JP2002196819A - Autonomous straight advance device - Google Patents

Autonomous straight advance device

Info

Publication number
JP2002196819A
JP2002196819A JP2000392539A JP2000392539A JP2002196819A JP 2002196819 A JP2002196819 A JP 2002196819A JP 2000392539 A JP2000392539 A JP 2000392539A JP 2000392539 A JP2000392539 A JP 2000392539A JP 2002196819 A JP2002196819 A JP 2002196819A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
azimuth
vehicle
value
teaching
distance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000392539A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Yokota
宏一 横田
Osamu Yukimoto
修 行本
Satoshi Yamamoto
聡史 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Bio Oriented Technology Research Advancement Institution
Sasaki Co Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Bio Oriented Technology Research Advancement Institution
Sasaki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd, Bio Oriented Technology Research Advancement Institution, Sasaki Co Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority to JP2000392539A priority Critical patent/JP2002196819A/en
Publication of JP2002196819A publication Critical patent/JP2002196819A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the autonomous straight advance device of an autonomous traveling vehicle capable of highly precisely operating target azimuth setting in teaching traveling in a real work. SOLUTION: The block diagram of a target azimuth setting part in an autonomous straight advance device in a teaching mode is indicated in a figure 1. The calculation of a target azimuth ψtgt to be operated by a teaching managing part 41 in this figure 1 adopts a method for integrating the detected vehicle azimuth by the movement distance increment in the detection period of the azimuth, and for dividing the integrated value by a teaching distance St being the total movement distance. Thus, even when the vehicle stops during the teaching traveling, the vehicle azimuth data when the vehicle stops being the factor of an error can be removed from the basic data of the target azimuth calculation, and the calculation of the target azimuth can be highly precisely operated. Also, this device is provided with a speed sensor 8 and a steering angle sensor 11, and the steering state in which the vehicle azimuth being the factor of the error of the target azimuth calculation is detected can be judged from information obtained by those sensors, and the vehicle azimuth data in the improper steering state can be removed from the basic data of the target azimuth calculation. Thus, it is possible to highly precisely operate the calculation of the target azimuth.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は車両の方位を検出す
る方位センサと、該車両の方位を伝達され、該車両方位
の総和を算出し、該総和を目標方位に変換する演算手段
とを備える自律直進装置に関する。本発明の適用分野と
しては方位センサを用いた自律走行車の自律直進装置内
の目標方位設定機能、例えば耕地整備や田植え作業を自
律的に行う農業用トラクタや建設現場での建材を運搬す
る運搬車等の自律直進装置内の目標方位設定機能などが
挙げられる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention comprises an azimuth sensor for detecting the azimuth of a vehicle, and arithmetic means for receiving the azimuth of the vehicle, calculating the sum of the azimuths of the vehicle, and converting the sum to a target azimuth. It relates to an autonomous straight-ahead device. As an application field of the present invention, a target direction setting function in an autonomous straight-ahead device of an autonomous vehicle using a direction sensor, for example, an agricultural tractor that autonomously performs cultivated land maintenance and rice planting work and a transportation that transports building materials at a construction site. A target azimuth setting function in an autonomous straight-ahead device such as a car is exemplified.

【0002】[0002]

【従来の技術】自律走行車の走行に関する部分の一般的
な構成は車輪を駆動させる駆動系統と、車輪の向きを変
更する操舵系統と、CPUによる制御の下で目標方位に
従って操舵方向を逐次変更制御する自律直進装置とから
なる。この自律走行車は走行モードとして主に3つのモ
ードを有する。目標方位を決定するためのユーザーの操
舵による教示走行を行うモード(いわゆるティーチング
モード)と、ティーチングモードで得られた目標方位と
車両の現状の方位とから操舵方向の制御を行いながら車
両が自律的に走行する自律走行モードと、自律走行車の
教示走行及び自律走行を行わない状態の待機モードであ
る。
2. Description of the Related Art A general configuration of a portion related to the traveling of an autonomous vehicle is a drive system for driving wheels, a steering system for changing the direction of wheels, and a steering direction sequentially changed according to a target direction under the control of a CPU. And an autonomous straight-ahead device to be controlled. This autonomous vehicle has three main driving modes. The vehicle is autonomously controlled while controlling the steering direction based on the mode in which the user performs teaching traveling by steering to determine the target direction (so-called teaching mode), and the target direction obtained in the teaching mode and the current direction of the vehicle. Autonomous traveling mode, and a standby mode in which the teaching traveling of the autonomous traveling vehicle and the autonomous traveling are not performed.

【0003】ティーチングモードの詳細を説明する。テ
ィーチングモードとはユーザーの操舵によって試走を行
い、その際目標方位を算出するための基礎となるデータ
を取り込み、このデータに基づいて目標方位を算出する
モードをいう。データを取り込んで目標方位を算出保持
し、自律走行時に自律直進装置に目標方位と車両方位を
提供する機能を果たすのが目標方位設定部であり、自律
直進装置の一部を成すのが一般的である。図6を参照し
て従来の目標方位設定部の一例を説明する。図6は従来
の目標方位設定部を備える自律直進装置におけるティー
チングモードでの構成を示すブロック図である。図6に
おいて目標方位設定部は、車両周りの地磁気の検出を行
う地磁気センサ1と、地磁気センサ1の検出値をデジタ
ル変換するAD変換回路2と、AD変換回路2の出力の
デジタル信号を所定の信号(以下、車両方位信号と呼
ぶ)に演算変換する方位演算部3と、一定周期毎に演算
変換した車両方位信号及びその信号数を基礎として目標
方位を算出し、格納保持するティーチング管理部4から
構成される。ティーチング管理部4での目標方位の算出
方法について説明する。ティーチング管理部4に伝達さ
れる車両方位信号をティーチングモード開始から一定周
期毎に積算し、得られた方位積算値を車両方位信号の積
算回数で除算した平均値を目標方位とする。所定の目標
方位が取得できた時点でティーチングモードは待機モー
ドに遷移する。
The details of the teaching mode will be described. The teaching mode refers to a mode in which a test run is performed by the user's steering, data used as a basis for calculating a target direction is acquired at that time, and a target direction is calculated based on the data. The target direction setting unit captures the data, calculates and holds the target direction, and provides the target direction and vehicle direction to the autonomous straight-ahead device during autonomous driving, and generally forms part of the autonomous straight-ahead device. It is. An example of a conventional target direction setting unit will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration in a teaching mode in a conventional autonomous straight-ahead device including a target direction setting unit. In FIG. 6, a target direction setting unit includes a geomagnetic sensor 1 for detecting geomagnetism around a vehicle, an AD conversion circuit 2 for digitally converting a detection value of the geomagnetic sensor 1, and a digital signal output from the AD conversion circuit 2 in a predetermined manner. A direction calculation unit 3 for calculating and converting to a signal (hereinafter, referred to as a vehicle direction signal), and a teaching management unit 4 for calculating, storing and holding a target direction based on the vehicle direction signal calculated and converted at regular intervals and the number of the signals. Consists of A method of calculating the target direction in the teaching management unit 4 will be described. The vehicle azimuth signal transmitted to the teaching management unit 4 is integrated at regular intervals from the start of the teaching mode, and an average value obtained by dividing the obtained azimuth integrated value by the number of times of integration of the vehicle azimuth signal is used as the target azimuth. When the predetermined target direction can be acquired, the teaching mode shifts to the standby mode.

【0004】次に自律走行モードについて図7及び図8
を参照して説明する。図7は自律走行車における諸要素
の関係を示す図であり、図8は前述の自律直進装置にお
ける自律走行モードでの構成を示すブロック図である。
図7中の車両方位16は磁北Nを基準に車両19の前後
方向軸との成す角度を表すもので図8中の地磁気センサ
1によって逐次検出された車両周りの地磁気が、AD変換
回路2を経て方位演算部3に入力され、該演算部で算出
された磁方位が車両方位16として操向制御演算部5に
伝達される。舵角15は車両の前後方向軸と車輪7の回
転面の為す角であり、操舵系統が備える舵角変更装置6
によって自在に設定されるものである。舵角変更装置6
は通常ユーザーの操舵を受けて車輪7の向きを変える手
動制御部と、自律直進装置からの操向制御コマンド17
に従って車輪7の向きを変える自動制御部より構成され
ている。また、舵角変更装置6の自動制御部は図示しな
い油圧源から供給される圧油の流量を操向制御弁でコン
トロールすることによって油圧アクチュエータを動作さ
せる。この動作は舵角変更装置内の操舵機構を経由して
車輪7の向き、即ち舵角15と対応している。目標方位
18は車両方位16と同様に磁北Nを基準とする角度で
表され、ティーチングモードにて取得される。
FIGS. 7 and 8 show an autonomous driving mode.
This will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a relationship among various elements in the autonomous vehicle, and FIG. 8 is a block diagram showing a configuration in the autonomous traveling mode in the above-described autonomous straight traveling device.
The vehicle azimuth 16 in FIG. 7 represents an angle formed with the longitudinal axis of the vehicle 19 based on the magnetic north N. The terrestrial magnetism around the vehicle sequentially detected by the terrestrial magnetism sensor 1 in FIG. The magnetic azimuth calculated by the arithmetic unit 3 is transmitted to the steering control arithmetic unit 5 as the vehicle azimuth 16. The steering angle 15 is an angle formed between the longitudinal axis of the vehicle and the rotation surface of the wheel 7, and is a steering angle changing device 6 provided in the steering system.
Is set freely by the user. Steering angle changing device 6
Is a manual control unit that normally changes the direction of the wheels 7 under the control of the user, and a steering control command 17 from the autonomous straight-ahead device.
The automatic control unit changes the direction of the wheels 7 according to the following. The automatic control unit of the steering angle changing device 6 operates the hydraulic actuator by controlling the flow rate of pressure oil supplied from a hydraulic source (not shown) by a steering control valve. This operation corresponds to the direction of the wheels 7, that is, the steering angle 15 via the steering mechanism in the steering angle changing device. The target direction 18 is represented by an angle based on magnetic north N similarly to the vehicle direction 16, and is acquired in the teaching mode.

