JP2003005834A - 自動走行車の制御方式 - Google Patents
自動走行車の制御方式Info
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Abstract
されている障害物検出センサ36の誤動作を防止し、その
信頼性を向上させる。 【解決手段】障害物検出センサ36として超音波センサを
用い、自動走行車の前方領域を距離に応じて、停止エリ
アA44a、停止エリアB44b、減速エリアA45a、減速エ
リアB45b及び予測エリア46の5種類のエリアに分割す
る。障害物が減速エリアA45a又は減速エリアB45bに存
在する場合には、自動走行車を減速させて走行させ、障
害物が停止エリアA44a又は停止エリアB44bに存在する
場合には自動走行車を停止させる。
Description
定の軌道上を走行する自動走行車に関するものである。
いてプレーヤとゴルフバッグとを搬送するバッテリ式乗
用ゴルフカートが用いられている。なお、バッテリ式乗
用ゴルフカートは、騒音や排気ガスを出さず、環境にや
さしいという特徴があるため国内においても需要が増加
している。
キャディなしでセルフ・プレイができるように、ゴルフ
場内での自動走行が可能な設計となっている。すなわ
ち、ゴルフ場内のカート走行路にはあらかじめ誘導線を
埋設しておき、該誘導線に低周波の交流電流を流すこと
によって、誘導線の周囲に磁界を発生させる。そして、
発生した磁界をバッテリ式乗用ゴルフカートに設置した
誘導センサ16a,bで検出し、操舵モータ12を動かすこと
によって舵取り機構25を操作し、前記バッテリ式乗用ゴ
ルフカートをカート走行路に沿って誘導するものであ
り、この方式は一般に電磁誘導式と呼ばれている(図
2、3)。そして、誘導線のない場所では、ステアリン
グハンドル7を用いた手動運転も可能なものである。
平9−93703号公報で開示されているように、前方
を走行している他のゴルフカートやゴルファーなどの障
害物との衝突を防止するため、障害物検出センサ36が備
えられている。そして、走行中のゴルフカートの直前に
ゴルファーなどが入った場合には、それらとの衝突を防
止するためゴルフカートを緊急に停止させる必要があ
る。
いた障害物の検出範囲は、ゴルフカートなどの制動距離
などに応じて設定しているのが一般的である。しかしな
がら、ゴルファーなどが充分に安全を確認しながら走行
コース内に入った場合にもかかわらず、ゴルフカートが
緊急停止をする場合があった。このような場合には、ゴ
ルファーが再起動をかける必要があり、わずらわしいも
のである。
たものであって、ゴルフカートなどの自動走行車の衝突
防止を目的に設置されている、障害物検出センサの信頼
性を向上させることである。
ために、本発明では自動走行車の前方に存在する障害物
を検出するための障害物検出センサを備え、前記自動走
行車の前方の領域は、自動走行車からの距離に応じて、
少なくとも停止エリアA、停止エリアB、減速エリア
A、減速エリアB及び予測エリアの5種類のエリアの順
に分割されており、前記障害物が前記停止エリアA又は
停止エリアBに存在する場合には走行を停止させる自動
走行車の制御方式において、自動走行車の障害物を認識
するまでの走行状況及び障害物との距離に応じて、以下
に示すような適切な走行制御を行うものである。
減速エリアA及び予測エリアのいずれにも障害物が存在
しない場合には最初のステップにもどって、最初の状態
で自動走行車を走行させ、停止エリアAに障害物が存在
しないで、減速エリアAに障害物が存在する場合には、
減速して前記自動走行車を走行した後、停止エリアBに
障害物が存在するか否かを判断し、障害物が存在する場
合には自動走行車を停止させることを特徴としている。
A及び予測エリアのいずれにも障害物が存在しない場合
には最初のステップにもどって、最初の状態で自動走行
車を走行させ、停止エリアAに障害物が存在しないで、
減速エリアAに障害物が存在する場合には、減速して前
記自動走行車を走行した後、停止エリアBに障害物が存
在するか否かを判断し、障害物が存在しない場合には、
減速エリアBに障害物が存在するか否かを判断し、減速
エリアBに障害物が存在しない場合には予測エリアに障
害物が存在するか否かを判断し、該予測エリアに障害物
が存在しない場合には最初のステップにもどって、最初
の状態で前記自動走行車を走行させることを特徴として
いる。
アAのいずれにも障害物が存在しないで、予測エリアに
障害物が存在する場合には、減速エリアBに障害物が存
在するか否かを判断し、減速エリアBに障害物が存在す
る場合には、減速して前記自動走行車を走行させた後、
停止エリアBに障害物が存在するか否かを判断し、停止
