JP2525046B2 - 移動体の遠隔制御システム - Google Patents
移動体の遠隔制御システムInfo
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- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
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- G05D1/027—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、複数の無人・自動操縦の移動体が自己の
位置を認識しながら、進路前方の障害物・悪路等を検知
し、かつ、これらを自動回避しながら移動させることを
可能ならしめた移動体の遠隔制御システムに関するもの
である。
位置を認識しながら、進路前方の障害物・悪路等を検知
し、かつ、これらを自動回避しながら移動させることを
可能ならしめた移動体の遠隔制御システムに関するもの
である。
[従来の技術] 省力化のため例えばブルトーザ、クレーン車、ダンプ
カー等の移動体を無人操作することが考えられている
が、この移動体の無人化・自動化を図る上で最も重要な
ことは、移動体が自己の位置を自動的に認識する技術で
ある。移動体が自己の位置を検出する手法としては、移
動経路上に光学的又は電磁気的な誘導ラインを設置する
システムと、2つの固定局と移動体間で電磁波を送受信
して移動体の位置を認識する円弧システム等が従来知ら
れている。
カー等の移動体を無人操作することが考えられている
が、この移動体の無人化・自動化を図る上で最も重要な
ことは、移動体が自己の位置を自動的に認識する技術で
ある。移動体が自己の位置を検出する手法としては、移
動経路上に光学的又は電磁気的な誘導ラインを設置する
システムと、2つの固定局と移動体間で電磁波を送受信
して移動体の位置を認識する円弧システム等が従来知ら
れている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、これらの従来のシステムにあっては (1)誘導ラインの設定位置によって移動体の経路が限
定される。
定される。
(2)多数移動体の位置を検知する場合は多数の送受信
波が必要であり、かつ、多数移動体間の送受信波分離が
困難である。
波が必要であり、かつ、多数移動体間の送受信波分離が
困難である。
(3)移動体の走行予定進路に存在する障害物又は、走
行路の凹凸等を自動的に検知・回避する技術が確立され
ていない等の問題点があった。
行路の凹凸等を自動的に検知・回避する技術が確立され
ていない等の問題点があった。
そこでこの問題点に鑑み、例えば建築業、鉱業、農業
等の各分野の作業現場において、ブルトーザー、クレー
ン車、トラクター等の各種移動体を、安全にしてしかも
障害物は小さいものであっても且つ直近前方のものも可
及的に回避する他直近前方の路面の凹凸をも回避するこ
とによって、正確かつ確実に所望位置へ無人の下で移動
しかつ所定の稼動を行なわせしめることができる移動体
の遠隔制御システムの開発が要求されていた。
等の各分野の作業現場において、ブルトーザー、クレー
ン車、トラクター等の各種移動体を、安全にしてしかも
障害物は小さいものであっても且つ直近前方のものも可
及的に回避する他直近前方の路面の凹凸をも回避するこ
とによって、正確かつ確実に所望位置へ無人の下で移動
しかつ所定の稼動を行なわせしめることができる移動体
の遠隔制御システムの開発が要求されていた。
[課題を解決するための手段] 本発明は、かかる要望に答えるためになされたもので
あって、例えば半径が数km程度の小エリアにおいて、比
較的低速で自律走行する移動体が自己の位置を電磁波
(以下電波という)によって認識し、かつ、移動体に搭
載されたセンサーによって前方に存在する障害物等を検
知し、これに基づく判断機能によって障害物を回避し
て、移動体の安全・最適運行を図る遠隔制御システムを
提供することにある。
あって、例えば半径が数km程度の小エリアにおいて、比
較的低速で自律走行する移動体が自己の位置を電磁波
(以下電波という)によって認識し、かつ、移動体に搭
載されたセンサーによって前方に存在する障害物等を検
知し、これに基づく判断機能によって障害物を回避し
て、移動体の安全・最適運行を図る遠隔制御システムを
提供することにある。
即ち本発明は、主局とこれに対応する従局(複数局)
とからなる電波燈台群を設置し、これら各電波燈台から
電波を受信する通信局(以下移動局という)を無人かつ
自動操縦の移動体に載置して電波航法により移動局(移
動体)が自己の位置を認識することに、移動局との間に
電波を授受して移動体の走行経路の指示・修正を行う管
