o a commencé l'opération de détection des points de référence Pour décider quel point de référence détecté dans l'aire de travail sera assigné à quel point de référence dans l'algorithme de calcul, c'est-à-dire pour que la séquence de détection dans l'aire de travail coïncide avec la séquence prédéterminée des points de référence, l'opérateur doit s'assurer, de visu, de la position des points de référence avant que l'opération ne débute, et doit faire en sorte que la direction d'avancée du véhicule mobile coïncide avec celle qui remplit la condition expliquée ci-dessus Il est très fastidieux pour l'opérateur d'installer le véhicule mobile dans l'aire de travail tout en

réalisant ce réglage pour chaque début de fonctionnement.

Un objet de la présente invention est de proposer un dispositif de commande de cap, destiné à un véhicule mobile, dans lequel, même si l'opérateur ne place le véhicule

mobile en une position de départ du trajet et dans une direc-

tion d'avancée qui ne sont qu'approximatives, une route permettant un déplacement efficace peut être sélectionnée automatiquement à partir de la direction d'avancée qui a été établie, et le véhicule mobile peut être dirigé dans l'aire

de travail selon la route choisie.

Dans la présente invention, la séquence de détec- tion des points de référence, c'est-à-dire leur emplacement,

est jugée en se basant sur les azimuts des points de réfé-

rence détectés lorsque le véhicule mobile est placé pour la première fois dans l'aire de travail et, en fonction du résultat de ce jugement, il est possible d'identifier chaque

point de référence dans l'aire de travail réelle en effec-

tuant une correspondance avec les points de référence dans un algorithme de calcul de la route de trajet préparé au préalable De cette façon, même si la configuration des points de référence ou la forme de l'aire de travail varie, une commande de cap précise est disponible, indépendamment de la direction d'avancée du véhicule mobile placé dans l'aire

de travail.

La présente invention sera mieux comprise à la

lecture de la description détaillée suivante, prise en

conjonction avec les dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma fonctionnel des parties principales du dispositif de commande selon un mode de réalisation de la présente invention, la figure 2 est une vue en perspective montrant un véhicule mobile en cours de déplacement, la figure 3 est une représentation de l'aire de

travail qui montre un exemple de routes rectilignes perpendi-

culaires à la ligne de référence, la figure 4 est une représentation d'une aire de travail qui montre un autre exemple de routes rectilignes perpendiculaires à la ligne de référence, la figure 5 est une représentation de l'aire de

travail qui montre un exemple de routes rectilignes parallè-

les à la ligne de référence, la figure 6 est une représentation qui montre une

disposition du trajet de parcours et des dispositifs réflé-

chissants, les figures 7 A et 7 B, prises conjointement, sont un organigramme général montrant le fonctionnement de ce mode de réalisation, les figures 8 et 9 sont des représentations qui

montrent respectivement une partie du procédé de détermina-

tion des points de référence dans le second mode de réalisa-

tion de la présente invention, la figure 10 est un organigramme qui montre comment on établit une route rectiligne, la figure 11 est une représentation d'une aire de travail servant à expliquer le procédé qui permet d'établir la route rectiligne, la figure 12 est une représentation d'une autre aire de travail qui sert à expliquer le procédé permettant d'établir une route rectiligne, la figure 13 est un organigramme qui montre le processus de discrimination initiale des poteaux et les figures 14 et 15 sont des représentations qui

montrent respectivement une partie du procédé de discrimina-

tion initiale des poteaux.

Nous allons décrire maintenant un mode de réalisa-

tion de la présente invention en se référant aux dessins.

La figure 2 montre le mode de réalisation de la présente invention, grâce à une vue en perspective d'un véhicule mobile qui se déplace dans une aire de travail Des réflecteurs de lumière 6 a-6 d sont placés sensiblement le long du périmètre extérieur de l'aire de travail dans laquelle un véhicule mobile 1 doit se déplacer pour réaliser un travail prédéterminé On utilise un moyens rétro-réflecteur bien

connus, comme un prisme droit, en tant que surface réfléchis-

sante pour chaque réflecteur 6 a-6 d, et la lumière qui arrive sur la surface réfléchissante est renvoyée dans la direction d'incidence. Le véhicule mobile 1 est, par exemple, une tondeuse à gazon comportant une lame de coupe pour tondre la pelouse (non représentée) sur son côté inférieur Un dispositif de balayage 2 (que l'on appellera par la suite scanner) par rayon lumineux est installé sur le dessus du véhicule mobile

1 Ce scanner 2 comporte un émetteur de lumière (non repré-

senté) pour envoyer un faisceau lumineux 2 E et un récepteur

de lumière (non représenté) pour recevoir la lumière réflé-

chie 2 R renvoyée par les réflecteurs 6 a-6 d Par exemple, l'émetteur de lumière peut être une diode émettrice de lumière et le récepteur de lumière peut être une photodiode

et ces deux éléments peuvent être logés dans un boîtier 3.

Le faisceau lumineux qui sort de l'émetteur de lumière est réfléchi perpendiculairement au niveau d'un miroir 4 pour changer de direction et sortir du scanner 2 Un moteur 5 fait tourner le miroir 4 autour de l'axe central de rotation 8, comme représenté par une flèche 17 a et, par conséquent, le faisceau lumineux 2 E effectue un balayage dans la direction indiquée par la flèche R La direction dans laquelle le faisceau lumineux 2 E est projeté, représentée par la position en rotation du miroir 4, est détectée en fonction

du signal de sortie du codeur 7 couplé au moteur 5.

Le scanner 2 est monté sur le véhicule mobile 1 par un mécanisme de précession du type cardan Le mécanisme de précession comporte un élément annulaire extérieur (désigné ci-dessous simplement par bague extérieure 11) et un élément annulaire intérieur (désigné ci-dessous simplement par bague

intérieure 14) La bague extérieure 11 est montée à touril-

lon, en vue d'une oscillation par rapport aux pattes d'atta-

che 9 et 10, grâce à l'arbre 12 et à un autre arbre, non représenté, situé à l'opposé de l'arbre 12 D'autre part, la bague intérieure 14 est montée à tourillon, en vue d'une oscillation par rapport à la bague extérieure 11, grâce à un arbre 13 et à un autre arbre, non représenté, situé à l'opposé de l'arbre 13 Les axes centraux d'oscillation de la bague extérieure 11 et de la bague intérieure 14 sont à angle

droit l'un par rapport à l'autre.

Le mécanisme de précession du type cardan est entraîné par un moteur 15 Le scanner 2 est fixé au mécanisme à précession du type cardan avec l'axe central de rotation 8 du miroir 4 incliné d'un angle 4 par rapport à la verticale, et la direction d'inclinaison varie en continu à mesure que le mécanisme de précession du type cardan est entraîné par le moteur 15 De fait, le scanner 2 tourne dans la direction de la flèche 17 a Lorsque le scanner 2 tourne, l'axe central de rotation 8 dessine une surface conique Grâce à la précession du scanner, comme décrit ci-dessus, on fait balayer d'une façon rotative le faisceau lumineux 2 E autour de l'axe central de rotation 8 tandis que l'angle de projection du faisceau lumineux, c'est-à-dire l'angle par rapport à l'horizontale, varie en continu, si bien que l'on fait également balayer de façon oscillante et en continu le

faisceau lumineux dans les directions ascendantes et descen-

dantes Dans le présent mode de réalisation, on fait balayer le faisceau lumineux une pluralité de fois pendant que l'axe central de rotation 8 dessine une surface conique dans un

cycle de précession.