エリアBに障害物が存在する場合には自動走行車を停止
させることを特徴としている。
アAのいずれにも障害物が存在しないで、予測エリアに
前記障害物が存在する場合には、減速エリアBに障害物
が存在するか否かを判断し、減速エリアBに前記障害物
が存在する場合には、減速して自動走行車を走行した
後、前記停止エリアBに障害物が存在するか否かを判断
し、障害物が存在しない場合には減速エリアBに障害物
が存在するか否かを判断し、減速エリアBに障害物が存
在しない場合には、予測エリアに障害物が存在すること
を確認し、予測エリアに障害物が存在しない場合には、
最初のステップにもどって、最初の状態で前記自動走行
車を走行させることを特徴としている。
使用する障害物検出センサは、超音波センサであること
を特徴としている。
ッテリ式乗用ゴルフカートに用いた場合について、図面
に基づいて説明する(図3)。
動モータ4を回転させ、トランスミッション5を介して後
車輪6a、bを回転させて前進または後進するものである。
するためのステアリングハンドル7、車両の速度を調整
するためのアクセルペダル8及び車両に制動をかけるた
めのブレーキペダル9で操作する。なお、図3に示すコ
ントローラ2、操舵モータドライバ11、ブレーキモータ
ドライバ13などに供給する電源は、すべてバッテリ1よ
り供給される。
に操作パネル24が取り付けられている。操作パネル24に
は自動/手動モード選択スイッチ27、発進スイッチ、停
止スイッチ、前進スイッチ、後進スイッチ及び、何らか
の故障を検知した場合に、それを表示する表示部と警報
を鳴らすブザーなど(図なし)が装着されている。
付けられた車速センサ20により検出され、該車速センサ
20からは速度に応じたパルス電圧がコントローラ2に出
力される。そして、コントローラ2により、フィードバ
ック方式を用いたPID制御で車両の速度制御を行って
いる。
15、ドラムブレーキ10a〜d、駆動モータ4による回生ブ
レーキの3種類のブレーキを用いている。なお、ゴルフ
カート走行時には、駆動モータ4の回転軸に取り付けら
れた電磁クラッチブレーキ15に通電することによって、
該電磁クラッチブレーキ15の制動を開放している。
導線51(図1)が埋設されており、該誘導線51に1500Hz
の交流を流すことにより、その近傍には交流磁界が形成
されている。この乗用ゴルフカートには、車両の前端部
に水平略左右方向に動くT字状のアーム34があり、該ア
ーム34の2カ所には、誘導センサ16a、bが配置され、その
信号はコントローラ2に出力される。前記誘導センサ16
a、bはコイルを用いたものであり、前記交流磁界によっ
て該誘導センサに発生する起電力を検出して誘導線51の
位置を判断して、乗用ゴルフカートを走行路に沿って誘
導するものである。
らの信号に基づいて処理をし、操舵モータドライバ11を
介して操舵指示信号に対応した駆動電流を操舵モータ12
に送る。そして、操舵モータ12の回転数は、ステアリン
グギアユニット19を通して減少させた後に、ステアリン
グ軸35を回転させる。ステアリング軸35の回転によっ
て、舵取り機構25を介して前車輪6c、dを操舵して車両が
誘導線51からはずれないように走行制御をする。
7は、ステアリングギアユニット19によりステアリング
軸35から切り離されて固定された状態となり、手動によ
る操舵を不能とした。また操舵モータ12の故障の有無を
検出するために、その駆動電流をコントローラ2に出力
して常に監視している。
であり、地面と対向するように車両の所定位置に取り付
けられている。一方、ゴルフ場のコースには、所定の間
隔をあけて複数個の永久磁石が、N極またはS極を地表
に向けた状態で埋設されている。埋設された複数個の永
久磁石の上方を、マグネットセンサ17を装着した車両が
通過することによって、前記マグネットセンサ17に誘導
起電力が生ずる。そして、マグネットセンサ17によって
それぞれの永久磁石の磁極配列パターンをコントローラ
2が認識することによって、車両の速度を変更させた
り、停止させるなどの走行制御を行うものである。
れており、車両が走行している走行路の勾配をコントロ
ーラ2に出力する。コントローラ2では平地をゼロ、上り
をプラス、下りをマイナスの符号をつけて判断し、傾斜
勾配が大きいほど大きな値として算出して後述する各ブ
レーキ等の制動装置を作動させる。
ータ4に回生制動をかけると同時に、前後車輪6a〜dに取
り付けられた油圧式のドラムブレーキ10a〜dが作動す
る。ドラムブレーキ10a〜dは、油圧シリンダ22内の圧力
をブレーキモータ14の回転により調整し、前後車輪6a〜
6dに制動をかけるものである。ゴルフカートに制動がか
かることにより、駆動モータ4の回転を検出する車速セ