制局を使用してシステムを構成したものであって、この
場合、移動局には移動体の対地速度を検知する機能部
と、移動体の方位を検知する機能部を有する他、特に主
要な部分として移動体の走行路の前方を、移動体の直近
前方の領域とこの領域に続く比較的遠方の領域との二つ
の領域に区分し、これらの領域の各々の障害物などを検
知する機能部をこれら各々の領域ごとに有する。そして
これら各機能部の判断結果とこれら判断結果に基づいて
管制局が行なった指示とによって、移動局が自己の搭載
母体である移動体の速度管理および進路修正・変更を行
うようにして、前記本発明の目的を達成させるものであ
る。
とからなる電波燈台群を設置し、これら各電波燈台から
電波を受信する通信局(以下移動局という)を無人かつ
自動操縦の移動体に載置して電波航法により移動局(移
動体)が自己の位置を認識することに、移動局との間に
電波を授受して移動体の走行経路の指示・修正を行う管
制局を使用してシステムを構成したものであって、この
場合、移動局には移動体の対地速度を検知する機能部
と、移動体の方位を検知する機能部を有する他、特に主
要な部分として移動体の走行路の前方を、移動体の直近
前方の領域とこの領域に続く比較的遠方の領域との二つ
の領域に区分し、これらの領域の各々の障害物などを検
知する機能部をこれら各々の領域ごとに有する。そして
これら各機能部の判断結果とこれら判断結果に基づいて
管制局が行なった指示とによって、移動局が自己の搭載
母体である移動体の速度管理および進路修正・変更を行
うようにして、前記本発明の目的を達成させるものであ
る。
[実施例] 以下に本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第1図において、11は管制局、12は移動局、13,14お
よび15はそれぞれ電波燈台であってこのうち13が主局、
14および15がそれぞれ従局である。
よび15はそれぞれ電波燈台であってこのうち13が主局、
14および15がそれぞれ従局である。
主局13と各従局14,15との間で波長がミリメートル帯
の電波(以下ミリ波という。搬送波)によって信号を授
受するとともに移動局12も電波燈台13,14,15からのそれ
ぞれの電波を受信する。
の電波(以下ミリ波という。搬送波)によって信号を授
受するとともに移動局12も電波燈台13,14,15からのそれ
ぞれの電波を受信する。
管制局11は移動局12との間にミリ波を授受し、その信
号によって移動局(移動体)の運行状況を遠隔監視す
る。
号によって移動局(移動体)の運行状況を遠隔監視す
る。
移動局12はその内部の位置確認部122の動作によって
電波燈台13,14,15からの受信信号により公知の電波航法
に従って自己の地理上(地図上)の位置を知る。この場
合、例えば双曲線航法によれば、移動局12を受信専用局
として構成できるので、複数の移動局(移動体)が信号
波を共用しても各個に独立して位置を知ることができ
る。
電波燈台13,14,15からの受信信号により公知の電波航法
に従って自己の地理上(地図上)の位置を知る。この場
合、例えば双曲線航法によれば、移動局12を受信専用局
として構成できるので、複数の移動局(移動体)が信号
波を共用しても各個に独立して位置を知ることができ
る。
移動体Vの進路前方の状況を監視するには移動局12内
に障害物検知部123と路面検知部124を設ける。
に障害物検知部123と路面検知部124を設ける。
路面検知部124は移動体Vの最先端(第3図の第1地
点L1)から幾らか前方の距離(第3図の第2地点L2)ま
での間の領域(移動体Vの直近前方の領域:以下第1ゾ
ーンという)の路面の凹凸、小さな障害物の存在等の検
知を行い、障害物検知部123は第2地点L2より遠方の領
域(以下第2ゾーンという)の障害物の存在を検知す
る。
点L1)から幾らか前方の距離(第3図の第2地点L2)ま
での間の領域(移動体Vの直近前方の領域:以下第1ゾ
ーンという)の路面の凹凸、小さな障害物の存在等の検
知を行い、障害物検知部123は第2地点L2より遠方の領
域(以下第2ゾーンという)の障害物の存在を検知す
る。
障害物検知部123は、第4図において変調器44によっ
て駆動されたパルス送信器43の電波が送受切替器42を経
てアンテナ41から第3図のビームB2となって移動体Vの
前方第2ゾーンを照射する。ビームB2はその電気主軸を
第2ゾーンの路面に平行な面内で移動体Vの首尾線の両
側に偏位角δ2の範囲で振ってスキャニングする。
て駆動されたパルス送信器43の電波が送受切替器42を経
てアンテナ41から第3図のビームB2となって移動体Vの
前方第2ゾーンを照射する。ビームB2はその電気主軸を
第2ゾーンの路面に平行な面内で移動体Vの首尾線の両