Soulignons maintenant le procédé qui permet d'établir la route de trajet du véhicule mobile 1 Les figures 3 à 5 représentent chacune un exemple de route de trajet établie dans une aire de travail Sur les figures 3 à , l'aire de travail est définie par les points de référence A-D Les réflecteurs 6 a-6 d sont respectivement placés aux

points de référence respectifs A-D Dans ce mode de réalisa-

tion, lorsque le véhicule mobile 1 est placé dans l'aire de travail pour réaliser un travail nécessaire, il est possible d'avoir une certaine souplesse quant à la direction d'avancée du véhicule 1 placé dans l'aire de travail En d'autres termes, en fonction de la direction d'avancée établie pour le véhicule mobile 1, c'est-à-dire de la direction d'avancée en ligne droite du véhicule mobile 1 lorsque le véhicule 1 a été

placé dans l'aire de travail, des routes de trajet différen-

tes les unes des autres, comme représenté dans les figures 3 à 5, sont établies conformément à une règle prédéterminée. Pour établir une route de trajet, on choisit comme ligne de référence la ligne de contour AB, BC, CD ou DA, reliant les points de référence adjacents pour définir l'aire de travail, qui est coupée par une ligne virtuelle faisant un angle prédéterminé avec la direction d'avancée du véhicule mobile 1 tel qu'il a été installé au départ En se basant sur

ce choix, on établit différentes routes de trajet 36 relati-

ves aux points de référence individuels, comme représenté dans les figures 3-5 L'algorithme ou programme qui permet d'établir les routes de trajet relatives est préparé et mémorisé à l'avance Dans ce mode de réalisation, on suppose, en se basant sur une loi empirique, que le véhicule mobile 1 a été placé au départ dans une aire de travail près d'un point de référence et dans une direction d'avancée qui permet d'établir des routes rectilignes relativement longues quand le travail démarre; un programme est mémorisé à l'avance pour établir une pluralité de routes de trajets presque parallèles, dans un système de coordonnées bidimensionnel dont l'origine correspond au point de référence le plus

proche du véhicule mobile 1, et dont un axe (x ou y) corres-

pond à la ligne reliant l'origine à un autre point de référence.

Si les routes rectilignes sont choisies perpendicu-

laires à la ligne de référence, on choisit comme ligne de référence la ligne droite de contour qui coupe une ligne imaginaire faisant un angle de 180 avec la direction d'avancée du véhicule mobile 1; la route 36 de trajet est alors établie, comme représenté sur la figure 3 ou la figure 4 Si, par contre, les routes rectilignes sont choisies parallèles à la ligne de référence, on choisit comme ligne de référence la ligne droite de contour qui coupe une ligne

imaginaire faisant un angle de 90 avec la direction d'avan-

cée; la route 36 de trajet est alors établie, comme repré-

senté à la figure 5.

La figure 3 est un exemple dans lequel on a choisi comme ligne de référence la ligne BC et dans lequel les routes rectilignes sont choisies perpendiculaires à la ligne de référence BC La figure 4 est un exemple dans lequel on a choisit comme ligne de référence la ligne CD et dans lequel les routes rectilignes sont établies perpendiculaires à la ligne de référence CD La figure 5 est un exemple dans lequel on a choisi comme ligne de référence la ligne AB et dans lequel les routes rectilignes ont été établies parallèles à

la ligne de référence AB.

Il est préférable que la route 36 de trajet ne parcoure pas toute l'aire de travail Pour cela, dans ce mode de réalisation, on établit une ligne limite à l'intérieur des lignes de contour qui relient les points de référence respectifs A-D, à une distance prédéterminée de ces lignes de contour, et on établit des routes courbes pour passer d'une route rectiligne à une autre dans la région comprise entre la

ligne limite et les lignes de contour.

Nous allons décrire maintenant un exemple de la

commande de cap d'un véhicule mobile 1 La figure 6 repré-

sente la relation de position entre le véhicule mobile 1 et les points de référence A-D; le véhicule mobile 1 se déplace le long de la route 36 de trajet établie dans l'aire de travail pour réaliser un travail prédéterminé comme tondre la pelouse Avant d'effectuer ce travail, les positions des points de référence A-D sont tout d'abord détectées par le procédé de l'organigramme décrit en détail ci-dessous et

envoyées au système de commande du véhicule mobile 1.

Le faisceau lumineux, que l'on fait balayer circulairement grâce au scanner 2 autour du véhicule mobile 1, est réfléchi par les réflecteurs se trouvant aux points de il référence A-D; lorsque cette lumière réfléchie est détectée, l'angle d'incidence (azimut) de la lumière réfléchie est

mesuré et estimé d'après le signal de sortie du codeur 7.

Dans le système de commande, la position du véhicule mobile 1 est calculée sur la base des azimuts et de l'information de position (coordonnées) des points de référence A-D Ensuite, la position réelle et la route 36 de trajet sont comparées, et l'angle de cap du véhicule mobile 1 est commandé pour annuler la différence constatée, c'est-à-dire la déviation de

la position réelle par rapport à la route de trajet prévue.

Dans ce qui suit, la position réelle du véhicule mobile 1 est représentée par des valeurs de coordonnées (Xp, Yp) et la direction d'avancée du véhicule mobile 1 est représentée par l'angle Of par rapport à l'axe des x, ou ligne BC dans

l'exemple représenté à la figure 6.

Lorsque le véhicule mobile 1 est d'abord placé près du point de référence B, il se déplace sur la route 36 de

trajet qui est établie par l'algorithme prémémorisé établis-

sant la route de trajet en fonction de la direction dans laquelle a été placé le véhicule mobile 1, et il revient à sa position de repos 63 par la route finale 36 z Dans l'exemple de la figure 6, il a été établi une pluralité de routes rectilignes, perpendiculaires à la ligne de référence BC, et les routes rectilignes individuelles sont reliées par des

routes courbes 36 r.

Après avoir parcouru une route rectiligne, le véhicule mobile 1 se déplace sur une route courbe, en une position pour laquelle sa coordonnée y dépasse Ytf, ou devient plus petite que Ytn, se déplaçant ainsi vers la route

rectiligne immédiatement adjacente Dans ce mode de réalisa-

tion, le véhicule mobile 1 voyage sur la route courbe avec un angle de cap fixé à une valeur constante Si la coordonnée x de la route rectiligne dépasse Xfin, le véhicule mobile 1 revient à sa position de repos 63 via la route courbe finale et la route 36 z. Sur la figure 6, par souci de simplicité, on a supposé que l'aire de travail était rectangulaire et les routes rectilignes ont été établies parallèlement à l'axe y choisi sur la ligne AB Toutefois, comme représenté sur les figures 3 à 5, l'aire de travail ne se limite pas à un rectangle et la route 36 rectiligne de trajet peut être établie perpendiculaire, parallèle, ou oblique par rapport à

l'une quelconque des lignes de contour reliant deux quelcon-

ques des points de référence A-D.