【0005】自律走行の仕組みを説明する。自律走行開
始に先立って、ユーザーが自律走行スイッチ102を押
すと、走行モードは待機モードから自律走行モードに切
り替えられ、図6から図8のようにブロック構成とデー
タの流れが変更される。即ち、図6の方位演算部3から
出力されてティーチング管理部4に伝達されていた車両
方位16が、自律走行モードに切り替わると同時に操向
制御演算部5へと伝達されるようになる。と同時にティ
ーチング管理部4に格納されていた目標方位18も設定
値として操向制御演算部5へと伝達されるようになる。
図7は自律走行の途中で車両方位16が目標方位18と
ずれている状態を表す。操向制御演算部5は伝達された
車両方位16と設定された目標方位18から進行すべき
方位がずれていると判断し、ずれを修正する命令である
操向制御コマンド17を所定の制御アルゴリズムに従っ
て算出し、アクチュエータ駆動量演算部22に伝達す
る。操向制御コマンド17を算出する制御アルゴリズム
としては例えばPID制御を利用したものがある。アクチ
ュエータ駆動量演算部22には操舵系統の舵角変更装置
に付随する舵角センサ11により検出された舵角(図7
の舵角15に相当)がAD変換回路21を経てディジタル
信号として逐次入力される。アクチュエータ駆動量演算
部22はアクチュエータ駆動量を算出させる。即ち、ア
クチュエータ駆動量は入力された操向制御コマンドに舵
角を追従させるために現状の舵角からの操舵変更量に対
応し、ひいては舵角変更装置6を構成する図示しない操
向制御弁の開口量に対応する。アクチュエータ駆動量は
CPUよりDA変換回路23に入力する。DA変換回路23
は、入力されたアクチュエータ駆動量をアナログの電気
信号に変換し、アクチュエータ制御回路24に伝達す
る。アクチュエータ制御回路24は、アナログ化された
アクチュエータ駆動量を舵角変更装置6のインターフェ
ースに対応させるべくPWM信号の操向制御コマンド17
に変換し、舵角変更装置6に出力する。舵角変更装置6
はアクチュエータ駆動量に変換された操向制御コマンド
17に従って車輪7が示す舵角15を自動制御し、車両
方位16を目標方位18に追従させる。
[0005] The mechanism of autonomous traveling will be described. When the user presses the autonomous traveling switch 102 prior to the start of the autonomous traveling, the traveling mode is switched from the standby mode to the autonomous traveling mode, and the block configuration and the data flow are changed as shown in FIGS. That is, the vehicle azimuth 16 output from the azimuth calculation unit 3 in FIG. 6 and transmitted to the teaching management unit 4 is transmitted to the steering control calculation unit 5 at the same time as switching to the autonomous driving mode. At the same time, the target azimuth 18 stored in the teaching management unit 4 is also transmitted to the steering control calculation unit 5 as a set value.
FIG. 7 shows a state in which the vehicle direction 16 is shifted from the target direction 18 during autonomous traveling. The steering control calculation unit 5 determines that the azimuth to be advanced from the transmitted vehicle azimuth 16 and the set target azimuth 18 is deviated, and transmits a steering control command 17 which is a command for correcting the deviation to a predetermined control algorithm. And transmits it to the actuator drive amount calculation unit 22. As a control algorithm for calculating the steering control command 17, there is, for example, one utilizing PID control. The actuator drive amount calculation unit 22 includes a steering angle (FIG. 7) detected by the steering angle sensor 11 attached to the steering angle changing device of the steering system.
(Corresponding to the steering angle 15) is sequentially input as a digital signal through the AD conversion circuit 21. The actuator drive amount calculation unit 22 calculates an actuator drive amount. That is, the actuator drive amount corresponds to the steering change amount from the current steering angle in order to cause the steering angle to follow the input steering control command, and thus the steering control valve (not shown) constituting the steering angle changing device 6. It corresponds to the opening amount. Actuator drive amount is
It is input to the DA conversion circuit 23 from the CPU. DA conversion circuit 23
Converts the input actuator drive amount into an analog electric signal and transmits it to the actuator control circuit 24. The actuator control circuit 24 controls the steering control command 17 of the PWM signal so that the analogized actuator drive amount corresponds to the interface of the steering angle changing device 6.
And outputs it to the steering angle changing device 6. Steering angle changing device 6
Automatically controls the steering angle 15 indicated by the wheels 7 according to the steering control command 17 converted into the actuator drive amount, and causes the vehicle direction 16 to follow the target direction 18.

【0006】ティーチングモード時の走行動作及びティ
ーチングモードと自律走行の選択を担う入力の構成につ
いて説明する。ティーチングスイッチ101はユーザー
の操作によってティーチングモードを選択したことを入
力する機能、つまりティーチング走行の開始及び終了を
入力する機能を有する。自律走行スイッチ102はユー
ザーの操作によって自律走行モードを選択したことを入
力する機能、つまり、自律走行の開始及び終了を入力す
る機能を有する。ディスクリート入力回路103は両ス
イッチが押された状態(ON)と戻った状態(OFF)を区
別する2値の信号(以下ON/OFF信号と呼ぶ)を生成
し、以下の処理ブロックに伝達する入出力インターフェ
ースの機能を有する。スイッチ判定部104ではディス
クリート入力回路103より伝達されたティーチングス
イッチまたは自律走行スイッチのON/OFF信号につい
て、スイッチが押される前と後の状態変化ならびに変化
した時間をモニターし、スイッチ特有のチャタリング現
象の除去、ならび図10のチャートKや図11のチャー
トLで示されるようなスイッチ状態の交互判定(ONであ
ればOFFへ、OFFであればONへと遷移させる処理)を行う
機能を有する。判定結果はモード切替処理部105へ伝
達される。モード切替処理部105ではスイッチ判定部
104より伝達されたスイッチ判定結果よりティーチン
グモード、自律走行モード及び待機モードを判別する信
号(以下、各モードを判別する信号を順にティーチング
モード信号、自律走行モード信号及び待機モード信号と
呼び、これらを一括して説明する時は内部モード信号と
呼ぶ)を生成し、ティーチング管理部4と操向制御演算
部5に伝達する機能を有する。なお、ティーチングモー
ド及び自律走行モードを円滑に行い、また両モードの切
り替えのための入力を一括管理するため、目標方位設定
部の一部、入力の構成の一部及び操向制御演算部5はC
PU内に構成されてある。また、目標方位が算出されな
いうちは安全上、自律走行スイッチ102の操作を行っ
てもスイッチ判定部104では判定を行わないものとす
る。
A description will be given of a traveling operation in the teaching mode and an input configuration for selecting the teaching mode and the autonomous traveling. The teaching switch 101 has a function of inputting that a teaching mode has been selected by a user operation, that is, a function of inputting start and end of teaching travel. The autonomous traveling switch 102 has a function of inputting selection of the autonomous traveling mode by a user operation, that is, a function of inputting start and end of autonomous traveling. The discrete input circuit 103 generates a binary signal (hereinafter referred to as an ON / OFF signal) for distinguishing between a state in which both switches are pressed (ON) and a state in which the switches are returned (OFF), and transmits the signal to the following processing blocks. It has the function of an output interface. The switch determination unit 104 monitors the state change before and after the switch is pressed and the change time of the ON / OFF signal of the teaching switch or the autonomous traveling switch transmitted from the discrete input circuit 103, and detects the chattering phenomenon specific to the switch. It has a function of removing, and alternately determining the switch state as shown by the chart K in FIG. 10 and the chart L in FIG. 11 (processing to make a transition to OFF if ON and to ON if OFF). The determination result is transmitted to the mode switching processing unit 105. In the mode switching processing unit 105, a signal for discriminating between the teaching mode, the autonomous driving mode and the standby mode based on the switch judgment result transmitted from the switch judgment unit 104 (hereinafter, a signal for discriminating each mode is sequentially referred to as a teaching mode signal, an autonomous driving mode signal) And a standby mode signal, which will be referred to as an internal mode signal when these are collectively described) and transmitted to the teaching management unit 4 and the steering control calculation unit 5. In addition, in order to smoothly perform the teaching mode and the autonomous driving mode, and to collectively manage inputs for switching between the two modes, a part of the target azimuth setting unit, a part of the input configuration, and the steering control calculation unit 5 include: C
It is configured in the PU. In addition, for safety reasons, the operation of the autonomous traveling switch 102 is not determined by the switch determination unit 104 until the target direction is calculated.

【0007】図9、図10及び図11を参照してティー
チングモード及び自律走行モードの走行パターンの一例
とその際の各スイッチの状態及び内部モード信号の状態
を説明する。図9は自律走行車の走行パターンの概略図
であり、農地での往復走行を想定したパターンである。
1往復目の行程がティーチング走行区間であり、2往復
目の行程が自律走行区間である。図10は図9中のティ
ーチング走行に対応するティーチングスイッチの状態と
ティーチングモード信号の遷移状態の一例を表すタイム
チャートである。チャートFはディスクリート入力回路
103より入力されたティーチングスイッチ101のON
/OFF状態を表す。チャートKはスイッチ判定部104で
判定されたティーチングスイッチの状態を表す。チャー
トGはチャートKのON/OFF状態に同期したモード切替処
理部105における往路と復路の走行の開始から終了ま
での信号の状態を表す。モード切替処理部105はその
内部に予め備えられた判断ルールによりスイッチ判定部
104で判定されたティーチングスイッチ101の一連
のON/OFF(チャートKに対応)について、1回目のON/
OFFは往路走行の開始から終了までの状態と判断し、2
回目のON/OFFは復路走行の開始から終了までの状態と
判断する。判断された各行程は付属情報としてそれぞれ
内部モード信号に付加されてティーチング管理部4と操
向制御演算部5に伝達する。図10では内部モードがテ
ィーチングモードの場合であり、往路のティーチングモ
ード信号と復路のティーチングモード信号を区別してい
る。これにより、ティーチング管理部4ではティーチン
グモードで算出された目標方位18を往路の目標方位又
は復路の目標方位のように区別して格納保持することが
できる。
Referring to FIGS. 9, 10 and 11, an example of a traveling pattern in the teaching mode and the autonomous traveling mode, and the state of each switch and the state of the internal mode signal at that time will be described. FIG. 9 is a schematic diagram of a traveling pattern of an autonomous traveling vehicle, which is a pattern assuming reciprocating traveling on farmland.
The first reciprocating stroke is a teaching traveling section, and the second reciprocating stroke is an autonomous traveling section. FIG. 10 is a time chart showing an example of the state of the teaching switch and the transition state of the teaching mode signal corresponding to the teaching travel in FIG. Chart F shows ON of the teaching switch 101 input from the discrete input circuit 103.
/ OFF state. Chart K represents the state of the teaching switch determined by the switch determination unit 104. Chart G shows the state of the signal from the start to the end of traveling on the outward route and return route in the mode switching processing unit 105 in synchronization with the ON / OFF state of the chart K. The mode switching processing unit 105 performs a first ON / OFF operation for a series of ON / OFF (corresponding to the chart K) of the teaching switch 101 determined by the switch determining unit 104 according to a determination rule provided therein.
OFF is judged as the state from the start to the end of the outbound traveling, and 2
The second ON / OFF is determined to be a state from the start to the end of the return travel. Each of the determined strokes is added to the internal mode signal as additional information and transmitted to the teaching management unit 4 and the steering control calculation unit 5. FIG. 10 shows a case where the internal mode is the teaching mode, and the teaching mode signal on the outward path and the teaching mode signal on the return path are distinguished. As a result, the teaching management section 4 can store and hold the target direction 18 calculated in the teaching mode as a target direction on the outward path or a target direction on the return path.

【0008】図11はモード切替処理部105における
内部モードの遷移状態の一例を表すタイムチャートであ
る。チャートHはディスクリート入力回路103より入
力されたティーチングスイッチ101のON/OFF状態を
表したものであり、図10のチャートFに対応してい
る。チャートIはディスクリート入力回路103より入
力された自律走行スイッチ102のON/OFF状態を表
す。チャートLはスイッチ判定部104で判定された自
律走行スイッチ102の状態を表す。チャートJはモー
ド切替処理部105における両スイッチのON/OFF状態
に同期して生成される内部モード信号の状態を表す。当
初、ティーチングスイッチ101からの往路と復路に相
当するON/OFF信号がそれぞれ入力される(チャート
H)。これを受けてモード切替処理部105では内部モ
ードはティーチングモードであると判別する信号(前述
のティーチングモード信号に相当)を生成し、ティーチ
ング管理部4及び操向制御演算部5に伝達する。ティー
チング管理部4では信号の伝達を受けて内部モードがテ
ィーチングモードであると認識し、方位データの周期的
な読み込みと、読み込み終了後の目標方位18の算出及
び目標方位18の格納保持を往路と復路のそれぞれにつ
いて行う。操向制御演算部5はユーザーの操舵による運
転モードであることを認識し、操向制御コマンド17が
出力されない状態、即ち、待機状態を維持する。
FIG. 11 is a time chart showing an example of a transition state of the internal mode in the mode switching processing section 105. A chart H shows the ON / OFF state of the teaching switch 101 input from the discrete input circuit 103, and corresponds to the chart F in FIG. Chart I shows the ON / OFF state of the autonomous traveling switch 102 input from the discrete input circuit 103. Chart L represents the state of the autonomous traveling switch 102 determined by the switch determination unit 104. Chart J shows the state of the internal mode signal generated in synchronization with the ON / OFF state of both switches in the mode switching processing unit 105. Initially, ON / OFF signals corresponding to the forward path and the return path from the teaching switch 101 are input (chart H). In response to this, the mode switching processing unit 105 generates a signal (corresponding to the above-described teaching mode signal) for determining that the internal mode is the teaching mode, and transmits the signal to the teaching management unit 4 and the steering control calculation unit 5. Upon receiving the signal, the teaching management unit 4 recognizes that the internal mode is the teaching mode, and periodically reads the azimuth data, calculates the target azimuth 18 after the reading is completed, and stores and holds the target azimuth 18 on the outward path. Perform for each return trip. The steering control calculation unit 5 recognizes that the driving mode is the driving mode by the user's steering, and maintains a state in which the steering control command 17 is not output, that is, a standby state.