ンサ20で検出される速度がゼロになると、コントローラ
2より、電磁クラッチブレーキ15に流れる電流を遮断
し、電磁クラッチブレーキ15は閉じて後車輪6a、bがロッ
クされる。
が車両前方を通過した場合には、障害物センサ36によっ
て障害物の存在を検知し、コントローラ2を介して車両
にブレーキがかかるようにした。なお、障害物センサ36
の制御機構については後述する実施例において詳細に説
明する。
操作による手動走行も可能である。この場合には、操作
パネル24の自動/手動モード選択スイッチ27を手動走行
モードに切り換える。この状態では、ステアリングギア
ユニット19によって舵取り機構25と操舵モータ12との連
結が解除された後、前記舵取り機構25とステアリングハ
ンドル7とが連結される。したがって、この状態では運
転者によるステアリングハンドル7の操作によって手動
操舵を行うことができる。
8を踏むことにより、電磁クラッチブレーキ15を開放し
て車両を走行させる。そして、運転者がアクセルペダル
8から足を離すことにより、車両に回生制動がかかるよ
うにした。また、運転者がブレーキペダル9を踏むこと
により、車両ドラムブレーキ10a〜dによって車両に制動
をかけることができる。なお、アクセルペダルの踏み込
みが無く、かつ車速センサ20で検出した車両速度がゼロ
であることをコントローラ2が確認したときには、電磁
クラッチブレーキ15に流れる電流を遮断し、電磁クラッ
チブレーキ15は閉じて後車輪6a、bがロックされる。
てのフローチャートであり、図2は走行中のゴルフカー
トの概略図である。図3はバッテリ式乗用ゴルフカート
の構成を示すブロック図である。
ても誤動作が少ない超音波センサを用いた。本発明に用
いた障害物検出センサ36は、送信部と受信部を備えてい
る送受信一体型をした超音波センサである。前記超音波
センサの送信部からは、パルスの幅が1msの信号を3
1.8msの周期で走行方向にむけて送信する。送信し
た超音波は障害物に当たると反射し、その反射波を前記
受信部で検出してコントローラ2に出力する。コントロ
ーラ2では、停止指令信号または減速指令信号を駆動モ
ータドライバ3に出力してゴルフカートを停止させたり
減速させるなどの制御をする。
までの距離は、超音波を送信してからそれが反射してく
るまでの時間によって計測することができる。図2に示
すように、以下の実施例では、障害物の検出範囲とし
て、ゴルフカート40の車体に近い位置から、停止エリア
A44a、停止エリアB44b、減速エリアA45a、減速エリ
アB45b、予測エリア46の5種類のエリアを設けた。
止エリアA44a又は停止エリアB44b内で確認された場合
にはゴルフカート40を停止させ、減速エリアA45a又は
減速エリアB45b内で確認された場合にはゴルフカート4
0を減速させ、予測エリア46内で確認された場合には、
その後の障害物の状況に応じてゴルフカート40を減速又
は停止させるものである。
エリアはゴルフカート40の前方に向けて次のように設定
した。すなわち、停止エリアA44aを1.0m、停止エ
リアB44bを1.8m、減速エリアA45aを2.5m、減
速エリアB45bを3.5m、予測エリア46を5.5mの
範囲にそれぞれ設定した。すなわち、ゴルフカート40を
停止させるエリア及び減速させるエリアとしてそれぞれ
2種類を設けて、以下に示すようにゴルフカート40の運
転状況に応じて、これらのエリアを使い分けるようにし
た。
な内容 本発明に関する障害物検出方式の詳細な内容を、図1の
フローチャートを用いて説明する。
で、すでに指示されている通常の速度のままで走行して
S2へ進む。
(前方1.0m)に設定してS3へ進む。
を判断する。停止エリアAの範囲内に障害物が検出され
た場合にはS13(停止命令)へ行き、ゴルフカートを
停止させる。一方、停止エリアAの範囲内に障害物が検
出されない場合にはS4へ進む。
エリアA(前方2.5m)に設定してS5へ進む。
かを判断する。この範囲内に障害物が検出された場合に
はS10へ行き減速させて走行し、障害物が検出されな
い場合にはS6へ進む。
エリア(前方5.5m)に設定してS7へ進む。
る。この範囲内に障害物が検出された場合にはS8へ行
き、障害物が検出されない場合には最初のS1へ戻る。
エリアB(前方3.5m)に設定に設定してS9へ進
む。
かを判断する。この範囲内に障害物が検出された場合に
はS10へ行き減速させて走行をし、障害物が検出され
ない場合にはS6へ戻る。
へ進む。
止エリアB(前方1.5m)に設定に設定してS12へ
進む。
かを判断する。停止エリアBの範囲内に障害物が検出さ
れた場合にはS13(停止命令)へ行き、ゴルフカート
を停止させる。一方、停止エリアBの範囲に障害物が検