On omettra ici la description des formules de

calcul et des principes permettant d'obtenir la position du véhicule mobile 1 dans le dispositif de commande de cap décrit ci-dessus, parce qu'on les trouvera décrits en détail

dans les brevets US-5 011 288 et 4 947 324.

Rapportons-nous à l'organigramme des figures 7 A et 7 B dans lequel est expliquée la commande de cap qui permet de

faire déplacer le véhicule mobile 1 comme décrit ci-dessus.

A l'étape 51, le moteur 5 est démarré, le miroir 4 tourne autour de l'axe central de rotation 8, et le moteur 15 est démarré pour amener l'axe central de rotation 8 à effectuer une précession suivant un lieu géométrique conique Par conséquent, le faisceau lumineux 2 E qui sort du scanner 2 effectue également un balayage circulaire dont l'angle par rapport à l'horizontale varie (angle de projection) A ce moment là, le moteur 15 tourne à une vitesse relativement faible de sorte que le faisceau lumineux peut vraiment atteindre les réflecteurs 6 a-6 d placés au niveau des points

de référence A-D.

A l'étape 52, les données de réception de la lumière détectées pendant chaque précession de l'axe central

de rotation 8 sont analysées et un processus de discrimina-

tion des réflecteurs 6 a-6 d disposés au niveau des points de référence, ou processus de discrimination initiale des poteaux, est réalisé Le processus de discrimination initiale des poteaux sera décrit plus en détail ultérieurement en se

référant aux figures 13, 14 et 15.

A l'étape 53, est réalisé un processus de mesure de la position des poteaux: chaque distance entre le véhicule mobile 1 et chaque point de référence A-D est mesurée pour calculer la position de chaque point de référence Le processus de mesure de la position des poteaux est réalisé par exemple de la façon suivante: chaque distance entre un point de référence A-D et le véhicule 1 est mesurée sur la base de la hauteur respective (valeur connue) des réflecteurs 6 a-6 d, et des valeurs représentant les angles d'inclinaison maximale et minimale de l'axe central de rotation 8 lorsque les rayons lumineux réfléchis par chaque réflecteur sont

détectés plusieurs fois Les positions (valeurs des coordon-

nées) des points de référence sont calculées sur la base des distances et des azimuts des points de référence obtenus lors du processus de discrimination initiale des poteaux Le processus de mesure de la position des poteaux est décrit

plus en détail dans le brevet US-875693.

A l'étape 54, sur la base des azimuts des points de

référence calculés à l'étape 52 et des valeurs des coordon-

nées des points de référence calculées à l'étape 53, on calcule les coordonnées de position réelle (Xp, Yp) et la

direction d'avancée Of du véhicule mobile 1.

A l'étape 55, la coordonnée réelle suivant l'axe des x, Xp, du véhicule mobile 1 est choisie comme coordonnée de référence Xref de la première route rectiligne A l'étape 56, on fait tourner les moteurs 5 et 15 à une vitesse élevée prédéterminée pour faire tourner et osciller le miroir 4. A l'étape 57, le moteur du véhicule mobile 1 est

couplé aux roues motrices pour commencer à le faire déplacer.

A l'étape 58, pour empêcher que le véhicule mobile 1 ne sorte de l'aire de travail, on réalise le processus d'établissement des données des routes rectilignes pour déterminer la longueur des courses rectilignes, c'est-à-dire

la valeur limite supérieure Ytf et la valeur limite infé-

rieure Ytn selon l'axe des y, en fonction de la forme de l'aire de travail Le détail de ce processus sera décrit plus

tard en se référant à la figure 10.

A l'étape 59, est réalisé un processus de trajet rectiligne vers l'avant qui amène le véhicule mobile 1 à se déplacer en ligne droite dans la direction dans laquelle les valeurs de la coordonnée y augmentent Dans ce processus, la position réelle (Xp, Yp) et la direction d'avancée Of du véhicule mobile 1 sont calculées sur la base des directions d'incidence (azimuts) des rayons lumineux renvoyés par les réflecteurs La différence entre la valeur calculée et la route de trajet établie est calculée et la commande de cap

est effectuée pour corriger cette différence.

A l'étape 510, suivant si la coordonnée réelle Yp du véhicule mobile 1 dépasse, ou non, sa valeur limite supérieure Ytf, on juge si le véhicule mobile 1 a terminé, ou non, sa course sur la route rectiligne vers l'avant Si la réponse est oui, on passe à l'étape Sll, dans laquelle la

distance L (distance entre deux routes rectilignes adjacen-

tes) est ajoutée à la coordonnée Xref de la route rectiligne

pour passer à la route rectiligne suivante.

A l'étape 512, une donnée prédéterminée d'azimut est établie comme angle de déclenchement du virage à droite pour déterminer l'instant o le trajet sur la route courbe suivant la route rectiligne devra être terminé, de façon à se

préparer ainsi pour le demi-tour qui suit.

A l'étape 513, on réalise un demi-tour en effec-

tuant un virage à droite de rayon de braquage fixe, l'angle

de cap étant fixé à une valeur prédéterminée.

A l'étape 514, on juge si l'on a atteint l'instant o le véhicule mobile 1 doit s'arrêter de tourner Pour cela,

on compte, avec un compteur de déclenchement dans le proces-

sus de demi-tour, le nombre de points de référence pour lesquels l'azimut, vu depuis le véhicule mobile 1, a atteint l'angle de déclenchement de virage à droite Dans le présent mode de réalisation, suivant si la valeur du compteur de déclenchement a atteint 1 ou plus, on détermine si le véhicule 1 doit s'arrêter de tourner ou non En fait, on utilise, commecritère pour juger si le moment o le véhicule doit arrêter de tourner est atteint, le moment o l'azimut d'au moins l'un des points de référence a atteint l'angle de

déclenchement du virage à droite.

Si la réponse à l'étape 514 est oui, le processus passe à l'étape 515, estimant que le parcours sur la route

courbe est terminé.

A l'étape 515, on réalise un processus d'établisse-

ment des données de route rectiligne pour la route rectiligne suivante.

A l'étape 516, on réalise un processus de déplace-

ment rectiligne vers l'arrière pour amener le véhicule mobile 1 à se déplacer en ligne droite dans la direction dans

laquelle les valeurs de la coordonnées y diminuent.

A l'étape 517, suivant si la coordonnée y du véhicule mobile 1 est devenue inférieure, ou non, à la valeur limite inférieure Ytn, on juge si le déplacement sur la route rectiligne vers l'arrière est terminé ou non Si la réponse est oui, le processus passe à l'étape 518, o on juge si la valeur Xref de la route rectiligne a dépassé la valeur Xfin correspondant au point pour lequel on estime que le travail est terminé Si la réponse à l'étape 518 est négative, on

passe à l'étape 519 pour définir la route rectiligne suivan-

te. A l'étape 520, on réalise un processus qui établit l'angle de déclenchement du virage à gauche pour déterminer le moment o le virage à gauche devra être terminé A l'étape 521, on réalise un processus de demi-tour et, à l'étape 522, on juge si la valeur du compteur de déclenchement est, ou non, supérieure ou égale à 1 Si la réponse est oui, le processus revient à l'étape 58, estimant que le déplacement

sur la route courbe est terminé.