【0009】時点Kで自律走行スイッチ102のON判定
を受けて内部モードは待機モードから自律走行モードに
遷移する。モード切替処理部105は内部モードが自律
走行モードであるとする信号(前述の自律走行モード信
号に相当)を生成し、ティーチング管理部4及び操向制
御演算部5に伝達する。ティーチング管理部4では信号
の伝達を受けて内部モードが自律走行モードであると認
識し、格納されてある目標方位を往路と復路のそれぞれ
において設定し、操向制御演算部5に伝達する。操向制
御演算部5は自律走行モードの処理として伝達された目
標方位18と車両方位16とから操向制御コマンド17
を生成し、以下、所定の操向制御が行われる。
At time K, upon receiving the ON determination of the autonomous traveling switch 102, the internal mode shifts from the standby mode to the autonomous traveling mode. The mode switching processing unit 105 generates a signal indicating that the internal mode is the autonomous driving mode (corresponding to the above-described autonomous driving mode signal), and transmits the signal to the teaching management unit 4 and the steering control calculation unit 5. In response to the transmission of the signal, the teaching management unit 4 recognizes that the internal mode is the autonomous driving mode, and sets the stored target direction in each of the outward and return routes, and transmits it to the steering control calculation unit 5. The steering control calculation unit 5 calculates a steering control command 17 based on the target azimuth 18 and the vehicle azimuth 16 transmitted as the processing in the autonomous driving mode.
Is generated, and thereafter, predetermined steering control is performed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】前述の目標方位の算出
方法では以下で説明するように目標方位誤差を生じさせ
る場合がある。つまり、ティーチング走行中に車両が停
止した場合には停止中の車両方位も目標方位の算出対象
データとして逐次加算されてしまい、これが目標方位誤
差の要因となる場合があった。また、走行中に増速又は
減速して移動速度が変化する場合においても、車両方位
の検出周期に対する移動距離にムラが生じて車両方位検
出地点に疎密が生じるため、目標方位誤差の要因となり
やすい。更にはティーチング走行開始点まで車両を移動
させる際、ユーザーによるコース修正を必要とするが、
その際、ユーザーの操舵によって舵角が一時的に左右に
振られるうえ、ティーチング走行開始地点に到達した後
も車両進行方向を調整するために舵角と車両方位がしば
らく真直ぐ向かない場合がある。この場合も目標方位と
大きくずれた車両方位が検出されてしまうので目標方位
誤差の要因となってしまう。
In the above-described method of calculating the target azimuth, a target azimuth error may occur as described below. That is, when the vehicle stops during the teaching travel, the stopped vehicle direction is also sequentially added as target direction calculation target data, and this may cause a target direction error. In addition, even when the moving speed changes due to acceleration or deceleration during traveling, unevenness occurs in the moving distance with respect to the vehicle azimuth detection cycle, and the vehicle azimuth detection points become uneven, which is likely to cause a target azimuth error. . In addition, when moving the vehicle to the teaching start point, the course needs to be modified by the user,
At this time, the steering angle is temporarily swung right and left by the steering of the user, and the steering angle and the vehicle azimuth may not be straight for a while to adjust the vehicle traveling direction even after reaching the teaching traveling start point. In this case as well, a vehicle azimuth greatly deviating from the target azimuth is detected, which causes a target azimuth error.

【0011】これらの場合をユーザーが田植え機での植
付け作業と同時にティーチングモードを行うことに当て
はめてみると以下の不具合が想定される。田植えの植付
け作業では機械調整のため車両を停止させることが多々
あり、停止状態での車両方位が検出される場合が生じ
る。また、ティーチングモード開始点付近や終了点付近
では車両の速度が定常走行時より遅いので定常走行され
た区間よりも車両方位の検出数が多くなり、方位データ
としての重みが区間で異なることになる。そこで対策と
して厳密にティーチング走行を行うようにユーザーに走
行停止の禁止を含む一定速度の走行と目標地点に至って
も定常速度のまま通過することを運用時の制約として義
務づけることが考えられる。しかし、この対策では車両
方位を検出する精度は向上するものの苗の植付け不良を
発生しやすく、後々植え直し作業が必要になることを考
えると採用できるものではない。本発明は上記の課題に
鑑みてなされたものであり、実作業でのティーチング走
行における目標方位設定を高精度に行える自律走行車の
自律直進装置の提供にある。
If these cases are applied to the case where the user performs the teaching mode at the same time as the planting operation with the rice transplanter, the following problems are assumed. In the planting work of rice planting, the vehicle is often stopped for machine adjustment, and the vehicle direction in the stopped state may be detected. In addition, since the speed of the vehicle is slower in the vicinity of the teaching mode start point and the end point than in the steady driving, the number of detected vehicle azimuths is larger than in the section where the vehicle is steadily driven, and the weight as the azimuth data is different in the section. . As a countermeasure, it is conceivable to oblige the user to travel at a constant speed including the prohibition of stopping the travel and to pass the vehicle at the steady speed even when reaching the target point as a constraint during operation so as to strictly perform the teaching travel. However, although this measure improves the accuracy of detecting the direction of the vehicle, it is difficult to plant seedlings easily and cannot be adopted in view of the necessity of replanting work later. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an autonomous vehicle that can accurately set a target direction in a teaching operation in actual work.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 [1]車両の方位(16)を周期的に検出する方位セン
サ(1)と、該車両の方位(16)を伝達され、該車両
の方位(16)に基づいて目標方位(18)を算出する
演算手段(41)とを備える自律直進装置において、前
記車両の方位(16)の検出周期毎の移動距離を検出す
る移動距離検出手段を備え、前記演算手段(41)は、
前記移動距離を受け、前記車両の方位(16)を教示走
行開始地点から終了地点までの前記移動距離で積分して
方位積分値を算出し、前記移動距離に基づき教示走行開
始地点から終了地点までの総移動距離を算出し、前記方
位積分値を前記総移動距離で除算した値を前記目標方位
(18)とすることを特徴とする自律直進装置。
The gist of the present invention to achieve the above object lies in the following inventions. [1] An orientation sensor (1) for periodically detecting the orientation (16) of a vehicle and an orientation (16) of the vehicle are transmitted, and a target orientation (18) is calculated based on the orientation (16) of the vehicle. A moving distance detecting means for detecting a moving distance in each detection cycle of the azimuth (16) of the vehicle, wherein the calculating means (41) comprises:
Receiving the travel distance, the azimuth (16) of the vehicle is integrated with the travel distance from the teaching travel start point to the end point to calculate an azimuth integral value, and from the teaching travel start point to the end point based on the travel distance. The autonomous straight-ahead device, wherein the target azimuth (18) is obtained by calculating the total travel distance of the target azimuth and dividing the azimuth integral value by the total travel distance.

【0013】[2]操舵機構を有する車両に搭載され、
該車両の方位(16)を周期的に検出する方位センサ
(1)と、該車両の方位(16)を伝達され、該車両の
方位(16)に基づいて目標方位(18)を算出する演
算手段(41)とを備える自律直進装置において、前記
車両の方位(16)の検出周期毎の移動距離を検出する
移動距離検出手段と、前記操舵機構による操舵に応じた
舵角を検出する舵角センサ(11)とを備え、前記演算
手段(41)は、前記移動距離と前記舵角とを受け、前
記車両の方位(16)を教示走行開始地点から終了地点
までの前記移動距離で積分する積分演算により方位積分
値を算出し、教示走行開始地点から終了地点までの前記
移動距離の加算により該移動距離の総和を算出し、前記
方位積分値を該移動距離の総和で除算した値を前記目標
方位(18)として算出し、所定の範囲に前記舵角が存
するか否かを判定し、前記舵角が所定範囲に存しないと
判定した期間には、前記積分演算および前記移動距離の
加算の中断をすることを特徴とする自律直進装置。
[2] mounted on a vehicle having a steering mechanism,
An azimuth sensor (1) for periodically detecting the azimuth (16) of the vehicle, and an operation for receiving the azimuth (16) of the vehicle and calculating a target azimuth (18) based on the azimuth (16) of the vehicle. A moving distance detecting means for detecting a moving distance in each detection cycle of the azimuth of the vehicle, and a steering angle for detecting a steering angle according to steering by the steering mechanism. A sensor (11), wherein the calculating means (41) receives the movement distance and the steering angle, and integrates the azimuth (16) of the vehicle with the movement distance from a teaching travel start point to an end point. Calculate the azimuth integral value by integral operation, calculate the sum of the travel distances by adding the travel distances from the teaching travel start point to the end point, and divide the azimuth integral value by the total sum of the travel distances. As the target direction (18) And determining whether or not the steering angle exists in a predetermined range, and interrupting the integration operation and the addition of the moving distance during a period in which it is determined that the steering angle does not exist in the predetermined range. And an autonomous straight-ahead device.

【0014】[3]前記演算手段(41)は、前記積分
演算における前記中断の直前の値を積分値として保持
し、前記加算における前記中断の直前の値を加算値とし
て保持し、前記舵角が所定範囲に入ったと判定したとき
には、前記積分演算と前記移動距離の加算の再開をし、
前記中断直前の前記加算値に前記再開後の前記移動距離
を加算して新たな加算値とし、前記中断直前の前記積分
値に前記再開後の該車両の方位(16)を前記再開後の
前記移動距離で部分積分した値を加算して新たな積分値
とし、最新の前記新たな積分値を前記方位積分値とし、
最新の前記新たな加算値を前記移動距離の総和とするこ
とを特徴とする[2]に記載の自律直進装置。
[3] The arithmetic means (41) holds a value immediately before the interruption in the integration operation as an integral value, holds a value immediately before the interruption in the addition as an addition value, and When it is determined that is within a predetermined range, restart the integration operation and the addition of the moving distance,
The moving distance after the restart is added to the added value immediately before the interruption to obtain a new added value, and the azimuth (16) of the vehicle after the restart is added to the integrated value immediately before the interruption. Adding a value obtained by partially integrating the moving distance to form a new integral value, the latest new integral value as the azimuth integral value,
The autonomous straight-ahead device according to [2], wherein the latest new added value is the sum of the moving distances.

【0015】[4]操舵機構を有する車両に搭載され、
該車両の方位(16)を周期的に検出する方位センサ
(1)と、該車両の方位(16)を伝達され、該車両の
方位(16)に基づいて目標方位(18)を算出する演
算手段(41)とを備える自律直進装置において、前記
車両の方位(16)の検出周期毎の移動距離を検出する
移動距離検出手段と、前記操舵機構による操舵に応じた
舵角を検出する舵角センサ(11)とを備え、前記演算
手段(41)は、前記移動距離と前記舵角とを受け、前
記車両の方位(16)を教示走行開始地点から終了地点
までの前記移動距離で積分する積分演算により方位積分
値を算出し、教示走行開始地点から終了地点までの前記
移動距離の加算により該移動距離の総和を算出し、前記
方位積分値を該移動距離の総和で除算した値を前記目標
方位(18)として算出し、前記演算手段(41)は前
記舵角が所定の期間、所定の範囲に存するか否かを判定
し、前記舵角が前記所定の期間にわたって、前記所定の
範囲に存しなかったと判定した期間には、前記積分演算
および前記移動距離の加算の中断をすることを特徴とす
る自律直進装置。
[4] mounted on a vehicle having a steering mechanism,
An azimuth sensor (1) for periodically detecting the azimuth (16) of the vehicle, and an operation for receiving the azimuth (16) of the vehicle and calculating a target azimuth (18) based on the azimuth (16) of the vehicle. A moving distance detecting means for detecting a moving distance in each detection cycle of the azimuth of the vehicle, and a steering angle for detecting a steering angle according to steering by the steering mechanism. A sensor (11), wherein the calculating means (41) receives the movement distance and the steering angle, and integrates the azimuth (16) of the vehicle with the movement distance from a teaching travel start point to an end point. Calculate the azimuth integral value by integral operation, calculate the sum of the travel distances by adding the travel distances from the teaching travel start point to the end point, and divide the azimuth integral value by the total sum of the travel distances. As the target direction (18) The calculating means (41) determines whether or not the steering angle is within a predetermined range for a predetermined period, and determines that the steering angle is not within the predetermined range over the predetermined period. The autonomous straight-ahead device, wherein the integration operation and the addition of the moving distance are interrupted during a period.