側に偏位角δ2の範囲で振ってスキャニングする。
第2ゾーン内からの反射入力は、アンテナ41、送受切
替器42を経てパルス受信器45で複調し、測距器46で計測
値に変換した後にデータ処理器47で制御データに変換し
て、障害物までの距離情報、障害物の存在方位の各信号
を出力する。
替器42を経てパルス受信器45で複調し、測距器46で計測
値に変換した後にデータ処理器47で制御データに変換し
て、障害物までの距離情報、障害物の存在方位の各信号
を出力する。
第2ゾーンの近い側の地点である第2地点L2は、パル
ス送信器43、パルス受信器45、測距器46、データ処理器
47等の機能によって設定し、また第2ゾーンの遠い方の
点である第3時点L3は必要がある場合に適宜設定する。
ス送信器43、パルス受信器45、測距器46、データ処理器
47等の機能によって設定し、また第2ゾーンの遠い方の
点である第3時点L3は必要がある場合に適宜設定する。
ビームB2のビーム幅θ2は実施の必要により設定し、
また第2地点L2において道路の幅員(一般には監査に必
要な幅)をカバーするように考慮する。ビームB2の搬送
波は例えばミリ波を使用する。
また第2地点L2において道路の幅員(一般には監査に必
要な幅)をカバーするように考慮する。ビームB2の搬送
波は例えばミリ波を使用する。
第5図に示す路面検知部124において、FM−CW送信器5
3は搬送波となるミリ波帯のCW波を、周期的に周波数を
掃引しながら変化させるFM波を発生する。またアンテナ
51はその主反射鏡を回転楕円面で形成し、その主軸を移
動体Vの進路の直近前方の路面上に向けて取付け、第1
焦点で出力照射と入力受領を行い、第2焦点が路面上の
照射点であるように主反射鏡の楕円曲率を設定する。
3は搬送波となるミリ波帯のCW波を、周期的に周波数を
掃引しながら変化させるFM波を発生する。またアンテナ
51はその主反射鏡を回転楕円面で形成し、その主軸を移
動体Vの進路の直近前方の路面上に向けて取付け、第1
焦点で出力照射と入力受領を行い、第2焦点が路面上の
照射点であるように主反射鏡の楕円曲率を設定する。
FM−CW送信器53で発生した信号はサーキュレータ52を
経てアンテナ51からビームB1となって照射され、移動体
Vの最先端である第1地点L1から第2地点L2までの間の
領域である第1ゾーンの中の1点(比較的狭い範囲とい
う程度の意味であり、実用上幾らかの拡がりを持つ)を
照射する。この照射点からの反射入力はアンテナ51から
サーキュレータ52を経て受信器54で復調された後データ
処理器55に入るが、この場合受信器54の中で送信信号と
混合されてデータ処理器55の入力には両者のビート出力
が与えられる。ここに与えられるビート周波数はビーム
B1の路面上の照射点までの距離を示す情報を持ってい
る。
経てアンテナ51からビームB1となって照射され、移動体
Vの最先端である第1地点L1から第2地点L2までの間の
領域である第1ゾーンの中の1点(比較的狭い範囲とい
う程度の意味であり、実用上幾らかの拡がりを持つ)を
照射する。この照射点からの反射入力はアンテナ51から
サーキュレータ52を経て受信器54で復調された後データ
処理器55に入るが、この場合受信器54の中で送信信号と
混合されてデータ処理器55の入力には両者のビート出力
が与えられる。ここに与えられるビート周波数はビーム
B1の路面上の照射点までの距離を示す情報を持ってい
る。
この方式の距離情報は微細な距離変化に敏感であり、
ミリ波帯のFM−CW波では路面の凹凸、小さな障害物等を
検出できる程度であり、通信信号は移動体の走行に従っ
て常に移動体より一定距離前方の地点に照射されてそこ
から反射して来るから、路面が完全に平坦であればビー
ト信号によって得られる距離値は変動のない一定値であ
るが、路面に凹凸とか石ころのような小さい障害物とか
のようなものがあれば、信号波にミリ波もしくはサブミ
リ波を使用してそのFM変調の掃引帯域幅が広くしてあれ
ば分解能が高まるので、凹凸とか石ころの存在とかのよ
うなものによる信号波の往復距離の微細な変化がビート
周波数の変化として把握できるから、この場合、この変
化が路面が平坦なときの一定値より大きい方か小さい方
かのいずれかの方向に動くかの傾向とその大きさとによ
って、路面の凹凸・石ころの形状とこれらの大きさの判
別ができる。
ミリ波帯のFM−CW波では路面の凹凸、小さな障害物等を
検出できる程度であり、通信信号は移動体の走行に従っ
て常に移動体より一定距離前方の地点に照射されてそこ
から反射して来るから、路面が完全に平坦であればビー
ト信号によって得られる距離値は変動のない一定値であ
るが、路面に凹凸とか石ころのような小さい障害物とか
のようなものがあれば、信号波にミリ波もしくはサブミ