D'autre part, le parcours de toutes les routes rectilignes doit être terminé avant que le jugement effectué à l'étape 518 puisse devenir positif et que le processus passe alors à l'étape 523 pour établir l'angle de déclenche- ment de la route courbe finale Cet angle est établi de façon similaire à l'angle de déclenchement de virage à droite ou de

virage à gauche.

A l'étape 524, on effectue un demi-tour, et, à

l'étape 525, on juge si la valeur du compteur de déclenche-

ment est, ou non, supérieure ou égale à 1.

A l'étape 526, on fait déplacer le véhicule mobile

1 en ligne droite pour revenir à la position de repos 63.

A l'étape 527, on juge si la coordonnée Xp du

véhicule mobile 1 est égale, ou plus petite, que la coordon-

née Xrepos de la position de repos 63; si la réponse est oui, on estime que le véhicule mobile 1 est revenu à sa

position de repos 63, ce qui termine le processus.

Nous allons maintenant décrire le processus de discrimination initiale des poteaux, qui représente une partie principale de la présente invention Comme décrit précédemment, une route de trajet est déterminée en se basant sur l'information de position (coordonnées) des points de référence dans un système de coordonnées bidimensionnel, et le programme de calcul ou algorithme permettant cela est prémémorisé dans une mémoire appropriée De fait, chaque point de référence détecté au niveau du site de travail doit être amené en correspondance avec chaque point de référence assigné dans le programme de calcul Il est évident que si l'on ne fait pas correspondre correctement les points de référence détectés au niveau du site de travail avec chaque point de référence assigné dans le programme de calcul, les routes de trajet calculées seront différentes de celles auxquelles s'attend l'opérateur, et le travail ne sera pas réalisé comme désiré Plus précisément, pour simplifier les calculs, on suppose dans le présent mode de réalisation qu'un programme est prémémorisé qui permet d'établir une route de trajet dans un système de coordonnées bidimensionnel dont l'origine est l'un des points de référence relativement proche de l'endroit o le véhicule mobile a été placé au départ, et dont l'axe des x est la ligne droite qui relie l'origine à un autre point de référence adjacent Par conséquent, il est évident que, si l'on se base sur une origine ou un axe de coordonnées différent de la supposition précédente au niveau du site de travail réel, on obtiendra une route de trajet différente de celle souhaitée et on n'aura pas une commande de cap correcte Le processus de discrimination initiale des poteaux est utile pour déterminer efficacement quel point de référence détecté au niveau du site de travail doit être assigné à quel point de référence dans l'algorithme ou le programme établissant la route de trajet. Référons-nous maintenant à l'organigramme de la figure 13 et aux représentations de dispositions des figures

14 et 15, et décrivons les détails du processus de discrimi-

nation initiale des poteaux effectué à l'étape 52 On suppose que le véhicule mobile 1 est d'abord placé dans une condition telle que, la ligne droite de contour BC qui relie les points de référence B et C étant établie comme ligne de référence, une ligne imaginaire qui s'étend dans la direction opposée (c'est-à-dire fait un angle de 1800) avec la direction d'avancée (vers l'avant) LA du véhicule mobile 1 coupe la ligne BC, et que la direction d'avancée est choisie pour être orientée vers le côté o se trouvent les points de référence restants A et D, comme représenté dans ces figures Même dans le cas o le véhicule mobile 1 est d'abord placé dans l'aire de travail dans cette condition là, lorsque la forme de l'aire de travail, c'est-à-dire la configuration des points de référence, change comme représenté dans les figures 14 et 15, les points de référence à détecter en premier diffèrent puisque le départ de l'opération qui permet de détecter les points de référence dépend de chaque configuration En d'autres termes, si l'on fait balayer en rotation, dans le sens anti-horaire, un faisceau lumineux en se basant sur la direction d'avancée LA du véhicule mobile 1, c'est le point de référence A qui est détecté en premier sur la figure 14 alors que c'est le point B qui est détecté en premier sur la

figure 15 Les séquences de détection des points de référen-

ce, dans ces deux cas respectifs, sont A-B-C-D et B-C-D-A.

Si la séquence de détection des points de référence varie donc en fonction de conditions comme la configuration des points de référence ou la façon dont le véhicule 1 a été placé au départ, on ne peut pas effectuer une commande de cap précise quand cette commande est effectuée sans avoir tenu

compte de cela Donc, avant de calculer la direction d'avan-

cée et la position du véhicule mobile 1 en vue d'effectuer une commande de cap, il est nécessaire de reconnaître correctement et à l'avance à quel point de référence de

l'algorithme de calcul de la route de trajet préparé précé-

demment correspond chaque point de référence détecté Il est également nécessaire que, si on détecte un faisceau lumineux provenant d'autre chose que du réflecteur attendu, ce signal lumineux ne soit pas reconnu de façon incorrecte comme la lumière réfléchie par le réflecteur attendu C'est pour cette raison que l'on réalise le processus de discrimination

initiale des poteaux.

Le processus de discrimination initiale des poteaux sert à empêcher une détection incorrecte de la lumière réfléchie et fait coïncider la séquence de détection des points de référence avec une séquence prédéterminée Pour cela, dans le processus de discrimination initiale des poteaux présenté sur l'organigramme de la figure 13, c'est le point de référence qui est détecté en premier, puisque le faisceau lumineux du scanner 2 a avancé de 1800 après le démarrage de l'opération de détection des points de référence

qui est reconnu pour être le point de référence C, c'est-à-

dire le point de référence que l'on s'attend à détecter en

troisième après le début de l'opération de détection.

A l'étape 5150, on juge si la direction de préces-

sion est nulle, c'est-à-dire si la direction d'inclinaison de l'axe central de rotation 8 coïncide, ou non, avec la direction d'avancée du véhicule mobile 1, et si c'est le cas, les signaux de détection lumineuse reçus par le récepteur de

lumière sont acceptés.

Si la réponse à l'étape 5150 est positive, les données entrées pendant le processus ( 5153) de réception de

la lumière réfléchie sont remises à zéro à l'étape 5151.

A l'étape 5152, on juge si de la lumière a, ou non, été détectée, et le processus passe à l'étape 5153 pour réaliser le processus de réception de lumière réfléchie dans le cas o de la lumière a été détectée Dans le processus de réception de la lumière réfléchie, quand une pluralité de lumières sont arrivées depuis sensiblement la même direction, ces données de réception lumineuse, c'est-à-dire ces données indiquant la direction d'incidence ou l'azimut de la lumière par rapport à la direction d'avancée du véhicule mobile 1, sont mémorisées collectivement sous la forme d'un bloc de détection. Dans chaque bloc de détection, on mémorise le nombre de données de réception lumineuse ayant sensiblement la même direction, c'est-à-dire le nombre de réceptions

lumineuses, en même temps que les données d'azimut détectées.