出されない場合には、S8へ戻る。今後、短い時間内に
障害物が検出される可能性があるためである。
る。
アBの範囲内に存在すると判断した場合(S3、S1
2) この場合には、危険防止のためゴルフカートを停止させ
る(S13)。したがって、ゴルフカートと障害物との
衝突を確実に防止することができる。
アBの範囲内に存在すると判断した場合(S5) この場合には、ゴルフカートを減速させて走行した後
(S10)、停止エリアBにも障害物が存在すると判断
した場合には(S12)、ゴルフカートを停止させる
(S13)。
と判断した場合には(S12)、そのまま減速させた状
態で走行し、障害物検出センサ36の検出範囲として、再
び減速エリアBに設定する。障害物が車両から遠ざかる
方向に移動している場合が考えられ、今後、短い時間内
に障害物が検出される可能性があるためである。
も存在しないと判断した場合には(S9)、予測エリア
に障害物が移動している可能性がある。その後に障害物
が予測エリアにも存在しないと判断した場合には(S
7)最初のステップに戻って通常の速度で走行する(S
1)。
固定障害物が存在し、徐行し、接近して確認した結果、
ゴルフカートの走行に支障がないと判断した場合には、
減速した状態でその傍を通り越した後、再び通常の速度
で走行することができる。
判断した場合(S7) この場合には、減速エリアB内にも存在するか否かを判
断し(S9)、障害物が減速エリアB内にも存在すると
判断した場合には(S9)、ゴルフカートを減速させて
走行し(S10)、その後、停止エリアB内にも存在す
ると判断した場合には(S12)、ゴルフカートを停止
させる(S13)。
判断(S7)した後、減速エリアB内に障害物が存在し
ないと判断した場合には(S9)、依然として予測エリ
アに障害物が存在している可能性がある。そして、再び
確認した結果、障害物が予測エリアにも存在しないと判
断した場合には(S7)、最初のステップに戻って通常
の速度で走行する(S1)。
離で、ゴルフカート前方の予測エリア内を横切った場合
でも、ゴルフカートの走行に支障がないと判断すること
ができ、そのままの速度で走行することができる。した
がって、障害物検出センサの誤動作を防止し、信頼性を
向上させることができる。
ことによって、自動走行車の衝突を防止することを目的
に設置されている障害物検出センサの誤動作を防止する
ことができるとともに、その信頼性を向上させることが
できるため優れたものである。
ーチャートである。
ック図である。
イバ、4:駆動モータ、5:トランスミッション、6a、
b:後車輪、6c、d:前車輪、7:ステアリングハンド
ル、8:アクセルペダル、9:ブレーキペダル、10a
〜d:ドラムブレーキ、11:操舵モータドライバ、1
2:操舵モータ、13:ブレーキモータドライバ、1
4:ブレーキモータ、15:電磁クラッチブレーキ、1
6a、b:誘導センサ、17:マグネットセンサ、18:
傾斜センサ、19:ステアリングギアユニット、20:
車速センサ、21:ギヤ、22:油圧シリンダ、23:
ブレーキモータドライバスイッチ、24:操作パネル、
25:舵取り機構、27:自動/手動モード選択スイッ
チ、34:アーム、35:ステアリング軸、36:障害
物検出センサ、40:ゴルフカート、41:誘導線、4
2:固定障害物、43:不定障害物、44a:停止エリ
アA、44b:停止エリアB、45a:減速エリアA、
45b:減速エリアB、46:予測エリア
Claims (5)
- 【請求項1】 自動走行車の前方に存在する障害物を検
出するための障害物検出センサを備え、前記自動走行車
の前方の領域は、前記自動走行車からの距離に応じて、
少なくとも停止エリアA、停止エリアB、減速エリア
A、減速エリアB及び予測エリアの5種類のエリアの順
に分割されており、前記障害物が前記停止エリアA又は
停止エリアBに存在する場合には走行を停止させる自動
走行車の制御方式において、前記停止エリアA、減速エ
リアA及び予測エリアのいずれにも前記障害物が存在し
ない場合には最初のステップにもどって、最初の状態で
前記自動走行車を走行させ、前記停止エリアAに障害物
が存在しないで、減速エリアAに障害物が存在する場合
には、減速して前記自動走行車を走行した後、前記停止
エリアBに障害物が存在するか否かを判断し、障害物が
存在する場合には前記自動走行車を停止させることを特
徴とする自動走行車の制御方式。 - 【請求項2】 自動走行車の前方に存在する障害物を検
出するための障害物検出センサを備え、前記自動走行車
の前方の領域は、前記自動走行車からの距離に応じて、
少なくとも停止エリアA、停止エリアB、減速エリア
A、減速エリアB及び予測エリアの5種類のエリアの順
に分割されており、前記障害物が前記停止エリアA又は