リ波を使用してそのFM変調の掃引帯域幅が広くしてあれ
ば分解能が高まるので、凹凸とか石ころの存在とかのよ
うなものによる信号波の往復距離の微細な変化がビート
周波数の変化として把握できるから、この場合、この変
化が路面が平坦なときの一定値より大きい方か小さい方
かのいずれかの方向に動くかの傾向とその大きさとによ
って、路面の凹凸・石ころの形状とこれらの大きさの判
別ができる。
そしてこれら凹凸面もしくは粗面ないし障害物等から
の反射波は平坦面ないし平滑面からの反射波よりもエネ
ルギーが大きいことと相俟って、この方式によって移動
体Vの直近前方の路面の粗悪な状態・小さな障害物等を
検知できる。
の反射波は平坦面ないし平滑面からの反射波よりもエネ
ルギーが大きいことと相俟って、この方式によって移動
体Vの直近前方の路面の粗悪な状態・小さな障害物等を
検知できる。
アンテナ51は横方向(移動体Vの進行方向に対して直
角な方向)にスキャニングし、ビームB1のビーム幅θ1
および偏位角δ1については、第2ゾーンの場合のビー
ム幅θ2および偏位角δ2と同様に考慮して、照射点が
第1ゾーン内で路面の幅員をカバーするように実施す
る。
角な方向)にスキャニングし、ビームB1のビーム幅θ1
および偏位角δ1については、第2ゾーンの場合のビー
ム幅θ2および偏位角δ2と同様に考慮して、照射点が
第1ゾーン内で路面の幅員をカバーするように実施す
る。
実施の際は第1ゾーンと第2ゾーンとは、第2地点L2
の前後に重複する部分があるようにする。
の前後に重複する部分があるようにする。
この路面検知部124のビームB1の電波を使用する場合
は例えばミリ波を使用する。
は例えばミリ波を使用する。
第6図の対地速度検知部125において、送信器63から
発生した信号波は送受切替器62を経て、移動体Vの前方
下方に傾けて設置された送受アンテナ61から路面に向っ
て放射され、路面からの反射入力は送受アンテナ61で受
信されて送受切替器62を経た後に受信器64及びデータ処
理器65によって計測値に変換処理されて対地速度情報と
なって出力される。この場合、信号波として電波または
超音波・音波を適宜使用し、例えば移動体Vの走行速度
によるドップラー効果を利用して対地速度情報を得る。
電波を使用する場合は例えばミリ波を使用する。
発生した信号波は送受切替器62を経て、移動体Vの前方
下方に傾けて設置された送受アンテナ61から路面に向っ
て放射され、路面からの反射入力は送受アンテナ61で受
信されて送受切替器62を経た後に受信器64及びデータ処
理器65によって計測値に変換処理されて対地速度情報と
なって出力される。この場合、信号波として電波または
超音波・音波を適宜使用し、例えば移動体Vの走行速度
によるドップラー効果を利用して対地速度情報を得る。
電波を使用する場合は例えばミリ波を使用する。
方位検知部129は、例えば移動体Vに載置した羅針儀
・ジャイロコンパス・ジャウロスコープ等により方位情
報を出力するように構成し、これに位置認識部122の出
力である位置情報より移動体Vの軌跡を解析して移動体
Vの現在の指向方位を算出し、このデータにより上記ジ
ャイロスコープ等の出力を適宜較正するように構成した
ものでよい。
・ジャイロコンパス・ジャウロスコープ等により方位情
報を出力するように構成し、これに位置認識部122の出
力である位置情報より移動体Vの軌跡を解析して移動体
Vの現在の指向方位を算出し、このデータにより上記ジ
ャイロスコープ等の出力を適宜較正するように構成した
ものでよい。
また、電波航法のみによる場合に、上記方位検知部12
9は位置認識部122に統合し、上記位置認識部122の位置
情報より移動体Vの軌跡を解析して算出した指向方位を
出力するように構成することができる。
9は位置認識部122に統合し、上記位置認識部122の位置
情報より移動体Vの軌跡を解析して算出した指向方位を
出力するように構成することができる。
第7図はセンシング制御部126の構成例を示し、走行
主制御器71、操舵系制御器72、動力系制御器73、制動系
制御器74を有する。
主制御器71、操舵系制御器72、動力系制御器73、制動系
制御器74を有する。
走行主制御器71は移動局12内の第2の通信部127およ
び管制局11内の第1の通信部112を介して管制局11内の
群管制部111から予定走行経路を示すマップデータ(ル
ートマップのこと)の情報を受領し、この情報と位置認
識部122からの位置情報および対地速度検知部125からの
速度情報とにより予定走行経路との偏差を修正すべく操
舵系制御器72に指令を発し、操舵系制御器72は操舵装置
を制御させて移動対Vを予定走行経路に追従させる。
び管制局11内の第1の通信部112を介して管制局11内の