En fonction de cela, dans le processus de réception lumineuse réfléchie, on réserve des blocs de détection, ou régions de mémoire, en nombre au moins aussi important que le nombre de points de référence, afin d'y mémoriser les données de

réception lumineuse.

Lorsque la mémorisation des données de réception lumineuse est terminée, ou si la réponse à la question de l'étape 5152 est négative parce qu'aucune lumière n'a été détectée, le processus passe à l'étape 5154 pour déterminer de nouveau si la direction de précession est O Les données de réception lumineuse sont recueillies dans le processus de réception de lumière réfléchie jusqu'à ce que la réponse à la question précédente devienne positive, ou pendant que le mécanisme à cardan réalise un cycle complet de précession et que sont réalisées une pluralité de balayages rotatifs par le

faisceau lumineux.

Si la réponse à l'étape 5154 devient positive, le processus passe à l'étape 5155 o est réalisé le processus de sélection des poteaux Dans le processus de sélection des poteaux, on choisit les blocs de détection dans lesquels le

nombre de réceptions lumineuses dépasse un nombre prédétermi-

né, et les azimuts représentant ces blocs de détection sont

rangés en ordre croissant comme paramètres Aps(l)-( 4).

A l'étape 5156, on détermine des modes d'identifi-

cation Le mode d'identification ( 1) signifie que les blocs

de détection, dans lesquels le nombre de réceptions lumineu-

ses est supérieur au nombre prédéterminé, sont au nombre de

quatre ou bien en nombre égal au nombre de points de réfé-

rence préétablis; le mode d'identification ( 2) signifie qu'il y a moins de quatre blocs de détection et le mode d'identification ( 3) signifie que le nombre de blocs de détection est supérieur à quatre ou au nombre de points de

référence.

Pour le mode d'identification ( 1), le processus passe à l'étape suivante 5157 parce que l'on peut choisir quatre blocs de détection, en nombre égal au nombre de points de référence Pour le mode d'identification ( 2), le processus revient à l'étape 5152 afin de recueillir d'autres données de réception lumineuse parce que le nombre de données de réception lumineuse est faible et que l'on ne peut pas identifier les quatre points de référence Pour le mode

d'identification ( 3), l'opération de détection est recommen-

cée au niveau de l'étape 5151 parce que l'on considère que la lumière provenait d'objets émetteurs ou réfléchissants autres que les réflecteurs prédéterminés et que les quatre points de

référence ne peuvent pas être identifiés.

A l'étape 5157, on décide si l'azimut Aps(l) du bloc détection ayant l'azimut le plus petit est supérieur à 1800 Si la réponse est oui, les azimuts Aps( 1)-( 4) de tous les blocs de détection sont supérieurs à 180 Cela signifie que le véhicule mobile 1 est situé à l'extérieur de l'aire de travail ou bien que l'on a détecté de la lumière réfléchie ou

émise par des objets autres que les réflecteurs prédétermi-

nés Alors, le processus revient à l'étape 5151 pour recom-

mencer depuis le début le processus de réception des signaux

lumineux réfléchis.

Si la réponse à l'étape 5157 est négative, le processus passe à l'étape 5158 o l'on donne au paramètre C

la valeur " 3 ".

A l'étape 5159, on décide si l'azimut Aps( 2) du bloc de détection ayant le deuxième azimut le plus petit est supérieur à 180 Si la réponse est oui, le processus passe à l'étape 5164 Si la réponse à l'étape 5159 est négative, on passe à l'étape 5160 o l'on donne au paramètre C la valeur zéro. A l'étape 5161, on décide si l'azimut Aps( 3) du bloc de détection ayant la troisième valeur la plus petite d'azimut est supérieur à 1800 Si la réponse est oui, le processus passe à l'étape 5164 Si la réponse à l'étape 5161

est négative, on passe à l'étape 5162 pour donner au paramè-

tre C la valeur " 1 ".

A l'étape 5163, on décide si l'azimut Aps( 4) du quatrième bloc de détection, ayant l'azimut le plus grand, est supérieur à 1800 Si la réponse est oui, le processus passe à l'étape 5164 Si la réponse à l'étape 5163 est négative, les azimuts Aps(l)-( 4) de tous les blocs de détection sont inférieurs à 180 Cela signifie que le véhicule mobile 1 se trouve en dehors de l'aire de travail ou bien que l'on a détecté de la lumière réfléchie ou émise par

des objets autres que les points de référence prédéterminés.

Dans ce cas, le processus revient à l'étape 5151 pour recommencer depuis le début le processus de réception de la lumière réfléchie. A l'étape 5164, le bloc de détection Aps (n+C) est choisi comme azimut 0 (n) du point de référence n Les nombres 1, 2, 3 et 4 sont respectivement assignés aux points de

référence A, B, C et D comme paramètres n.

Par exemple, la réponse à la question de l'étape

5159 est positive lorsque le véhicule mobile 1 et la configu-

ration des points de référence correspondent à la relation représentée sur la figure 15 Dans ce cas, l'azimut Aps( 1 + 3) = Aps( 4) du bloc de détection est choisi comme azimut 0 ( 1) du point de référence A (n=l) De la même façon, l'azimut Aps( 2 + 3) = Aps( 5) du bloc de détection est choisi comme azimut 0 ( 2) du point de référence B (n= 2) Dans ce mode de réalisation, comme le nombre de points de référence fournis est de quatre, le paramètre (N+C) ne dépasse jamais quatre Par conséquent, si le paramètre dépasse quatre après avoir subi le traitement de l'étape 5164, on soustrait quatre

*de la somme (n+C).

La réponse à la question de l'étape 5161 est positive quand le véhicule mobile 1 et la configuration des points de référence correspondent à la relation représentée à la figure 14 Dans ce cas, le paramètre C vaut zéro et les azimuts Aps( 1)-( 4) sont directement choisis comme les azimuts

0 ( 1)-( 4)-

A l'étape 5165, le bloc de détection Aps (n+C) est choisi comme azimut prédit Op(n) pour lequel on devra

détecter, lors du balayage suivant, le même point de référen-

ce En d'autres termes, on choisit comme azimut prédit le même azimut que l'azimut détecté actuellement En choisissant un azimut prédit de cette façon, on peut porter un jugement sur la détection d'un réflecteur attendu suivant si l'azimut détecté dans le balayage suivant coïncide approximativement avec l'azimut prédit ou en dévie largement De même, dans ce cas, une opération de correction est bien sûr effectuée pour

que le paramètre (n+C) ne dépasse pas quatre.

Maintenant, le processus de détermination de la route rectiligne, effectué aux étapes 59 et 516, va être détaillé en se référant à l'organigramme de la figure 10 et

aux aires de travail représentées sur les figures 11 et 12.

Dans ce cas, les aires de travail sont supposées être pratiquement trapézoïdales et le système de coordonnées a

pour origine le point B et pour axe x la ligne droite BC.