【0016】[5]前記演算手段(41)は、前記積分
演算における前記中断の直前の値を積分値として保持
し、前記加算における前記中断の直前の値を加算値とし
て保持し、前記舵角が前記所定の期間を超えて前記所定
の範囲に存していると前記演算手段(41)が判定した
ときには、前記積分演算と前記移動距離の加算の再開を
し、前記中断直前の前記加算値に前記再開後の前記移動
距離を加算して新たな加算値とし、前記中断直前の前記
積分値に前記再開後の該車両の方位(16)を前記再開
後の前記移動距離で部分積分した値を加算して新たな積
分値とし、最新の前記新たな積分値を前記方位積分値と
し、最新の前記新たな加算値を前記移動距離の総和とす
ることを特徴とする[4]に記載の自律直進装置。
[5] The arithmetic means (41) holds a value immediately before the interruption in the integration operation as an integral value, holds a value immediately before the interruption in the addition as an addition value, and When the calculating means (41) determines that the value is within the predetermined range beyond the predetermined period, the integration operation and the addition of the moving distance are restarted, and the added value immediately before the interruption is returned. Is added to the moving distance after the restart to obtain a new added value, and a value obtained by partially integrating the integral (16) of the vehicle after the restart with the moving distance after the restart to the integral value just before the interruption. [4], wherein a new integral value is added by adding a new integral value, the latest new integral value is used as the azimuth integral value, and the latest new added value is the sum of the moving distances. Autonomous straight-ahead device.

【0017】[6]前記移動距離検出手段は、前記車両
の車輪の回転角を所定の分解能で検出して該回転角をパ
ルス信号に変換する車速センサ(8)と、前記パルス信
号のパルス数を計数して積算パルス信号に変換するカウ
ンタ回路(81)と、前記積算パルス信号を周期的に読
み出して車速信号に変換する車速演算部(9)と、前記
車速演算部(9)で読み出した積算パルス信号を伝達さ
れて前記移動距離に変換する移動距離演算部(10)と
を備えることを特徴とする[1]乃至[5]に記載の自
律直進装置。
[6] The moving distance detecting means detects a rotation angle of a wheel of the vehicle at a predetermined resolution and converts the rotation angle into a pulse signal, and a pulse number of the pulse signal. A counter circuit (81) for counting and converting the accumulated pulse signal into an integrated pulse signal, a vehicle speed calculating section (9) for periodically reading out the integrated pulse signal and converting it into a vehicle speed signal, and a readout by the vehicle speed calculating section (9). The autonomous straight-line device according to any one of [1] to [5], further including: a moving distance calculating unit (10) that receives the integrated pulse signal and converts the integrated pulse signal into the moving distance.

【0018】[7]車両の方位(16)を周期的に検出
する方位センサ(1)と、該車両の方位(16)を伝達
され、該車両の方位(16)に基づいて目標方位(1
8)を算出する演算手段(41)とを備える自律直進装
置において、前記車両の車輪の回転角を所定の分解能で
検出して該回転角をパルス信号に変換する車速センサ
(8)と、前記パルス信号のパルス数を計数して積算パ
ルス信号に変換するカウンタ回路(81)と、前記積算
パルス信号を周期的に読み出して車速信号に変換する車
速演算部(9)と、前記車速演算部(9)で読み出した
積算パルス信号を伝達されて前記移動距離に変換する移
動距離演算部(10)とを備え、前記演算手段(41)
は、前記車速信号と前記移動距離とを受け、前記車両の
方位(16)を教示走行開始地点から終了地点までの前記移
動距離で積分する積分演算により方位積分値を算出し、
教示走行開始地点から終了地点までの前記移動距離の加
算により該移動距離の総和を算出し、前記方位積分値を
該移動距離の総和で除算した値を前記目標方位(18)
として算出し、所定の速度に車速が至っているか否かを
判定し、前記車速が所定の速度に至っていないと判定し
た期間には、前記積分演算および前記移動距離の加算の
中断をすることを特徴とする自律直進装置。
[7] An azimuth sensor (1) for periodically detecting the azimuth (16) of the vehicle and the azimuth (16) of the vehicle are transmitted, and the target azimuth (1) is determined based on the azimuth (16) of the vehicle.
A vehicle speed sensor (8) for detecting a rotation angle of a wheel of the vehicle with a predetermined resolution and converting the rotation angle into a pulse signal; A counter circuit (81) for counting the number of pulses of the pulse signal and converting the integrated pulse signal into an integrated pulse signal; a vehicle speed calculating unit (9) for periodically reading the integrated pulse signal and converting the integrated pulse signal into a vehicle speed signal; A moving distance calculating unit (10) for transmitting the integrated pulse signal read in 9) and converting the integrated pulse signal into the moving distance;
Receives the vehicle speed signal and the travel distance, calculates an azimuth integral value by an integral operation of integrating the azimuth (16) of the vehicle with the travel distance from the teaching travel start point to the end point,
The sum of the travel distances is calculated by adding the travel distances from the teaching traveling start point to the end point, and a value obtained by dividing the azimuth integral value by the total sum of the travel distances is the target azimuth (18).
It is determined whether or not the vehicle speed has reached a predetermined speed, and during the period in which it is determined that the vehicle speed has not reached the predetermined speed, the integration calculation and the addition of the moving distance are interrupted. And an autonomous straight-ahead device.

【0019】[8]前記演算手段(41)は、前記積分
演算における前記中断の直前の値を積分値として保持
し、前記加算における前記中断の直前の値を加算値とし
て保持し、前記車速が所定の速度に至っていると前記演
算手段(41)が判定したときには、前記積分演算と前
記移動距離の加算の再開をし、前記中断直前の前記加算
値に前記再開後の前記移動距離を加算して新たな加算値
とし、前記中断直前の前記積分値に前記再開後の該
車両の方位(16)を前記再開後の前記移動距離で部分
積分した値を加算して新たな積分値とし、最新の前記新
たな積分値を前記方位積分値とし、最新の前記新たな加
算値を前記移動距離の総和とすることを特徴とする
[7]に記載の自律直進装置。
[8] The arithmetic means (41) holds the value immediately before the interruption in the integration operation as an integral value, holds the value immediately before the interruption in the addition as an added value, and When the calculating means (41) determines that the predetermined speed has been reached, the integral calculation and the addition of the moving distance are restarted, and the moving distance after the restart is added to the added value immediately before the interruption. To a new added value, and to the integrated value immediately before the interruption,
A value obtained by partially integrating the azimuth (16) of the vehicle with the moving distance after the restart is added to obtain a new integrated value, the latest new integrated value is used as the azimuth integrated value, and the latest new added value is used. Is the sum of the moving distances, the autonomous straight-ahead device according to [7].

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、図1に基づき本発明の一実
施の形態を説明する。図1は本実施の形態にかかるティ
ーチングモードでの目標方位設定部のブロック図を表
す。自律直進装置を搭載した車両全体の構成は図6に表
した従来例の構成中の目標方位設定部を図1の目標方位
設定部に置き換えたものを想定している。自律走行モー
ドの構成と作用、並びにティーチングモードと自律走行
モードの切り替えのための入力の構成と作用は前述の従
来例と同一である。この図1により実施例の構成を説明
する。本実施の形態の目標方位設定部は目標方位算出の
基礎とするデータとして従来例の車両方位に加えて、車
両速度、移動距離及び舵角を用い、それぞれのデータを
検出、変換及び伝達する構成を並列に備える。車両方位
を検出、変換及び伝達するための構成は図6と同一であ
る。尚、舵角を検出、変換及び伝達するための構成は図
8と同一である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of a target direction setting unit in a teaching mode according to the present embodiment. The overall configuration of the vehicle equipped with the autonomous straight-ahead device assumes that the target azimuth setting unit in the configuration of the conventional example shown in FIG. 6 is replaced by the target azimuth setting unit in FIG. The configuration and operation of the autonomous traveling mode, and the configuration and operation of the input for switching between the teaching mode and the autonomous traveling mode are the same as those of the above-described conventional example. The configuration of the embodiment will be described with reference to FIG. The target azimuth setting unit of the present embodiment detects, converts, and transmits the respective data using the vehicle speed, the moving distance, and the steering angle in addition to the conventional vehicle azimuth as data on which the target azimuth is calculated. Are provided in parallel. The configuration for detecting, converting and transmitting the vehicle direction is the same as that in FIG. The configuration for detecting, converting, and transmitting the steering angle is the same as that in FIG.

【0021】車両速度を検出、変換及び伝達する構成
は、図6および図8の車輪7の近傍に取り付けられ、車
輪7の回転角を所定の分解能で検出し、その回転角をパ
ルス信号として出力する車速センサ8と、車速センサ8
の出力であるパルス信号のパルス数を計数して積算パル
ス信号に変換するカウンタ回路81と、前記積算パルス
信号を周期的に読み出してCPUの処理部で利用可能な車
速信号(以下、車速信号Vと呼ぶ)に変換し、変換され
た車速信号Vをティーチング管理部41に、また前記積
算パルス信号を移動距離演算部10にそれぞれ伝達する
車速演算部9と、伝達された積算パルス信号に基づいて
移動距離の増分(以下、距離増分ΔSと呼ぶ)を算出
し、算出された距離増分ΔSをティーチング管理部41
に伝達する移動距離演算部10とから構成される。距離
増分ΔSは検出周期毎に読み出された積算パルス信号に
距離のスケールファクタをかけて算出される。舵角を検
出、変換および伝達する構成は、図6及び図8の舵角変
更装置6に取り付けられ、舵角を検出する舵角センサ1
1と、舵角センサ11の検出値をデジタル変換するAD
変換回路21と、AD変換回路21の出力を以下の処理
部で利用可能な所定の信号(以下、舵角信号δと呼ぶ)
に演算変換し、アクチュエータ駆動量演算部22とティ
ーチング管理部41に伝達する舵角演算部12とから構
成される。なお、図8において入出力説明の便宜のた
め、AD変換回路を車両方位の伝達経路と舵角の伝達経
路のそれぞれを構成したが、一つのAD変換回路の入出
力に変換処理にかかる程度の時差を設けて車両方位と舵
角のAD変換を一つのAD変換回路で賄う構成を採用し
ても差し支えない。
The structure for detecting, converting and transmitting the vehicle speed is mounted near the wheel 7 shown in FIGS. 6 and 8, detects the rotation angle of the wheel 7 at a predetermined resolution, and outputs the rotation angle as a pulse signal. Vehicle speed sensor 8 and vehicle speed sensor 8
A counter circuit 81 that counts the number of pulses of the pulse signal output from the CPU and converts the pulse signal into an integrated pulse signal; and a vehicle speed signal (hereinafter referred to as a vehicle speed signal V) that is periodically read out from the integrated pulse signal and can be used by a processing unit of the CPU. ), And the converted vehicle speed signal V is transmitted to the teaching management unit 41, the integrated pulse signal is transmitted to the moving distance calculation unit 10, and the vehicle speed calculation unit 9 is transmitted based on the transmitted integrated pulse signal. An increment of the moving distance (hereinafter, referred to as a distance increment ΔS) is calculated, and the calculated distance increment ΔS is used as the teaching management unit 41.
And a moving distance calculating unit 10 for transmitting the moving distance to the moving object. The distance increment ΔS is calculated by multiplying the integrated pulse signal read for each detection cycle by a distance scale factor. The configuration for detecting, converting and transmitting the steering angle is attached to the steering angle changing device 6 shown in FIGS. 6 and 8, and the steering angle sensor 1 for detecting the steering angle is used.
1 and AD for digitally converting the detection value of the steering angle sensor 11
The output of the conversion circuit 21 and the AD conversion circuit 21 is a predetermined signal (hereinafter, referred to as a steering angle signal δ) that can be used in the following processing unit.
The steering angle calculator 12 is configured to calculate the actuator drive amount and transmit it to the teaching manager 41. In FIG. 8, for convenience of explanation of input / output, the AD conversion circuit is configured as a transmission path of the vehicle azimuth and a transmission path of the steering angle. A configuration in which a time difference is provided and the AD conversion of the vehicle azimuth and the steering angle is covered by one AD conversion circuit may be adopted.