群管制部111から予定走行経路を示すマップデータ(ル
ートマップのこと)の情報を受領し、この情報と位置認
識部122からの位置情報および対地速度検知部125からの
速度情報とにより予定走行経路との偏差を修正すべく操
舵系制御器72に指令を発し、操舵系制御器72は操舵装置
を制御させて移動対Vを予定走行経路に追従させる。
さらに走行主制御器71は、障害物検知部123からの障
害物情報および路面検知部124からの路面情報を受け、
動力系制御器73および制動系制御器74に対して衝突回避
のための速度制御を指示するとともに群管制部111との
連繋によって操舵系制御器72に迂回等の回避制御を指示
する。
害物情報および路面検知部124からの路面情報を受け、
動力系制御器73および制動系制御器74に対して衝突回避
のための速度制御を指示するとともに群管制部111との
連繋によって操舵系制御器72に迂回等の回避制御を指示
する。
管制局11内の群管制部111は管制員が制御に関与する
部分である。
部分である。
この群管制部111は、管制局11の第1の通信部112およ
び移動局12の第2の通信部127を介して各移動体(V1,V2
・・・,Vn)に対して予定走行路マップデータを提供
し、各移動体はこのマップデータに基づいて走行する。
また第1の通信部112及び第2の通信部127を介して各移
動体からその位置情報を受領して各移動体の存在位置を
監視するとともに、各移動体が障害物・悪路等の回避を
行う際には車輛間衝突・追突を防止するために、予定走
行路に閉塞・変更等を行ってこれを逐次所要移動体に指
示するなどして各移動体を管理・統制する。
び移動局12の第2の通信部127を介して各移動体(V1,V2
・・・,Vn)に対して予定走行路マップデータを提供
し、各移動体はこのマップデータに基づいて走行する。
また第1の通信部112及び第2の通信部127を介して各移
動体からその位置情報を受領して各移動体の存在位置を
監視するとともに、各移動体が障害物・悪路等の回避を
行う際には車輛間衝突・追突を防止するために、予定走
行路に閉塞・変更等を行ってこれを逐次所要移動体に指
示するなどして各移動体を管理・統制する。
なお、移動体の進路変更・修正は前方の障害物・路面
状況等にかかわらず、管制員の所要の判断に基づいて随
時群管制部111の発生信号の一部としてこれを割込ませ
るようにしてよいことはもとよりである。
状況等にかかわらず、管制員の所要の判断に基づいて随
時群管制部111の発生信号の一部としてこれを割込ませ
るようにしてよいことはもとよりである。
管制局11に第1の通信部112を設け、また移動局12に
第2の通信部127を設けて、この双方の第1の通信部112
および第2の通信部127の間に例えばミリ波を使用して
双方向の通信回線を形成し、これらを総合して管制局11
と移動局12との合体した通信部を構成する。移動体Vが
複数の場合に、管制局11の第1の通信部112と各移動体
(V1,V2・・・,Vn)のそれぞれの移動局12のそれぞれの
第2の通信部1271,1272…,127nによって構成するそれぞ
れの通信部についても同様である。
第2の通信部127を設けて、この双方の第1の通信部112
および第2の通信部127の間に例えばミリ波を使用して
双方向の通信回線を形成し、これらを総合して管制局11
と移動局12との合体した通信部を構成する。移動体Vが
複数の場合に、管制局11の第1の通信部112と各移動体
(V1,V2・・・,Vn)のそれぞれの移動局12のそれぞれの
第2の通信部1271,1272…,127nによって構成するそれぞ
れの通信部についても同様である。
第8図は管制局11の第1の通信部112と1つの移動局1
2の第2の通信部127とからなる通信部の構成例を示す。
2の第2の通信部127とからなる通信部の構成例を示す。
移動局12において、センシング制御部126で集約整理
された位置情報、障害物情報、路面情報、対地速度情報
およびその他移動体Vの保安情報等は、第2の通信部12
7の入出力変換器91によって送信の際の変調に適した信
号に変換した後、送信器88で変調して送受切替器87を経
てアンテナ128からミリ波の搬送波によって管制局11に
送られる。管制局11では、アンテナ113から送受切替器8
2を経て受信器83で復調した後、入出力変換器85で各種
管制処理に適した信号に変換し、群管制部111に送る。
された位置情報、障害物情報、路面情報、対地速度情報
およびその他移動体Vの保安情報等は、第2の通信部12
7の入出力変換器91によって送信の際の変調に適した信
号に変換した後、送信器88で変調して送受切替器87を経
てアンテナ128からミリ波の搬送波によって管制局11に
送られる。管制局11では、アンテナ113から送受切替器8