Ainsi, le but de la description sera plus clair puisque,

contrairement au cas de l'aire de travail rectangulaire dans laquelle les longueurs des routes rectilignes ne changeaient pas, on suppose une aire de travail approximativement trapézoïdale pour laquelle la longueur des routes rectilignes change. Sur les figures 11 et 12, la ligne pointillée 26 représente la valeur limite supérieure Ytf de la coordonnée y des routes rectilignes, que l'on place à l'intérieur de l'aire de travail, à une distance prédéterminée Yth du pourtour; la ligne en traits mixtes 27 représente la valeur

limite inférieure Ytn de la coordonnée y des routes rectili-

gnes Le véhicule mobile 1 commence un demi-tour lorsqu'il arrive au niveau de la ligne pointillée 26 ou de la ligne en

traits mixtes 27.

Tout d'abord, à l'étape 5100, on décide si la coordonnée Xref de la route rectiligne considérée est inférieure à la coordonnée Xa du point de référence A Si la réponse est positive, le processus passe à l'étape 5101 La réponse à la question de l'étape 5100 est positive lorsque le véhicule mobile 1 se trouve dans la région Aa de la figure 11, et il n'y a pas de région correspondante dans l'aire de travail de la figure 12 A l'étape 5101, l'origine du système

de coordonnées ou les coordonnées ( 0, 0) du point de réfé-

rence B sont assignées comme valeurs des variables (xl, yl) et les coordonnées (Xa, Ya) du point de référence A sont

assignées comme valeurs des variables (x 2, y 2).

Par contre, si la réponse à la question de l'étape 5100 est négative, le processus passe à la question de l'étape 5102 A l'étape 5102, on décide si la coordonnée Xref de la route rectiligne considérée est supérieure à la coordonnée Xd du point de référence D, Si la réponse à

l'étape 5102 est positive, le processus passe à l'étape 5103.

La réponse à la question de l'étape 5100 est négative et celle à la question de l'étape 5102 est positive lorsque le véhicule mobile 1 se trouve dans la région Ac de la figure 11, et il n'y a aucune région correspondante dans l'aire de travail de la figure 12 A l'étape 5103, les coordonnées (Xd, Yd) du point de référence D sont assignées comme valeurs des variables (xl, yl) et les coordonnées (Xc, 0) du point de référence C sont assignées comme valeurs des variables (x 2, y 2). Si la réponse à la question de l'étape 5102 est négative, on passe à l'étape 5104 Les réponses aux questions des étapes 5100 et 5102 sont toutes les deux négatives lorsque le véhicule mobile 1 se trouve dans la région Ab de la figure 11 ou bien dans n'importe quelle région de l'aire de travail de la figure 12 A l'étape 5104, les coordonnées (Xa, Ya) du point de référence A sont assignées comme valeurs des variables (xl, yl) et les coordonnées (Xd, Yd) du point de référence D sont assignées comme valeurs des variables

(x 2, y 2).

Une fois que l'on a établi les valeurs des coordon-

nées dans les étapes 5101, 5103 ou 5104, le processus passe à l'étape 5105 o la formule de calcul représentée sur la

figure est utilisée pour calculer la valeur limite supérieu-

re, Ytf, de la coordonnée y des routes rectilignes.

Les étapes 5106 à S Mll sont des étapes qui permet-

tent de calculer la valeur limite inférieure, Ytn, de la

coordonnée y des routes rectilignes.

A l'étape 5106, on décide si la coordonnée Xref de la route rectiligne est inférieure à zéro Si la réponse est oui, le processus passe à l'étape 5107 La réponse à la question de l'étape 5106 devient positive lorsque le véhicule mobile 1 se trouve dans la région Ad de la figure 12, et il n'existe pas de région correspondante dans l'aire de travail de la figure 11 A l'étape 5107, les coordonnées (Xa, Ya) sont assignées comme valeurs des variables (xl, yl) et les coordonnées ( 0, 0) de l'origine, ou point de référence B,

sont assignées comme valeurs des variables (x 2, y 2).

Par contre, si la réponse à l'étape 5106 est négative, le processus passe à l'étape 5108 A l'étape 5108, on détermine si la coordonnée Xref de la route rectiligne est supérieure à la coordonnée Xc du point de référence C Si la

réponse à l'étape 5108 est positive, on passe à l'étape 5109.

La réponse à la question de l'étape 5106 est négative et celle à la question de l'étape 5108 positive lorsque le véhicule mobile 1 se trouve dans la région Af de la figure 12, et il n'existe pas de région correspondante dans l'aire de travail de la figure 11 A l'étape 5109, les coordonnées (Xc, 0) du point de référence C sont assignées comme valeurs des variables (xl, yl) et les coordonnées (Xd, Yd) du point de référence D sont assignées comme valeurs des variables

(x 2, y 2).

Si la réponse à la question de l'étape 5108 est négative, le processus passe à l'étape 5110 Les réponses aux questions des étapes 5106 et 5108 sont toutes deux négatives lorsque le véhicule mobile 1 se trouve dans la région Ae de la figure 12, ou n'importe o dans l'aire de travail de la

figure 11 A l'étape 5110, les coordonnées ( 0, 0) de l'ori-

gine, ou point de référence B, sont assignées comme valeurs

des variables (xl, yl) et les coordonnées (Xc, 0) sont assi-

gnées comme valeurs des variables (x 2, y 2).

Une fois que les valeurs des coordonnées ont été établies dans les étapes 5107, 5109 et Sil O, le processus passe à l'étape Slll o la formule de calcul représentée sur la figure est utilisée pour calculer la valeur limite

inférieure, Ytn, de la coordonnée y, des routes rectilignes.

Les valeurs limites supérieure et inférieure, Ytf

et Ytn, des coordonnées des routes rectilignes sont détermi-

nées de la façon mentionnée ci-dessus et les routes sont situées à des intervalles séparés de L; une route de trajet est définie en reliant les routes rectilignes par des routes

courbes.

Maintenant, nous allons décrire les fonctions principales du système de commande qui permettent de réaliser l'opération décrite ci-dessus, en se référant au schéma fonctionnel de la figure 1 Sur cette même figure, un rayon lumineux 2 E qui sort de l'émetteur de lumière 2 a du scanner 2 est réfléchi par un réflecteur 6 (réflecteurs 6 a-6 d); la lumière réfléchie 2 R est détectée par le récepteur de lumière 2 b Le codeur 7 génère un signal d'impulsion en fonction de

la quantité de rotation du miroir 4 (figure 2).

Dans le détecteur d'azimut 18, on détecte l'azimut de chaque réflecteur 6 a-6 d, vu depuis le véhicule mobile 1,

sur la base de la direction détectée pour la lumière réflé-

chie 2 E Les signaux arrivant au détecteur d'azimut 18 sont le signal de réception lumineuse détecté par le récepteur de lumière 2 b et le signal d'impulsion provenant du codeur 7 Le détecteur d'azimut 18 comporte un compteur qui compte les signaux d'impulsion du codeur 7 et calcule l'azimut de chaque réflecteur 6 a-6 d, en se basant sur la valeur comptée pour le signal d'impulsion, chaque fois qu'un signal de réception

lumineuse provient du récepteur de lumière 2 b.