【0022】本実施の態様のティーチング管理部41は
従来例のティーチング管理部4の処理と異なる。ティー
チング管理部41の目標方位の算出方法を説明する。テ
ィーチング管理部41は一定周期毎に入力される車両方
位信号(以下、方位信号ψと呼ぶ)と距離増分ΔSで積
分した値であるΣ(ψ・ΔS)の算出をティーチング走
行でのデータ検出(サンプリング)と同時進行で行う。
積分値Σ(ψ・ΔS)の算出は距離積分であるため、車
両停止期間の距離増分ΔSは0(ゼロ)となり、同じ方
位を検出し続ける停止期間においては積分値が増加する
ことはない。また、ティーチングモードでの全走行距離
(以下、ティーチング距離Stと呼ぶ)を算出するた
め、走行中に周期的に距離増分ΔSを加算し、St=Σ
ΔSとして算出する。ティーチングモードが終了した時
点で積分値Σ(ψ・ΔS)及びティーチング距離Stが
ティーチング管理部41内に格納保持される。ティーチ
ング管理部41はこれらの演算処理及び格納保持を往路
と復路のティーチングモードそれぞれで区別して行う。
ティーチング走行が終了した時点、すなわち積分値Σ
(ψ・ΔS)及びティーチング距離Stの算出が終了し
た時点で格納保持されている積分値Σ(ψ・ΔS)及び
ティーチング距離Stが読み出され、目標方位(以下、
目標方位ψtgtと呼ぶ)の算出としてψtgt=Σ(ψ・Δ
S)/Stが行われる。
The teaching management section 41 of this embodiment is different from the processing of the teaching management section 4 of the conventional example. A method of calculating the target direction by the teaching management unit 41 will be described. The teaching management unit 41 calculates the vehicle azimuth signal (hereinafter referred to as azimuth signal さ れ る) input at regular intervals and the calculation of 値 (ψ · ΔS), which is a value obtained by integrating the distance increment ΔS, in the data detection during teaching travel ( Sampling).
Since the calculation of the integral value Σ (ψ · ΔS) is distance integration, the distance increment ΔS during the vehicle stop period is 0 (zero), and the integral value does not increase during the stop period in which the same azimuth is continuously detected. Further, in order to calculate the total traveling distance in the teaching mode (hereinafter referred to as the teaching distance St), the distance increment ΔS is periodically added during traveling, and St = Σ
It is calculated as ΔS. When the teaching mode ends, the integral value Σ (ψ · ΔS) and the teaching distance St are stored and held in the teaching management unit 41. The teaching management unit 41 performs these arithmetic processing and storage and storage separately in the forward and return teaching modes.
At the end of the teaching run, that is, the integral value Σ
At the time when the calculation of (積分 · ΔS) and the teaching distance St is completed, the integrated value Σ (ψ · ΔS) and the teaching distance St stored and held are read out, and the target azimuth (hereinafter, referred to as “target azimuth (hereinafter, referred to as
As the calculation of the target direction ψtgt), ψtgt = Σ (ψ · Δ
S) / St.

【0023】上述の積分値Σ(ψ・ΔS)及びティーチ
ング距離Stの算出は車両が走行の開始から終了までデ
ータ検出に適する状態で走行した場合である。本実施の
形態にかかる自律直進装置内の目標方位設定部は、発明
が解決しようとする課題で述べたように操舵が安定せ
ず、舵角が直進位置を中心としてある幅以内に収束され
ない状態や、車両速度が規定速度以上に達していない状
態下では、それらの状態にある期間の方位データと移動
距離データを目標方位算出用データから除外することで
目標方位の高精度化を図るものである。以下に具体的に
説明する。上述の精度低下要因のある状態においては積
分値Σ(ψ・ΔS)及びティーチング距離Stの算出を
中断し、これらの算出値は中断直前の値(以下、中断直
前のΣ(ψ・ΔS)をΣ'、中断直前のStをSt'と呼
ぶ)で維持される。上述の精度低下要因のある状態から
脱したと各センサの出力よりティーチング管理部41で
判定されると積分値Σ(ψ・ΔS)及びティーチング距
離Stの算出が再開される。再開後に検出された方位信
号ψ及び距離増分ΔSが中断直前の積分値Σ'及びティ
ーチング距離St'に合算され、Σ(ψ・ΔS)=Σ'+
(ψ・ΔS)及び、St=St'+ΔSとして算出され
る。
The calculation of the integral value Σ (ψ · ΔS) and the teaching distance St described above is based on the case where the vehicle travels in a state suitable for data detection from the start to the end of the travel. The target azimuth setting unit in the autonomous straight-ahead device according to the present embodiment is in a state where the steering is not stabilized and the steering angle is not converged within a certain width around the straight-ahead position as described in the problem to be solved by the invention. Also, when the vehicle speed has not reached the specified speed or more, the direction data and travel distance data during those periods are excluded from the target direction calculation data to improve the accuracy of the target direction. is there. This will be specifically described below. In the state where the accuracy is reduced as described above, the calculation of the integral value Δ (ψ · ΔS) and the teaching distance St is interrupted, and these calculated values are set to the values immediately before the interruption (hereinafter, Σ (ψ · ΔS) immediately before the interruption). Σ ′, St immediately before interruption is referred to as St ′). When the teaching management unit 41 determines from the output of each sensor that the vehicle has escaped from the above-described state in which the cause of the accuracy reduction has occurred, the calculation of the integral value Σ (ψ · ΔS) and the teaching distance St is restarted. The azimuth signal ψ and the distance increment ΔS detected after the restart are added to the integral Σ ′ and the teaching distance St ′ immediately before the interruption, and Σ (ψ · ΔS) = Σ ′ +
(Ψ · ΔS) and St = St ′ + ΔS.

【0024】図2を参照して本発明の一実施の形態であ
る自律直進装置内の処理手順を説明する。図2はCPU
におけるティーチングモードから自律走行モードまでの
一連の処理をフロー図で表したものである。システムの
初期化とは、プログラム起動時のCPU周辺デバイス初期
設定のほか、ティーチング管理部41内に格納保持され
た各データの初期設定やリセット処理を意味する。スイ
ッチ判定とは、前述のスイッチ判定部104でのチャタ
リング現象の除去ならびスイッチ状態の交互判定処理を
意味する。方位演算とは、方位演算部3での方位信号ψ
の算出処理、及びティーチング管理部41への方位信号
ψの伝達処理を意味する。車速演算とは、車速演算部9
での車速信号Vへの変換処理及びティーチング管理部4
1への車速信号Vの伝達処理と移動距離演算部10への
積算パルス信号の伝達処理を意味する。移動距離演算と
は、移動距離演算部10での距離増分ΔSへの変換処理
とティーチング管理部41への距離増分ΔSの伝達処理
を意味する。舵角演算とは、舵角演算部12での舵角信
号δの算出処理とティーチング管理部41およびアクチ
ュエータ駆動量演算部22への舵角信号δの伝達処理を
意味する。モード切替とは、前述のモード切替処理部1
05における内部モード信号の遷移処理を意味する。テ
ィーチング管理とは、上述した方位データと移動距離デ
ータから後述する中間値を算出し、ティーチングモード
が終了した時点での目標方位の算出処理を意味する。操
向制御演算とは、ティーチング管理部41によって設定
された目標方位と走行中に検出される車両方位を用いて
前述の操向制御コマンド17を生成する処理を意味す
る。アクチュエータ駆動量演算とは、操向制御コマンド
17に従って舵角を最適化すべく操舵系統を駆動させる
信号(アクチュエータ駆動量)を算出し、DA変換回路2
3に出力する処理を意味する。CPUはスイッチ判定か
らアクチュエータ駆動量演算までの処理を図2の順序で
周期的に実行するものである。
Referring to FIG. 2, a processing procedure in the autonomous straight traveling apparatus according to one embodiment of the present invention will be described. Figure 2 shows the CPU
FIG. 5 is a flowchart showing a series of processes from a teaching mode to an autonomous driving mode in FIG. The initialization of the system means not only the initial setting of the CPU peripheral device at the time of starting the program, but also the initial setting and reset processing of each data stored and held in the teaching management unit 41. The switch determination means removal of the chattering phenomenon in the switch determination unit 104 and alternate determination processing of the switch state. The azimuth calculation means the azimuth signal 方位 in the azimuth calculation unit 3.
And transmission processing of the azimuth signal へ to the teaching management unit 41. The vehicle speed calculation means a vehicle speed calculation unit 9
Conversion to vehicle speed signal V and teaching management unit 4
1 and a process of transmitting an integrated pulse signal to the moving distance calculation unit 10. The moving distance calculation means a process of converting the distance increment ΔS by the moving distance calculation unit 10 and a process of transmitting the distance increment ΔS to the teaching management unit 41. The steering angle calculation means a process of calculating the steering angle signal δ in the steering angle calculation unit 12 and a process of transmitting the steering angle signal δ to the teaching management unit 41 and the actuator drive amount calculation unit 22. The mode switching is the mode switching processing unit 1 described above.
05 means transition processing of the internal mode signal. The teaching management means a process of calculating an intermediate value, which will be described later, from the azimuth data and the moving distance data, and calculating a target azimuth when the teaching mode ends. The steering control calculation means a process of generating the above-described steering control command 17 using the target direction set by the teaching management unit 41 and the vehicle direction detected during traveling. Actuator drive amount calculation means calculating a signal (actuator drive amount) for driving a steering system in order to optimize the steering angle in accordance with the steering control command 17,
3 means a process of outputting the data. The CPU periodically executes processing from switch determination to actuator drive amount calculation in the order shown in FIG.

【0025】図2中のティーチング管理の詳細について
図3、図4及び図5を参照して説明する。図3と図4は
図2中のティーチング管理の中の処理をフロー図に表し
たものである。図5は自律走行車の走行パターンの一例
であり、図9中の一行程目である往路のティーチング走
行の場合の舵角、車両方位、車両速度、後述する中間値
の算出状態、及び移動距離のタイムチャートである。図
3のティーチング管理は大きく分けて2つの流れからな
り、向かって左の流れは、ティーチング走行が終了した
後の目標方位の算出と格納保持を実行する流れ、ならび
に待機モードでティーチングを行わない時の流れ(以
下、フロー1と呼ぶ)である。向かって右の枝別れした
流れは、ティーチング走行中に算出される車両方位の積
分値Σ(ψ・ΔS)とティーチング距離St(これらを
以下、まとめて中間値と呼ぶ)の算出と格納保持を実行
する流れ、ならびに前記中間値算出開始前のデータリセ
ットと内部モードの初期設定を行う流れ(以下、フロー
2と呼ぶ)である。
Details of the teaching management in FIG. 2 will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 5. FIG. 3 and FIG. 4 are flowcharts showing processing in the teaching management in FIG. FIG. 5 shows an example of a traveling pattern of the autonomous traveling vehicle. The steering angle, the vehicle direction, the vehicle speed, the calculation state of an intermediate value described later, and the moving distance in the case of the teaching travel on the outward path, which is the first stroke in FIG. It is a time chart. The teaching management shown in FIG. 3 is roughly divided into two flows. The flow on the left is a flow for executing calculation and storage of the target direction after the teaching travel is completed, and when the teaching is not performed in the standby mode. (Hereinafter referred to as flow 1). The flow branched to the right toward the right side calculates and stores and stores the integrated value Σ (ψ · ΔS) of the vehicle direction and the teaching distance St (hereinafter, collectively referred to as an intermediate value) calculated during the teaching travel. This is a flow of execution, and a flow of resetting data before starting the calculation of the intermediate value and initializing the internal mode (hereinafter, referred to as flow 2).