2を経て受信器83で復調した後、入出力変換器85で各種
管制処理に適した信号に変換し、群管制部111に送る。
移動体Vの管制に必要な各種指示信号・各種データ
(加速・減速指示、停止・発進指示、経路変更指示、走
行予定路のマップデータ等)は、管制局11内で群管制部
111から出て第1の通信部112の入出力変換器85に入り、
ここで送信に適する信号に変換された後、送信器84で変
調されて送受切替器82を経てアンテナ113からミリ波の
搬送波によって移動局12に送られる。移動局12ではアン
テナ128から第2の通信部127の送受切替器87を経て受信
器90に入って復調された後入出力変換器91において各種
制御に適した信号に変換されてセンシング制御部126の
走行主制御器71に入る。
(加速・減速指示、停止・発進指示、経路変更指示、走
行予定路のマップデータ等)は、管制局11内で群管制部
111から出て第1の通信部112の入出力変換器85に入り、
ここで送信に適する信号に変換された後、送信器84で変
調されて送受切替器82を経てアンテナ113からミリ波の
搬送波によって移動局12に送られる。移動局12ではアン
テナ128から第2の通信部127の送受切替器87を経て受信
器90に入って復調された後入出力変換器91において各種
制御に適した信号に変換されてセンシング制御部126の
走行主制御器71に入る。
移動局12の第2の通信部127において、信号発生器89
は自己の局が管制局11と通信を行うに当たり、他の移動
局と混信を生じないようにするために、系統同期化して
自己に割当てられた固有位相によって自己の局が管制局
11との間に行う送信・受信の位相管理を行う。
は自己の局が管制局11と通信を行うに当たり、他の移動
局と混信を生じないようにするために、系統同期化して
自己に割当てられた固有位相によって自己の局が管制局
11との間に行う送信・受信の位相管理を行う。
管制局11のアンテナ113は、例えばファンビーム形の
ものを用いて水平面内に極めて広域な指向性を有するも
のとし、また移動局12のアンテナ128は無指向性もしく
はそれに近い特性のものを使用することにより、移動体
Vが予定エリア内で移動・旋回しても管制局11と移動局
12との相互通信に支障がないようにする。
ものを用いて水平面内に極めて広域な指向性を有するも
のとし、また移動局12のアンテナ128は無指向性もしく
はそれに近い特性のものを使用することにより、移動体
Vが予定エリア内で移動・旋回しても管制局11と移動局
12との相互通信に支障がないようにする。
電波状態が悪くなるとかその他の事由によって通信障
害が生じた場合、緊急措置として、例えば走行主制御器
71がセンシング制御部126を緊急停止モードに切り換え
て、管制局11からあらかじめ提供されているマップデー
タと方位検知部129等により移動体Vを一時自律走行さ
せ、直近の安全な地点に移動し停止して待機するなどの
方法で統制管理するようにして置くことが望ましい。
害が生じた場合、緊急措置として、例えば走行主制御器
71がセンシング制御部126を緊急停止モードに切り換え
て、管制局11からあらかじめ提供されているマップデー
タと方位検知部129等により移動体Vを一時自律走行さ
せ、直近の安全な地点に移動し停止して待機するなどの
方法で統制管理するようにして置くことが望ましい。
第2図は本発明の実施概要を総観する取瞰図であり、
これまでの説明と照合して理解される。この図におい
て、電波燈台は合計3基、移動体はトラック3輛、管制
局は車載型としてトラックとともに作業エリア内に位置
する場合を示している。
これまでの説明と照合して理解される。この図におい
て、電波燈台は合計3基、移動体はトラック3輛、管制
局は車載型としてトラックとともに作業エリア内に位置
する場合を示している。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明にあっては、移動体の予
定進路前方の障害物を検知するについて、直近前方から
比較的遠くない地点までの領域と、この領域に続く前方
の比較的遠い地点までの領域とに区分して、遠い領域で
は概観的な大きい視野によって比較的に大きい障害物を
検知し、近い領域では大きい視野によっては検知でき難
かった路面の凹凸・石ころなどのようなものでも木理の
細かい視野で検知するようにしている。
定進路前方の障害物を検知するについて、直近前方から
比較的遠くない地点までの領域と、この領域に続く前方
の比較的遠い地点までの領域とに区分して、遠い領域で
は概観的な大きい視野によって比較的に大きい障害物を
検知し、近い領域では大きい視野によっては検知でき難
かった路面の凹凸・石ころなどのようなものでも木理の
細かい視野で検知するようにしている。
このように領域を遠近二つに区分することは、移動体