Une fois que le balayage du faisceau lumineux est commencé, il n'est pas possible d'effectuer la correspondance entre les points de référence se trouvant dans le programme de calcul de la route de trajet et les réflecteurs 6 a-6 d se trouvant dans les azimuts détectés au niveau du détecteur d'azimut 18 dans l'aire de travail; par conséquent, on effectue un traitement qui assigne les azimuts détectés à des points de référence particuliers dans un moyen d'assignation ou appareil d'initialisation des poteaux Dans la mémoire 26 pour les signaux lumineux reçus, les données de réception lumineuse (= azimuts), détectées dans le détecteur d'azimut 18, sont mémorisées pour chaque bloc de détection, de la façon mentionnée ci-dessus Dans le sélecteur de poteau 27, quatre azimuts sont extraits des blocs de détection mémorisés dans la mémoire 26 pour les signaux lumineux reçus, par ordre croissant, ces azimuts représentant les blocs de détection respectifs Dans le moyen 28 de détermination de l'azimut, les azimuts extraits sont assignés aux azimuts respectifs

0 (l)-O( 4), conformément au processus décrit dans l'organi-

gramme de la figure 13, ce qui permet d'assigner les azimuts

extraits aux points de référence.

Dans le calculateur 19 de la position des points de référence, on calcule la position des points de référence en

fonction des azimuts et des distances des points de référen-

ce, comme décrit pour les étapes 52 et 53 de la figure 7 A. Pour calculer les positions des points de référence, les

données de direction d'inclinaison du dispositif de préces-

sion du type cardan, indiquées par un angle de rotation détecté par un capteur (non représenté) couplé au moteur 15, et le signal lumineux reçu par le récepteur de lumière 2 a, sont envoyés au calculateur 19 des positions des points de référence. Dans le calculateur 20 de position et de direction d'avancée, la direction d'avancée et la position du véhicule mobile 1 sont calculées en se basant sur les données fournies par le détecteur d'azimut 18 et par le calculateur 19 de position des points de référence Dans le sélecteur 21 de coordonnées de référence, on se base sur les données de position des points de référence, fournies par le calculateur 19 de position de points de référence, et sur la position (Xp, Yp) ainsi que la direction d'avancée Of du véhicule mobile 1, fournies par le calculateur 20 de position et de direction d'avancée, pour calculer les angles de déviation 4 (n) de la direction d'avancée Of par rapport à l'axe des coordonnées x, pour les coordonnées de référence ( 1) à ( 4) respectivement, ce qui permet de choisir un système de coordonnées de référence comme mentionné ci-dessus Le signal de détermination des coordonnées qui sort en liaison avec la détermination des coordonnées de référence est envoyé au

dispositif 22 établissant la route de trajet et au calcula-

teur 20 de position/direction d'avancée En réponse au signal de détermination, la coordonnée finale Xfin, sur l'axe x des routes rectilignes, est corrigée dans le dispositif 22 établissant la route de trajet En d'autres termes, on choisit pour Xfin une position qui est plus proche de l'origine, d'une valeur déterminée, que la coordonnée x du point de référence ayant la valeur de x la plus grande dans le système de coordonnées de référence choisi, par exemple une valeur de coordonnées qui est inférieure de la moitié de la largeur du véhicule mobile 1 De même, dans le calculateur de direction d'avancée/position, on réalise des calculs ultérieurs en fonction des coordonnées de référence choisies

par le signal de détermination des coordonnées de référence.

Le calculateur 23 de fin de route rectiligne calcule les coordonnées finales de chaque route rectiligne en se basant sur la valeur de la coordonnée x du véhicule 1 et sur les coordonnées des points de référence A à D qui sont

respectivement fournies par le calculateur 20 de position/di- rection d'avancée et par le calculateur 19 de position des points de

référence Les coordonnées finales calculées sont

envoyées au dispositif 22 établissant la route de trajet.

Le comparateur 24 détecte les déviations entre les coordonnées de la route de trajet, fournies par le dispositif

22 établissant la route de trajet, et les données de direc-

tion d'avancée et de position réelle du véhicule mobile 1

fournies par le calculateur 20 de position/direction d'avan-

cée, et il envoie ce signal au dispositif de commande de cap En se basant sur le résultat de la comparaison effectuée dans le comparateur 24, le dispositif de commande de cap 25 entraîne le volant du véhicule mobile 1, avec un moteur de direction (non représenté), ajustant ainsi la direction de

trajet du véhicule mobile 1 pour que cette déviation diminue.

Dans le mode de réalisation ci-dessus est repré-

senté un exemple dans lequel l'une des lignes rectilignes de contour qui relient les points de référence individuels, coupée par une ligne imaginaire faisant un angle de 1800 par rapport à la direction d'avancée du véhicule mobile 1 placé

dans l'aire de travail, est utilisée comme ligne de référen-

ce, et une route de trajet est établie sur des lignes perpendiculaires à la ligne de référence utilisée comme axe x Selon une autre forme, il est possible que la ligne droite de contour qui fait l'angle le plus petit avec la direction d'avancée du véhicule mobile 1 placé dans l'aire de travail soit choisie comme axe y et qu'une route de trajet soit établie de telle sorte que les routes rectilignes soient

parallèles à l'axe des y.

Dans ce dernier cas, l'une des lignes droites de contour reliant les points de référence individuels, coupée par une ligne imaginaire faisant un angle de 900 par rapport à la direction d'avancée du véhicule mobile placé au départ

dans l'aire de travail, est utilisée comme ligne de référen-

ce, et les azimuts des quatre points de référence sont déterminés en fonction d'un critère différent, à savoir que le premier point de référence faisant un azimut de 90 ou plus avec la direction d'avancée est reconnu comme le point de référence que l'on s'attend à détecter en second dans le programme de calcul de la route de trajet Un trajet de parcours est alors établi qui se compose d'une pluralité de routes rectilignes, approximativement parallèles à la ligne de référence, et de routes de transfert pour passer d'une

route rectiligne à une autre.

La raison pour utiliser le procédé ci-dessus permettant de déterminer les azimuts des points de référence est la suivante: les figures 8 et 9 expliquent le procédé qui permet de déterminer l'azimut de chaque point de réfé- rence lorsque le véhicule mobile 1 doit se déplacer sur des

routes rectilignes parallèles à la ligne de référence.

Si le véhicule mobile 1 doit se déplacer sur une route rectiligne parallèle à la ligne de référence (ligne AB), le véhicule mobile 1 est d'ordinaire placé au départ le long de la ligne AB choisie comme ligne de référence, et près

du point de référence B, comme représenté sur la figure 8.

Toutefois, il est parfois possible qu'il soit placé au départ en diagonale par rapport à la ligne de référence AB, comme

représenté sur la figure 9.

Si on fait balayer en rotation, dans le sens anti-

horaire par rapport à la direction d'avancée du véhicule, un faisceau lumineux, le premier point de référence pour lequel l'azimut détecté dépasse 1800 sera le point de référence C sur la figure 8 alors que ce sera le point de référence B sur

la figure 9 Dans les deux cas, il n'y a pas coïncidence.