【0026】フロー2中に示す処理のうち、処理pから
処理αまでの中間値の算出を開始又は中断する一連の処
理を説明する。図4中の処理pから処理rは、舵角の絶
対値が予め定められた規格値(処理rの判定条件δst
/2に相当)以下にあるかどうかを判定する処理であ
る。即ち、操舵が一定の舵角以下で安定しているかどう
かを判定し、安定していると判定した場合は次の判定処
理に進むものである。図5においてはチャートAの時点
G以降で舵角が安定して処理rの判定条件を満たしてい
る。図4中の処理sから処理uは、舵角の静定時間が予
め定められた規格値(処理uの判定条件Tstに相当)
以上経過したかどうかを判定する処理である。即ち、操
舵が決定されて規格値以下に入った最終時点からの経過
時間を計測し、当該経過時間が舵角静定時間Tstを超
えて規格以下と判定した場合には次の判定処理に進むも
のである。図5においては、チャートAの時点H以降で
舵角が静定して処理uの判定条件を満たしている。
A series of processes for starting or interrupting the calculation of the intermediate value from the process p to the process α among the processes shown in the flow 2 will be described. Processing p to processing r in FIG. 4 is performed in such a manner that the absolute value of the steering angle is a predetermined standard value (the determination condition δst of processing r).
/ 2) (equivalent to / 2). That is, it is determined whether or not the steering is stable at a certain steering angle or less, and if it is determined that the steering is stable, the process proceeds to the next determination process. In FIG. 5, the steering angle is stabilized after the point G in the chart A, and the determination condition of the processing r is satisfied. Processing s to processing u in FIG. 4 is a predetermined standard value (corresponding to the determination condition Tst of the processing u) in which the settling time of the steering angle is predetermined.
This is a process of determining whether or not the above has elapsed. That is, the elapsed time from the last time when the steering is determined and the value falls below the standard value is measured, and when the elapsed time exceeds the steering angle stabilization time Tst and is determined to be equal to or less than the standard value, the process proceeds to the next determination process. It is a thing. In FIG. 5, the steering angle is settled after the time point H of the chart A, and the determination condition of the processing u is satisfied.

【0027】図4中の処理vから処理xは、車両速度が
予め定められた規格値(処理xの判定条件Vstに相
当)以上であるかどうかを判定する処理である。即ち、
車両速度が中間値の算出に適した最低限の速度以上に至
ったかどうかを判定するものである。図5においてはチ
ャートCの時点I以降で車両速度が初めて中間値の算出
に適した速度に至り、処理xの判定条件を満たしてい
る。
Processes v to x in FIG. 4 are processes for determining whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined standard value (corresponding to the determination condition Vst of the process x). That is,
This is for determining whether or not the vehicle speed has reached a minimum speed suitable for calculating the intermediate value. In FIG. 5, the vehicle speed reaches a speed suitable for calculation of the intermediate value for the first time after the time point I of the chart C, and satisfies the determination condition of the process x.

【0028】図4中の処理vから処理xまでで車両速度
が規格値以上に至ったと判定した場合、処理yから処理
αへ順次進み、中間値である積分値Σ(ψ・ΔS)及び
ティーチング距離Stの算出と算出結果のティーチング
管理部41への格納保持が実行される。なお、図5中の
チャートAの時点H以前のように、前述の3つの判定処
理のうち1つでも条件を満たさないと判定された場合、
この回の処理では中間値の算出をせずにフロー3を経て
処理lへと進む。処理lでは処理aで読み出され、処理
bの判定に使用した内部モード信号を、次回の処理cま
たは処理mで読み出して前回の内部モード信号として使
用するためにティーチング管理部41に格納保持され
る。その後、図2のCPUの処理手順に返される。即
ち、図2中のティーチング管理の処理が終了したと判断
され、操向制御演算以下の処理が開始されるのである。
If it is determined that the vehicle speed has reached the standard value or more from the processing v to the processing x in FIG. 4, the processing proceeds sequentially from the processing y to the processing α, and the integration value Σ (ψ · ΔS) as the intermediate value and the teaching The calculation of the distance St and the storage and holding of the calculation result in the teaching management unit 41 are executed. In addition, when it is determined that even one of the three determination processes described above does not satisfy the condition as before the time point H of the chart A in FIG.
In this process, the process proceeds to the process 1 via the flow 3 without calculating the intermediate value. In the process 1, the internal mode signal read out in the process a and used in the determination of the process b is read out in the next process c or process m and stored and held in the teaching management unit 41 for use as the previous internal mode signal. You. Thereafter, the process returns to the processing procedure of the CPU in FIG. That is, it is determined that the teaching management processing in FIG. 2 has been completed, and the processing following the steering control calculation is started.

【0029】図5中のチャートCにあるティーチング走
行中に車両が停止した場合を例として中間値の算出が再
開される場合を説明する。車両が停止したことで図4中
の処理xでは車両速度が判定条件を満たさなくなり、チ
ャートDのように中間値の算出が中断される。中間値は
中断直前の状態でティーチング管理部41中に格納保持
されている。停止中もモード切替処理105では内部モ
ード信号をティーチングモードの状態で維持する。そし
て車両の走行を再開した場合も、モード切替処理部10
5の内部モードはティーチングモードのままである。車
両が停止の状態では内部モード信号がティーチングモー
ドを示しているため、ティーチング管理部では図3中の
処理bによりフロー2が選択される。処理mでは前回の
内部モード信号、即ち中断状態にあるティーチングモー
ドが読み出される。処理nでは前回の内部モード信号を
使って中間値の算出が継続されているのか、それとも開
始されようとしているのかが判定される。この場合は算
出継続中なので処理oがパスされ、図4中の処理p以降
へフローが移ることになる。ここで車両が停止状態から
走行を再開し、車両速度が速度ゼロから増加してゆくと
する。するとティーチング管理のフローは処理pから処
理xまでの判定条件により各判定が行われているため、
舵角判定ならびに舵角静定時間判定がYesの場合、処
理vで読み出した車速信号Vが処理wで読み出した最低
の車速判定条件Vst(図5中のチャートCの判定条件
Vstに相当)に達した時点で処理y以降へとフローが
移る。ここでは中断前の中間値を使用してティーチング
距離St(処理z)と積分値Σ(ψ・ΔS)が算出され
(処理α)、ティーチング管理部41への格納保持が再
開される。その後、処理lの実行でティーチング管理か
ら返されたCPUの処理手順は図2の操向制御演算へと
移るが、内部モード信号がティーチングモードであるた
め、何ら処理はされずに図2のループを抜け、再び一巡
してティーチング管理の処理に戻ってくる。これはユー
ザー側がティーチングスイッチ101を押してティーチ
ング走行を終了させるまで継続される。
The case where the calculation of the intermediate value is restarted will be described by taking, as an example, the case where the vehicle stops during the teaching traveling shown in the chart C in FIG. When the vehicle stops, the vehicle speed does not satisfy the determination condition in the process x in FIG. 4, and the calculation of the intermediate value is interrupted as shown in the chart D. The intermediate value is stored and held in the teaching management unit 41 immediately before the interruption. Even during the stop, the mode switching process 105 maintains the internal mode signal in the teaching mode. Also, when the running of the vehicle is resumed, the mode switching processing unit 10
The internal mode 5 remains in the teaching mode. Since the internal mode signal indicates the teaching mode when the vehicle is stopped, the teaching management unit selects flow 2 by the process b in FIG. In the process m, the previous internal mode signal, that is, the teaching mode in the interrupted state is read. In the process n, it is determined whether the calculation of the intermediate value is continued using the previous internal mode signal or whether it is about to be started. In this case, since the calculation is being continued, the process o is passed, and the flow moves to the process p and thereafter in FIG. Here, it is assumed that the vehicle restarts running from a stopped state and the vehicle speed increases from zero speed. Then, in the teaching management flow, since each determination is performed based on the determination conditions from the processing p to the processing x,
When the steering angle determination and the steering angle stabilization time determination are Yes, the vehicle speed signal V read out in the process v corresponds to the lowest vehicle speed determination condition Vst read out in the process w (corresponding to the determination condition Vst of the chart C in FIG. 5). At this point, the flow moves to the processing y and thereafter. Here, the teaching distance St (process z) and the integrated value Σ (ψ · ΔS) are calculated using the intermediate value before the interruption (process α), and the storage and holding in the teaching management unit 41 is resumed. Thereafter, the processing procedure of the CPU returned from the teaching management in the execution of the processing 1 shifts to the steering control calculation of FIG. 2, but since the internal mode signal is the teaching mode, no processing is performed and the loop of FIG. , And once again makes a round to return to the teaching management processing. This is continued until the user presses the teaching switch 101 to end the teaching travel.

【0030】ティーチング走行終了後の目標方位の算出
処理について説明する。ティーチングモード時にユーザ
ーがティーチングスイッチ101を押すと、図11のチ
ャートJのようにティーチングモードが解除されて待機
モードへと遷移する。(ただし、この時の前回の内部モ
ード信号はティーチングモード状態のままである。)図
2のティーチング管理の処理では上述のモード遷移を受
けて、図3中の処理bにより待機モード側直下のフロー
が選択される。そして次の処理cで読み出された前回の
内部モード信号はまだティーチングモード状態を示して
いるため。処理dにおいて中間値の算出終了が選択され
て処理e以降のフロー1へ分岐する。(ここで前回の内
部モード信号が待機モードである場合は、システムが起
動後でティーチングモードへ一度も遷移していない状
態、即ち中間値算出未実施時であるか、もしくは教示走
行により目標方位取得が既に完了済み状態にあることを
表している。前述の2つの状態はともに処理dでフロー
4が選択分岐され、次の処理lで今回の判定に使用した
内部モード信号が格納保持される。)処理e及び処理fで
は最新の積分値Σ(ψ・ΔS)及びティーチング距離S
tが読み出される。処理gで目標方位ψtgtが算出され
る。処理hではモード切替処理部105で判別されたテ
ィーチングモード信号であるティーチングモード(往
路)又はティーチングモード(復路)が読み出される。
処理iでは算出された目標方位が往路のものか復路のも
のかを判断し、それぞれ区別してティーチング管理部4
1に格納保持される(処理j又は処理k)。処理lでは今
回の判定に使用した内部モード信号を次回の処理cまた
は処理mで読み出し、前回の内部モード信号として使用
するためにティーチング管理部41に格納保持される。
A description will be given of a process of calculating the target direction after the end of the teaching travel. When the user presses the teaching switch 101 in the teaching mode, the teaching mode is canceled as shown in a chart J in FIG. (However, the previous internal mode signal at this time remains in the teaching mode state.) In the teaching management processing of FIG. 2, in response to the mode transition described above, the flow immediately below the standby mode side is performed by processing b in FIG. Is selected. The previous internal mode signal read in the next process c still indicates the teaching mode state. In the process d, the end of the calculation of the intermediate value is selected, and the flow branches to the flow 1 after the process e. (Here, if the previous internal mode signal is the standby mode, the system has not transitioned to the teaching mode after the start-up, that is, the intermediate value has not been calculated, or the target direction has been acquired by teaching travel. Indicates that the flow is already completed.In both of the above-mentioned two states, the flow 4 is selectively branched in the processing d, and the internal mode signal used for the current determination is stored and held in the next processing l. ) In processing e and processing f, the latest integral value Σ (ψ · ΔS) and teaching distance S
t is read. In process g, the target direction ψtgt is calculated. In the processing h, the teaching mode (forward path) or the teaching mode (return path), which is the teaching mode signal determined by the mode switching processing unit 105, is read.
In the process i, it is determined whether the calculated target direction is for the outward route or for the return route.
1 (processing j or processing k). In process l, the internal mode signal used for the current determination is read out in the next process c or process m, and is stored and held in the teaching management unit 41 for use as the previous internal mode signal.