の進行する時間経過に合わせて、遠くの大きい障害物を
早期に発見して大きい視野での回避の要否についての対
応措置をまず講じた後次いで近くの小さい障害物を発見
してそれについての対応措置を講ずるという回避の緊急
度合いに応じた措置をする一般的意味だけではなく、遠
くの領域を検知するための電波の信号方式と近くの領域
を検知するための電波の信号方式とを別個のものにでき
ることによって、距離と木理の細かさ(粗さ)の相違に
対応してそれぞれの場合に一層適合した技術的手段を採
ることができるので、結果として直近前方からかなり遠
方まで、大きいものから小さい物・凹凸まで、どちらも
的確に検知することができる。
の進行する時間経過に合わせて、遠くの大きい障害物を
早期に発見して大きい視野での回避の要否についての対
応措置をまず講じた後次いで近くの小さい障害物を発見
してそれについての対応措置を講ずるという回避の緊急
度合いに応じた措置をする一般的意味だけではなく、遠
くの領域を検知するための電波の信号方式と近くの領域
を検知するための電波の信号方式とを別個のものにでき
ることによって、距離と木理の細かさ(粗さ)の相違に
対応してそれぞれの場合に一層適合した技術的手段を採
ることができるので、結果として直近前方からかなり遠
方まで、大きいものから小さい物・凹凸まで、どちらも
的確に検知することができる。
そして、同様な状況の移動体が複数存在しても管制局
でこれを一括集中して管理統制しながら各移動体の進路
変更・修正を個別に且つ具体的に制御できる。
でこれを一括集中して管理統制しながら各移動体の進路
変更・修正を個別に且つ具体的に制御できる。
移動体は電波航法を利用して自分の存在位置を認識し
てこの情報を管制局に通報しているので、管制局におい
ては、進路変更等の管制指示を行う必要がない場合でも
各移動体の所在位置を知ることができる。
てこの情報を管制局に通報しているので、管制局におい
ては、進路変更等の管制指示を行う必要がない場合でも
各移動体の所在位置を知ることができる。
移動体の予定進路には予め何等の管制上の設備を設け
る必要がなく、従って移動体の走行個所・走行範囲が基
本的に制約を受けない。
る必要がなく、従って移動体の走行個所・走行範囲が基
本的に制約を受けない。
マップデータにより予定進路を定めてある一方で、必
要により随時進路変更できるので、移動体運用の自由度
が大きい。
要により随時進路変更できるので、移動体運用の自由度
が大きい。
電波燈台、移動局、管制局などの相互の情報授受なら
びに、移動体の進路前方の状況検知、移動体の対地速度
検知などの各機能を達成するについて、半径が例えば数
キロメートル程度の地域において複数の移動体を管制し
且つこれらの各移動体が状況判断するための伝送媒体・
信号波としてミリ波を使用すれば、直進性と周波数が高
いことにもとづく信号の高密度化とにより、所定の地域
内に複数の移動体が存在する場合の管制の効率がよい。
びに、移動体の進路前方の状況検知、移動体の対地速度
検知などの各機能を達成するについて、半径が例えば数
キロメートル程度の地域において複数の移動体を管制し
且つこれらの各移動体が状況判断するための伝送媒体・
信号波としてミリ波を使用すれば、直進性と周波数が高
いことにもとづく信号の高密度化とにより、所定の地域
内に複数の移動体が存在する場合の管制の効率がよい。
このように、各移動体の身近な進路前方状況を具体的
に検知しつつ集中管理方式で複数の移動体を各個の状況
に応じて個別的に管理できる方式であり、複数の移動体
を個別に自律走行させることができるので、実用上の効
用が大きい。
に検知しつつ集中管理方式で複数の移動体を各個の状況
に応じて個別的に管理できる方式であり、複数の移動体
を個別に自律走行させることができるので、実用上の効
用が大きい。
本発明は無人・自動操縦方式の移動体に実施すれば極
めて有効であるが、必要により有人の移動体に適宜実施
することが否定されるものではない。
めて有効であるが、必要により有人の移動体に適宜実施
することが否定されるものではない。
各図は本発明の実施例を説明するためのものであり、第
1図は本発明の基本構成図、第2図は本発明のフィール
ドの鳥瞰図、第3図(A)及び(B)は移動体の進路前
方の状況検知を説明する図、第4図は障害物検知部の構
成図、第5図は路面検知部の構成図、第6図は対地速度
検知部の構成図、第7図はセンシング制御部の構成図、
第8図は第1の通信部及び第2の通信部を総合した通信
部の構成図である。 主な信号の説明 V……移動体、θ1,θ2……ビーム幅 δ1,δ2……ビームの偏位角。
1図は本発明の基本構成図、第2図は本発明のフィール
ドの鳥瞰図、第3図(A)及び(B)は移動体の進路前
方の状況検知を説明する図、第4図は障害物検知部の構