Toutefois, si le premier point de référence pour lequel l'azimut détecté dépasse 90 est spécifié comme étant le point de référence que l'on s'attend à détecter en second, le point de référence B est celui que l'on s'attend à détecter en second dans les deux cas de figure, la figure 8 et la

figure 9.

Dans ce mode de réalisation, le mécanisme de précession du type cardan trace un lieu géométrique de balayage du faisceau lumineux spécial qui permet à un faisceau lumineux de venir de façon sûre sur les points de référence A-D La commande correspondant au fonctionnement du mécanisme du type cardan est décrite dans les demandes de brevet japonais N O 3 126 511 et 3 230 833 et n'est pas

directement concernée par la présente invention; sa descrip-

tion sera donc omise ici.

On comprendra que la présente invention peut également être utilisée comme mode de réalisation pour un dispositif qui ne présente pas de mécanisme de précession du type cardan, à savoir un dispositif dans lequel le plan de

balayage du faisceau lumineux ne varie pas.

Il est clair d'après la description précédente que,

selon la présente invention, il n'est pas nécessaire de faire particulièrement attention à la direction dans laquelle on place le véhicule mobile au début d'un travail en fonction de la disposition des points de référence, c'est-à-dire de la forme de l'aire de travail Même si l'opérateur place simplement le véhicule en une position de démarrage du travail d'une façon approximative, une route de trajet qui

permet d'effectuer de façon efficace le travail est automati-

quement choisie et établie en fonction de la forme de l'aire de travail De même, la séquence de détection des points de référence réels peut être établie pour correspondre à une séquence de détection précédemment supposée dans le programme de calcul de la route de trajet Le fait d'établir le véhicule mobile en position de démarrage du travail ou la procédure de préparation avant que le travail ne commence est

simplifié et facilement automatisé selon la présente inven-

tion.

Il est bien entendu que la description qui précède

n'a été donnée qu'à titre purement illustratif et non-limita-

tif et que des variantes ou des modifications peuvent y être

apportées dans le cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de commande de cap destiné à un véhicule mobile ( 1) caractérisé en ce qu'il comprend un moyen ( 2) de balayage par faisceau lumineux, monté sur le véhicule mobile, pour faire balayer en rotation un faisceau lumineux ( 2 E) dans une direction prédéterminée autour du véhicule mobile ( 1), un moyen ( 2 b) formant récepteur de lumière, monté sur ledit véhicule mobile, qui détecte le faisceau lumineux ( 2 R) réfléchi au niveau de moyens formant réflecteurs de lumière ( 6 ( 6 a-6 d)), lesdits moyens réflecteurs de lumière étant placés en au moins quatre points de référence disposés à distance dudit véhicule mobile de façon à entourer une aire de déplacement et servant à renvoyer la lumière dans sa direction d'incidence, des moyens 7, 18, pour détecter l'azimut de chaque point de référence par rapport audit véhicule mobile en se basant sur le signal de détection de la lumière réfléchie au niveau de chacun desdits points de référence, une mémoire ( 21, 22, 23) dans laquelle est mémorisé un algorithme pour calculer une route de trajet par rapport aux points de référence, un moyen ( 20) pour calculer la position réelle dudit véhicule mobile en se basant sur les signaux de détection lumineuse et sur les azimuts détectés pour les points de référence, et un moyen ( 25) pour diriger ledit véhicule mobile de façon que la position réelle calculée suive une route de trajet ( 36) prédéterminée, le dispositif de commande de cap pour le véhicule mobile comprenant: un moyen ( 30) pour assigner chaque point de

référence détecté à chaque point de référence dudit algo-

rithme de calcul de la route de trajet relative, en se basant sur l'un des points de référence qui est détecté le premier lorsque l'azimut dépasse un premier angle prédéterminé, et un point de référence qui est détecté en dernier lorsque l'azimut est inférieur à un second angle prédéterminé, l'azimut étant mesuré par rapport à la direction d'avancée du véhicule mobile placé au départ dans l'aire de déplacement, avant le démarrage d'un travail, et des moyens ( 22, 23) pour déterminer une route

de trajet en fonction dudit algorithme en utilisant l'infor-

mation de position portant sur les points de référence assignés.

2. Dispositif selon la revendication 1, caracté-

risé en ce que lesdits moyens d'assignation ( 30) déterminent le point de référence pris comme origine d'un système de coordonnées sur lequel sera établie la route de trajet, ainsi que les axes de coordonnées, et dans lequel lesdits moyens ( 22, 23) établissant la route de trajet définissent une pluralité de routes de trajet ( 36) sensiblement rectilignes, faisant un troisième angle prédéterminé avec ladite ligne droite particulière de contour dans ledit système de coordonnées, en se basant sur une ligne droite de contour particulière parmi une pluralité de lignes droites de contour qui relient de façon séquentielle les points de référence adjacents de façon à entourer l'aire de déplacement, cette ligne droite particulière de contour étant coupée par une ligne imaginaire faisant l'un des premier et second angles prédéterminés par rapport à ladite direction

d'avancée.

3. Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que le premier angle prédéterminé vaut approxima-

tivement 90 et le troisième angle prédéterminé vaut approxi-

mativement 180 .

4 Dispositif selon la revendication 2, caracté-

risé en ce que le second angle prédéterminé vaut approximati-

vement 1800 et le troisième angle prédéterminé vaut approxi-

mativement 90 .

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendi-

cations 2 à 4, caractérisé en ce que les routes de trajet ( 36) sensiblement rectilignes, adjacentes les unes aux autres, sont reliées en une de leurs extrémités par une route de transfert ( 36 r) qui permet de passer de l'une à l'autre,

ce qui forme une route de trajet unique, continue.

6 Dispositif selon l'une quelconque des revendi- cations 2 à 5, caractérisé en ce que ledit moyen ( 2) de balayage par faisceau lumineux comprend un moyen oscillant ( 11, 14) pour faire osciller verticalement ledit faisceau lumineux, et comprend en outre: un moyen qui mémorise les azimuts des lumières détectées arrivant dans ledit moyen ( 2 b) formant récepteur de lumière pendant le balayage du faisceau lumineux effectué par ledit moyen ( 2) de balayage de faisceau lumineux avant que ledit véhicule mobile ( 1) ne se déplace, ainsi que le nombre de faisceaux lumineux incidents détectés sensiblement pour le même azimut, un moyen ( 26)pour classer les azimuts emmagasinés en fonction de leur grandeur, et un moyen ( 28) pour désigner ledit azimut identique en tant qu'azimut dudit moyen formant réflecteur de lumière prédéterminé, vu depuis ledit véhicule mobile, lorsque le nombre de rayons lumineux incidents détectés sensiblement suivant le même azimut a atteint une valeur prédéterminée.

7 Dispositif selon la revendication 6, caracté-

risé en ce que ledit moyen ( 2) de balayage par faisceau lumineux est construit de telle sorte que ledit faisceau lumineux effectue un balayage rotatif une pluralité de fois

pendant un cycle d'oscillations verticales.