停止エリアBに存在する場合には走行を停止させる自動
走行車の制御方式において、前記停止エリアA、減速エ
リアA及び予測エリアのいずれにも前記障害物が存在し
ない場合には最初のステップにもどって、最初の状態で
前記自動走行車を走行させ、前記停止エリアAに障害物
が存在しないで、減速エリアAに障害物が存在する場合
には、減速して前記自動走行車を走行した後、前記停止
エリアBに障害物が存在するか否かを判断し、障害物が
存在しない場合には、減速エリアBに障害物が存在する
か否かを判断し、減速エリアBに障害物が存在しない場
合には予測エリアに障害物が存在するか否かを判断し、
該予測エリアに障害物が存在しない場合には最初のステ
ップにもどって、最初の状態で前記自動走行車を走行さ
せることを特徴とする自動走行車の制御方式。 - 【請求項3】 自動走行車の前方に存在する障害物を検
出するための障害物検出センサを備え、前記自動走行車
の前方の領域は、前記自動走行車からの距離に応じて、
少なくとも停止エリアA、停止エリアB、減速エリア
A、減速エリアB及び予測エリアの5種類のエリアの順
に分割されており、前記障害物が前記停止エリアA又は
停止エリアBに存在する場合には走行を停止させる自動
走行車の制御方式において、前記停止エリアA及び減速
エリアAのいずれにも前記障害物が存在しないで、予測
エリアに前記障害物が存在する場合には、減速エリアB
に障害物が存在するか否かを判断し、該減速エリアBに
前記障害物が存在する場合には、減速して前記自動走行
車を走行させた後、前記停止エリアBに障害物が存在す
るか否かを判断し、該停止エリアBに障害物が存在する
場合には前記自動走行車を停止させることを特徴とする
自動走行車の制御方式。 - 【請求項4】 自動走行車の前方に存在する障害物を検
出するための障害物検出センサを備え、前記自動走行車
の前方の領域は、前記自動走行車からの距離に応じて、
少なくとも停止エリアA、停止エリアB、減速エリア
A、減速エリアB及び予測エリアの5種類のエリアの順
に分割されており、前記障害物が前記停止エリアA又は
停止エリアBに存在する場合には走行を停止させる自動
走行車の制御方式において、前記停止エリアA及び減速
エリアAのいずれにも前記障害物が存在しないで、予測
エリアに前記障害物が存在する場合には、減速エリアB
に障害物が存在するか否かを判断し、該減速エリアBに
前記障害物が存在する場合には、減速して前記自動走行
車を走行した後、前記停止エリアBに障害物が存在する
か否かを判断し、障害物が存在しない場合には減速エリ
アBに障害物が存在するか否かを判断し、該減速エリア
Bに前記障害物が存在しない場合には、予測エリアに障
害物が存在することを確認し、該予測エリアに前記障害
物が存在しない場合には、最初のステップにもどって、
最初の状態で前記自動走行車を走行させることを特徴と
する自動走行車の制御方式。 - 【請求項5】 前記障害物検出センサは、超音波センサ
であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記
載の自動走行車の制御方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001192790A JP2003005834A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 自動走行車の制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001192790A JP2003005834A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 自動走行車の制御方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003005834A true JP2003005834A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19031190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001192790A Pending JP2003005834A (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | 自動走行車の制御方式 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2003005834A (ja) |
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