成図、第5図は路面検知部の構成図、第6図は対地速度
検知部の構成図、第7図はセンシング制御部の構成図、
第8図は第1の通信部及び第2の通信部を総合した通信
部の構成図である。 主な信号の説明 V……移動体、θ1,θ2……ビーム幅 δ1,δ2……ビームの偏位角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 直樹 千葉県市川市大野町3丁目1848―1 株 式会社ロボテック研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−274313(JP,A) 特開 昭54−75705(JP,A) 特開 昭61−161520(JP,A) 特開 昭63−44210(JP,A) 特開 昭63−65512(JP,A)
Claims (3)
- 【請求項1】電波燈台群と、管制局と、一つまたは群を
なす複数の移動体の各々に一つづつ載置した一つまたは
複数の移動局を有し、 上記移動局の各々が上記電波燈台群からの信号に基づい
て自己の位置を認識しながら上記管制局との間に電波信
号を使用して管制情報を授受しながら上記管制局に記憶
した走行路上を上記管制局の管制指示に従って他の上記
移動局とともに走行するものであって、且つ上記各移動
局は自己の走行路前方の障害物を検知する障害物検知部
を有して上記障害物検知部の検知した障害物情報を上記
管制情報の一つとして上記管制局に通報するものにおい
て、 上記各移動局は自己の直近前方の比較的近い領域の路面
の凹凸・比較的小さい障害物を検知してこの検知結果を
路面情報として出力する路面検知部を有し、上記障害物
検知部は上記路面検知部が検知する領域より遠い領域の
障害物を検知するように設定してあり、上記各移動局は
上記路面情報を上記管制情報の他の一つとして上記管制
局に通報し、上記管制局は上記路面情報に基づいて上記
一つまたは群をなす複数の移動体の走行を管理統制する
移動体の遠隔制御システム。 - 【請求項2】請求項1に記載の移動体の遠隔制御システ
ムにおいて、路面検知部はFM変調信号波を送信信号とし
て移動体の直近前方の設定距離だけ離れた地点に送信
し、上記地点から反射した受信信号と上記送信信号との
ビート信号を作成し、上記ビート信号に基づいて作成し
た距離情報の変動値に基づいて上記地点の路面情報を作
成する移動体の遠隔制御システム。 - 【請求項3】請求項1に記載の遠隔制御システムにおい
て、各移動局に較正可能な方位検知部を具え、上記方位
検知部は上記各移動局を載置した上記各移動体の指向方
位を検知し、上記方位検知部の検知した方位情報を管制
情報の他の一つとして管制局に通報し、上記管制局は上
記方位情報に基づいて上記一つまたは複数の移動体群の
走行を管理統制する移動体の遠隔制御システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63263431A JP2525046B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 移動体の遠隔制御システム |
US07/420,267 US4986384A (en) | 1988-10-19 | 1989-10-12 | Remote control system of mobile objects |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63263431A JP2525046B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 移動体の遠隔制御システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02110606A JPH02110606A (ja) | 1990-04-23 |
JP2525046B2 true JP2525046B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=17389406
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63263431A Expired - Lifetime JP2525046B2 (ja) | 1988-10-19 | 1988-10-19 | 移動体の遠隔制御システム |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4986384A (ja) |
JP (1) | JP2525046B2 (ja) |
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