【0031】ティーチング走行中に取得した中間値等の
データや算出した目標方位のリセットならびに教示走行
自体を途中で放棄する場合について説明する。ユーザー
は上述の処理を行う場合、ティーチングスイッチ101
と自律走行スイッチ102を同時に押すものとする。こ
れにより両スイッチの状態はスイッチ判定部104を経
てモード切替処理部105へと伝達される。モード切替
処理部105では内部モードの遷移状態を一括管理して
いるため、ここに両スイッチが同時に押されるという通
常の操作では無い状態を検出する機能を付加し、このよ
うな状態になった場合には図2のシステムの初期化から
一連の処理を実行するようにすれば自律直進装置を起動
したのと同じ手順を実現することが可能となる。
A description will be given of a case where the data such as the intermediate value acquired during the teaching travel and the calculated target direction are reset and the teaching travel itself is abandoned on the way. When the user performs the above processing, the teaching switch 101
And the autonomous traveling switch 102 are simultaneously pressed. Thus, the states of both switches are transmitted to the mode switching processing unit 105 via the switch determination unit 104. Since the mode switching processing unit 105 collectively manages the transition state of the internal mode, a function for detecting a state in which both switches are pressed simultaneously, which is not a normal operation, is added. By executing a series of processes from the initialization of the system shown in FIG. 2, the same procedure as when the autonomous straight-ahead device is started can be realized.

【0032】[0032]

【発明の効果】本発明にかかる自律直進装置は、以上に
説明したようにティーチングモードにおける目標方位ψ
tgtの算出は、検出した車両方位ψをその方位の検出周
期の移動距離増分ΔSで積分し、その積分値を総移動距
離(ティーチング距離St)で除算する方法を採用して
いる。従って、ティーチング走行中に車両が停止する場
合があっても、誤差要因となる停止時の車両方位データ
を目標方位算出の基礎データから除外することができ、
目標方位の算出を高精度に行うことができる。また、本
発明にかかる自律直進装置は、舵角を検出する舵角セン
サと車両速度を検出する車速センサを備えてある。目標
方位算出の誤差要因となる車両方位が検出される操舵状
態をこれらのセンサで得られる情報より判定し、かかる
不適な操舵状態での車両方位データを目標方位算出の基
礎データから除外するものである。この作用により目標
方位の算出を高精度に行うことができる。
As described above, the autonomous straight-running apparatus according to the present invention has the target azimuth ψ in the teaching mode.
The calculation of tgt employs a method of integrating the detected vehicle azimuth で with the movement distance increment ΔS in the azimuth detection cycle, and dividing the integrated value by the total movement distance (teaching distance St). Therefore, even if the vehicle stops during the teaching travel, the vehicle direction data at the time of stop, which is an error factor, can be excluded from the basic data for calculating the target direction,
The calculation of the target direction can be performed with high accuracy. Further, the autonomous straight-running device according to the present invention includes a steering angle sensor for detecting a steering angle and a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed. The steering state in which the vehicle azimuth which is an error factor of the target azimuth calculation is detected is determined from the information obtained by these sensors, and the vehicle azimuth data in the inappropriate steering state is excluded from the basic data of the target azimuth calculation. is there. With this operation, the target azimuth can be calculated with high accuracy.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るティーチングモー
ドでの目標方位設定部のブロック図を表す。
FIG. 1 is a block diagram of a target direction setting unit in a teaching mode according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の実施の形態に係るCPUにおけるティー
チングモードから自律走行モードまでの一連の処理をフ
ロー図に表したものである。
FIG. 2 is a flowchart illustrating a series of processes from a teaching mode to an autonomous driving mode in a CPU according to the embodiment of FIG. 1;

【図3】図2中のティーチング管理の中の処理をフロー
図に表したものである。
FIG. 3 is a flowchart showing processing in teaching management in FIG. 2;

【図4】図2中のティーチング管理の中の処理をフロー
図に表したものである。図3で表記できなかった一部分
を表す。
FIG. 4 is a flowchart showing processing in teaching management in FIG. 2; It represents a part that could not be shown in FIG.

【図5】図1の実施の形態に係る自律走行車の走行のパ
ターンである。
FIG. 5 is a traveling pattern of the autonomous traveling vehicle according to the embodiment of FIG. 1;

【図6】従来例の目標方位設定部を備える自律直進装置
におけるティーチングモードでの構成を示すブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration in a teaching mode in a conventional autonomous straight-ahead device including a target direction setting unit.

【図7】従来例の自律走行車における諸要素の関係を示
す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a relationship among various elements in a conventional autonomous vehicle.

【図8】従来例の目標方位設定部を備える自律直進装置
おける自律走行モードでの構成を示すブロック図であ
る。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration in an autonomous traveling mode in an autonomous straight-ahead device including a target direction setting unit according to a conventional example.

【図9】従来例および本発明による自律走行車の走行パ
ターンの概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of a traveling pattern of a conventional example and an autonomous traveling vehicle according to the present invention.

【図10】図9中のティーチング走行に対応するティー
チングスイッチの状態とティーチングモード信号の遷移
状態の一例を表すタイムチャートである。
FIG. 10 is a time chart showing an example of a state of a teaching switch and a transition state of a teaching mode signal corresponding to teaching traveling in FIG. 9;

【図11】従来例および本発明によるモード切替処理部
における内部モードの遷移状態の一例を表すタイムチャ
ートである。
FIG. 11 is a time chart illustrating an example of a transition state of an internal mode in a conventional example and a mode switching processing unit according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…地磁気センサ 2、21…AD変換回路 3…方位演算部 4、41…ティーチング管理部 5…操向制御演算部 6…舵角変更装置 7…車輪 8…車速センサ 9…車速演算部 10…移動距離演算部 11…舵角センサ 12…舵角演算部 15…舵角 16…車両方位 17…操向制御コマンド 18…目標方位 19…車両 22…アクチュエータ駆動量演算部 23…DA変換回路 24…アクチュエータ制御回路 81…カウンタ回路 101…ティーチングスイッチ 102…自律走行スイッチ 103…ディスクリート入力回路 104…スイッチ判定部 105…モード切替処理部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Geomagnetic sensor 2, 21 ... AD conversion circuit 3 ... Azimuth calculation part 4, 41 ... Teaching management part 5 ... Steering control calculation part 6 ... Steering angle change device 7 ... Wheels 8 ... Vehicle speed sensor 9 ... Vehicle speed calculation part 10 ... Moving distance calculation unit 11: steering angle sensor 12 ... steering angle calculation unit 15 ... steering angle 16 ... vehicle direction 17 ... steering control command 18 ... target direction 19 ... vehicle 22 ... actuator drive amount calculation unit 23 ... DA conversion circuit 24 ... Actuator control circuit 81: Counter circuit 101: Teaching switch 102: Autonomous traveling switch 103: Discrete input circuit 104: Switch determining unit 105: Mode switching processing unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 行本 修 埼玉県大宮市日進町1丁目40番地2 生物 系特定産業技術研究推進機構内 (72)発明者 山本 聡史 埼玉県大宮市日進町1丁目40番地2 生物 系特定産業技術研究推進機構内 Fターム(参考) 3D032 CC20 DA03 DA23 DC02 DD09 EB01 EC34 GG12 GG13 5H301 AA03 BB01 BB02 CC03 DD02 GG14 GG16 GG19  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Osamu Yukimoto, Inventor 1-40-2, Nisshin-cho, Omiya-shi, Saitama Prefecture Within the Research Institute for Biological Sciences (72) Inventor, Satoshi Yamamoto 1-chome, Nisshin-cho, Omiya-shi, Saitama 40 No. 2 F-term in the Biological Sciences Research Institute (Reference) 3D032 CC20 DA03 DA23 DC02 DD09 EB01 EC34 GG12 GG13 5H301 AA03 BB01 BB02 CC03 DD02 GG14 GG16 GG19

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】車両の方位を周期的に検出する方位センサ
と、該車両の方位を伝達され、該車両の方位に基づいて
目標方位を算出する演算手段とを備える自律直進装置に
おいて、 前記車両の方位の検出周期毎の移動距離を検出する移動
距離検出手段を備え、 前記演算手段は、前記移動距離を受け、前記車両の方位
を教示走行開始地点から終了地点までの前記移動距離で
積分して方位積分値を算出し、前記移動距離に基づき教
示走行開始地点から終了地点までの総移動距離を算出
し、前記方位積分値を前記総移動距離で除算した値を前
記目標方位とすることを特徴とする自律直進装置。
1. An autonomous straight-running device comprising: an azimuth sensor for periodically detecting an azimuth of a vehicle; and an arithmetic unit receiving the azimuth of the vehicle and calculating a target azimuth based on the azimuth of the vehicle. Moving distance detecting means for detecting a moving distance for each detection cycle of the azimuth, the calculating means receives the moving distance, and integrates the azimuth of the vehicle with the moving distance from the teaching travel start point to the end point. Calculating the azimuth integral value, calculating the total travel distance from the teaching travel start point to the end point based on the travel distance, and setting the value obtained by dividing the azimuth integral value by the total travel distance as the target azimuth. Characteristic autonomous straight-ahead device.
【請求項2】操舵機構を有する車両に搭載され、該車両
の方位を周期的に検出する方位センサと、該車両の方位
を伝達され、該車両の方位に基づいて目標方位を算出す
る演算手段とを備える自律直進装置において、 前記車両の方位の検出周期毎の移動距離を検出する移動
距離検出手段と、 前記操舵機構による操舵に応じた舵角を検出する舵角セ
ンサとを備え、 前記演算手段は、 前記移動距離と前記舵角とを受け、前記車両の方位を教
示走行開始地点から終了地点までの前記移動距離で積分
する積分演算により方位積分値を算出し、教示走行開始
地点から終了地点までの前記移動距離の加算により該移
動距離の総和を算出し、前記方位積分値を該移動距離の
総和で除算した値を前記目標方位として算出し、 所定の範囲に前記舵角が存するか否かを判定し、 前記舵角が所定範囲に存しないと判定した期間には、前
記積分演算および前記移動距離の加算の中断をすること
を特徴とする自律直進装置。
2. An azimuth sensor mounted on a vehicle having a steering mechanism, for periodically detecting the azimuth of the vehicle, and a calculating means for receiving the azimuth of the vehicle and calculating a target azimuth based on the azimuth of the vehicle. An autonomous straight-ahead device, comprising: a moving distance detecting unit that detects a moving distance of the azimuth of the vehicle for each detection cycle; and a steering angle sensor that detects a steering angle according to steering by the steering mechanism. The means receives the travel distance and the steering angle, calculates an azimuth integral value by an integral operation of integrating the azimuth of the vehicle with the travel distance from the teaching travel start point to the end point, and ends from the teaching travel start point. A sum of the travel distances is calculated by adding the travel distances to a point, a value obtained by dividing the azimuth integral value by a sum of the travel distances is calculated as the target azimuth, and whether the steering angle exists in a predetermined range. Or it determines, wherein the period during which the steering angle is determined not resides in a predetermined range, the autonomous straight device, characterized in that the interruption of the integral calculation and the addition of the moving distance.
【請求項3】前記演算手段は、 前記積分演算における前記中断の直前の値を積分値とし
て保持し、 前記加算における前記中断の直前の値を加算値として保
持し、 前記舵角が所定範囲に入ったと判定したときには、前記
積分演算と前記移動距離の加算の再開をし、 前記中断直前の前記加算値に前記再開後の前記移動距離
を加算して新たな加算値とし、前記中断直前の前記積分
値に前記再開後の該車両の方位を前記再開後の前記移動
距離で部分積分した値を加算して新たな積分値とし、最
新の前記新たな積分値を前記方位積分値とし、最新の前
記新たな加算値を前記移動距離の総和とすることを特徴
とする請求項2に記載の自律直進装置。
3. The arithmetic unit holds a value immediately before the interruption in the integration operation as an integration value, holds a value immediately before the interruption in the addition as an addition value, and sets the steering angle within a predetermined range. When it is determined that the distance has entered, the integration operation and the addition of the moving distance are restarted, and the moving distance after the restart is added to the added value immediately before the interruption as a new added value, and the added value immediately before the interruption is obtained. A new integral value is obtained by adding a value obtained by partially integrating the azimuth of the vehicle after the restart with the moving distance after the restart to the integral value, and the latest new integral value is used as the azimuth integral value. The autonomous straight-ahead device according to claim 2, wherein the new added value is a sum of the moving distances.
【請求項4】操舵機構を有する車両に搭載され、該車両
の方位を周期的に検出する方位センサと、該車両の方位
を伝達され、該車両の方位に基づいて目標方位を算出す
る演算手段とを備える自律直進装置において、 前記車両の方位の検出周期毎の移動距離を検出する移動
距離検出手段と、 前記操舵機構による操舵に応じた舵角を検出する舵角セ
ンサとを備え、 前記演算手段は、 前記移動距離と前記舵角とを受け、前記車両の方位を教
示走行開始地点から終了地点までの前記移動距離で積分
する積分演算により方位積分値を算出し、教示走行開始
地点から終了地点までの前記移動距離の加算により該移
動距離の総和を算出し、前記方位積分値を該移動距離の
総和で除算した値を前記目標方位として算出し、 前記演算手段は前記舵角が所定の期間、所定の範囲に存
するか否かを判定し、 前記舵角が前記所定の期間にわたって、前記所定の範囲
に存しなかったと判定した期間には、前記積分演算およ
び前記移動距離の加算の中断をすることを特徴とする自
律直進装置。
4. An azimuth sensor mounted on a vehicle having a steering mechanism, for periodically detecting the azimuth of the vehicle, and calculating means for receiving the azimuth of the vehicle and calculating a target azimuth based on the azimuth of the vehicle. An autonomous straight-ahead device, comprising: a moving distance detecting unit that detects a moving distance of the azimuth of the vehicle for each detection cycle; and a steering angle sensor that detects a steering angle according to steering by the steering mechanism. The means receives the travel distance and the steering angle, calculates an azimuth integral value by an integral operation of integrating the azimuth of the vehicle with the travel distance from the teaching travel start point to the end point, and ends from the teaching travel start point. The sum of the travel distances is calculated by adding the travel distances to a point, and a value obtained by dividing the azimuth integral value by the total sum of the travel distances is calculated as the target azimuth. And determining whether or not the steering angle is within the predetermined range. During the period when the steering angle is determined not to be within the predetermined range over the predetermined period, the interruption of the integration operation and the addition of the moving distance is interrupted. An autonomous straight-ahead device.
【請求項5】前記演算手段は、 前記積分演算における前記中断の直前の値を積分値とし
て保持し、 前記加算における前記中断の直前の値を加算値として保
持し、 前記舵角が前記所定の期間を超えて前記所定の範囲に存
していると前記演算手段が判定したときには、前記積分
演算と前記移動距離の加算の再開をし、 前記中断直前の前記加算値に前記再開後の前記移動距離
を加算して新たな加算値とし、前記中断直前の前記積分
値に前記再開後の該車両の方位を前記再開後の前記移動
距離で部分積分した値を加算して新たな積分値とし、最
新の前記新たな積分値を前記方位積分値とし、最新の前
記新たな加算値を前記移動距離の総和とすることを特徴
とする請求項4に記載の自律直進装置。
5. The arithmetic unit holds a value immediately before the interruption in the integration operation as an integrated value, holds a value immediately before the interruption in the addition as an added value, and sets the steering angle to the predetermined value. When the calculating means determines that the distance is within the predetermined range over a period, the integration operation and the addition of the movement distance are restarted, and the movement after the restart is added to the added value immediately before the interruption. Adding a distance to a new added value, adding a value obtained by partially integrating the azimuth of the vehicle after the restart with the moving distance after the restart to the integrated value immediately before the interruption as a new integrated value, The autonomous straight-ahead device according to claim 4, wherein the latest new integral value is the azimuth integral value, and the latest new addition value is the sum of the moving distances.
【請求項6】前記移動距離検出手段は、前記車両の車輪
の回転角を所定の分解能で検出して該回転角をパルス信
号に変換する車速センサと、 前記パルス信号のパルス数を計数して積算パルス信号に
変換するカウンタ回路と、 前記積算パルス信号を周期的に読み出して車速信号に変
換する車速演算部と、 前記車速演算部で読み出した積算パルス信号を伝達され
て前記移動距離に変換する移動距離演算部とを備えるこ
とを特徴とする請求項1乃至5に記載の自律直進装置。
6. The moving distance detecting means detects a rotation angle of a wheel of the vehicle at a predetermined resolution and converts the rotation angle into a pulse signal, and counts the number of pulses of the pulse signal. A counter circuit for converting the integrated pulse signal, a vehicle speed calculating unit for periodically reading the integrated pulse signal and converting the signal into a vehicle speed signal, and transmitting the integrated pulse signal read by the vehicle speed calculating unit to convert the signal into the travel distance The autonomous straight-ahead device according to claim 1, further comprising a moving distance calculation unit.
【請求項7】車両の方位を周期的に検出する方位センサ
と、該車両の方位を伝達され、該車両の方位に基づいて
目標方位を算出する演算手段とを備える自律直進装置に
おいて、 前記車両の車輪の回転角を所定の分解能で検出して該回
転角をパルス信号に変換する車速センサと、 前記パルス信号のパルス数を計数して積算パルス信号に
変換するカウンタ回路と、 前記積算パルス信号を周期的に読み出して車速信号に変
換する車速演算部と、 前記車速演算部で読み出した積算パルス信号を伝達され
て前記移動距離に変換する移動距離演算部とを備え、 前記演算手段は、 前記車速信号と前記移動距離とを受け、前記車両の方位
を教示走行開始地点から終了地点までの前記移動距離で
積分する積分演算により方位積分値を算出し、教示走行
開始地点から終了地点までの前記移動距離の加算により
該移動距離の総和を算出し、前記方位積分値を該移動距
離の総和で除算した値を前記目標方位として算出し、 所定の速度に車速が至っているか否かを判定し、 前記車速が所定の速度に至っていないと判定した期間に
は、前記積分演算および前記移動距離の加算の中断をす
ることを特徴とする自律直進装置。
7. An autonomous straight-ahead device, comprising: an azimuth sensor for periodically detecting the azimuth of a vehicle; and an arithmetic unit receiving the azimuth of the vehicle and calculating a target azimuth based on the azimuth of the vehicle. A vehicle speed sensor that detects the rotation angle of the wheel at a predetermined resolution and converts the rotation angle into a pulse signal; a counter circuit that counts the number of pulses of the pulse signal and converts the pulse number into an integrated pulse signal; A vehicle speed calculator that periodically reads out and converts the signal into a vehicle speed signal; and a movement distance calculator that receives the integrated pulse signal read by the vehicle speed calculator and converts the integrated pulse signal into the movement distance. A direction integration value is calculated by an integration operation of receiving the vehicle speed signal and the travel distance and integrating the azimuth of the vehicle with the travel distance from the teaching travel start point to the end point, and calculating the azimuth integration value. To the end point to calculate the sum of the travel distances, calculate the value obtained by dividing the azimuth integral value by the sum of the travel distances as the target azimuth, and determine whether the vehicle speed has reached a predetermined speed. Determining whether or not the vehicle speed has not reached a predetermined speed, the integration operation and the addition of the moving distance are interrupted.
【請求項8】前記演算手段は、 前記積分演算における前記中断の直前の値を積分値とし
て保持し、 前記加算における前記中断の直前の値を加算値として保
持し、 前記車速が所定の速度に至っていると前記演算手段が判
定したときには、前記積分演算と前記移動距離の加算の
再開をし、 前記中断直前の前記加算値に前記再開後の前記移動距離
を加算して新たな加算値とし、前記中断直前の前記積分
値に前記再開後の該車両の方位を前記再開後の前記移動
距離で部分積分した値を加算して新たな積分値とし、最
新の前記新たな積分値を前記方位積分値とし、最新の前
記新たな加算値を前記移動距離の総和とすることを特徴
とする請求項7に記載の自律直進装置。
8. The arithmetic means holds a value immediately before the interruption in the integration operation as an integral value, holds a value immediately before the interruption in the addition as an addition value, and sets the vehicle speed to a predetermined speed. When the calculating means determines that the time has been reached, the integration operation and the addition of the moving distance are restarted, and the moving distance after the restart is added to the added value immediately before the interruption as a new added value, A new integral value is obtained by adding a value obtained by partially integrating the azimuth of the vehicle after the resumption with the moving distance after the resumption to the integral value immediately before the interruption to obtain a new integral value. The autonomous straight-ahead device according to claim 7, wherein a value of the new addition value is a sum of the moving distances.
JP2000392539A 2000-12-25 2000-12-25 Autonomous straight advance device Pending JP2002196819A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000392539A JP2002196819A (en) 2000-12-25 2000-12-25 Autonomous straight advance device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000392539A JP2002196819A (en) 2000-12-25 2000-12-25 Autonomous straight advance device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002196819A true JP2002196819A (en) 2002-07-12

Family

ID=18858510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000392539A Pending JP2002196819A (en) 2000-12-25 2000-12-25 Autonomous straight advance device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002196819A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004057012A (en) * 2002-07-24 2004-02-26 Iseki & Co Ltd Agricultural working machine
JP2005199770A (en) * 2004-01-13 2005-07-28 Iseki & Co Ltd Turning control device for agricultural working vehicle
JP2007020518A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Iseki & Co Ltd Field work vehicle
JP2009286398A (en) * 2009-09-09 2009-12-10 Iseki & Co Ltd Farm working vehicle
JP2019083808A (en) * 2018-09-28 2019-06-06 井関農機株式会社 Work vehicle
CN116645848A (en) * 2023-04-17 2023-08-25 武汉未来幻影科技有限公司 Vehicle operation control method and related equipment

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004057012A (en) * 2002-07-24 2004-02-26 Iseki & Co Ltd Agricultural working machine
JP2005199770A (en) * 2004-01-13 2005-07-28 Iseki & Co Ltd Turning control device for agricultural working vehicle
JP2007020518A (en) * 2005-07-20 2007-02-01 Iseki & Co Ltd Field work vehicle
JP4654808B2 (en) * 2005-07-20 2011-03-23 井関農機株式会社 Farm work vehicle
JP2009286398A (en) * 2009-09-09 2009-12-10 Iseki & Co Ltd Farm working vehicle
JP2019083808A (en) * 2018-09-28 2019-06-06 井関農機株式会社 Work vehicle
CN116645848A (en) * 2023-04-17 2023-08-25 武汉未来幻影科技有限公司 Vehicle operation control method and related equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110168466B (en) Intelligent mowing system
US20200278680A1 (en) Method and Device for Operating a Mobile System
EP3395139B1 (en) Automatic steering system
CN102269995B (en) Variable structure control method of wheeled mobile robot
US9499197B2 (en) System and method for vehicle steering control
JPH07230315A (en) Traveling controller for autonomously traveling vehicle
US7610123B2 (en) Vision-aided system and method for guiding a vehicle
JP6395771B2 (en) Vehicle position detection device, automatic steering control device, vehicle position detection method, and automatic steering control method
US20060149417A1 (en) Vision-aided system and method for guiding a vehicle
US11144061B2 (en) Work vehicle and time-based management system applicable to the work vehicle
JP5206452B2 (en) Vehicle travel support device and vehicle travel support method
US11937526B2 (en) Control device for work vehicle configured to travel autonomously
CN108885455A (en) Coordinates measurement device and working truck
JP2002196819A (en) Autonomous straight advance device
US10024977B1 (en) Low speed heading measurement
JP2001306146A (en) Method for operating machine on prescribed running route and device executint the method
JP2020010719A (en) Guide system for agricultural implement
JPH08249062A (en) Running controller for automonous running vehicle
KR102497027B1 (en) Control method and system for estimating position of vehicle
WO2023100482A1 (en) Vehicle control system, vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control program
KR102404727B1 (en) Method for creating autonomous driving paths in agricultural machinery
JPH08249061A (en) Running controller for autonomous running vehicle
JP2002193127A (en) Steering control system
JP6192782B1 (en) Automatic steering control device and automatic steering control method
CN114779681A (en) Wireless remote rudder control system for unmanned intelligent platform on water surface

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090423

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090501

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20100209