JP2711620B2 - Automatic traveling equipment for moving vehicles - Google Patents

Automatic traveling equipment for moving vehicles

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JP2711620B2
JP2711620B2 JP4206114A JP20611492A JP2711620B2 JP 2711620 B2 JP2711620 B2 JP 2711620B2 JP 4206114 A JP4206114 A JP 4206114A JP 20611492 A JP20611492 A JP 20611492A JP 2711620 B2 JP2711620 B2 JP 2711620B2
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automatic tracking
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、土工事の土砂搬送に用
いられるクローラダンプ等のように予め設定された走行
経路に沿って自動運行する移動車両の自動走行装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic traveling apparatus for a mobile vehicle that automatically travels along a predetermined traveling route, such as a crawler dump used for earth and sand transport in earthworks.

【0002】[0002]

【従来の技術】造成地の防災工事、トンネル工事、採土
採石場などのように危険で環境の悪い場所あるいは繰り
返し作業の多い土工事においては、その省力化、効率化
などの生産性を向上させるための方策として、主に施工
機械の大型化が進められてきた。しかし、近年の作業従
事者の減少や高齢化への対応あるいは安全性の確保や作
業環境の改善には、新たな対応策が要望されてきてい
る。一方、最近のエレクトロニクスやメカトロニクスの
発展に伴い、これらの最新技術を駆使することにより、
省力化、無人化が可能になり、上述の要望が可能になり
つつある。
2. Description of the Related Art In dangerous places with bad environment such as disaster prevention work of construction sites, tunnel works, quarry quarries, etc., or soil works with many repetitive works, the productivity such as labor saving and efficiency improvement is improved. As a measure to achieve this, the size of construction machines has been mainly increased. However, new countermeasures have been demanded in order to cope with a decrease in the number of workers and aging in recent years, or to secure safety and improve the work environment. On the other hand, with the recent development of electronics and mechatronics, by making full use of these latest technologies,
Labor savings and unmanned operations have become possible, and the above-mentioned demands are becoming possible.

【0003】従来、土工事における土砂の運搬システム
として、ダンプトラックの無人走行方式が知られてい
る。この無人走行システムは、予め設定した走行コース
をICカードなどの記憶媒体に記憶させ、また、ダンプ
トラックの走行経路に沿って多数のレーザ反射板を設置
しておき、ダンプトラックから発生されるレーザ光を反
射板に向けて照射したときの反射レーザの受信角度から
方向および距離を算出し、この算出データと記憶媒体の
走行経路データとを比較してダンプトラックの走行位置
を確認し、かつ位置補正しながらダンプトラックを記憶
されたコースに沿って無人走行させるものである。
[0003] Conventionally, an unmanned traveling system of a dump truck has been known as a soil and sand transport system in earthworks. In this unmanned traveling system, a traveling course set in advance is stored in a storage medium such as an IC card, and a large number of laser reflectors are installed along a traveling path of the dump truck, and a laser generated from the dump truck is provided. Calculate the direction and distance from the reception angle of the reflected laser when the light is irradiated to the reflector, compare the calculated data with the travel route data of the storage medium to check the travel position of the dump truck, and The unmanned traveling of the dump truck is performed along the stored course while correcting.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の運搬システムでは、運搬車の走行経路に沿
ってレーザ反射板を設置しなければならないため、走行
経路が変更されると、その都度レーザ反射板の設置位置
も変更しなければならず、その作業が煩雑になるととも
に、走行経路の設定も面倒になる問題がある。
However, in the above-described conventional transportation system, the laser reflector must be installed along the traveling route of the transport vehicle. The installation position of the laser reflector must also be changed, which complicates the operation and has a problem that the setting of the traveling route is complicated.

【0005】そこで、本出願人は、特願平4−1268
24号に示すように、固定局と移動車両に自動追尾装置
をそれぞれ設け、この自動追尾装置を互いに正対し合う
ように制御することにより、固定局側で移動車両の走行
位置を常時監視し、これによって移動車両を走行経路に
沿い自動走行させるようにした自動搬送システムを提案
している。しかしながら、このような自動搬送システム
では、固定局から移動車両の走行経路全体を見渡せる状
態にあることが必要であり、固定局と移動車両間の光通
信路が土工事敷地内に存在する地山、樹木などの障害物
で遮断された場合には、双方向の通信が不可能になり、
移動車両の走行経路に沿う自動走行は不可能になってし
まう。本発明は、上述のような事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、固定局と移動車両間の通
信路が通信障害物により遮断されても移動車両を予め設
定した走行経路に沿って確実に自動走行できるようにし
た移動車両の自動走行装置を提供することにある。
Therefore, the present applicant has filed a Japanese Patent Application No. 4-1268.
As shown in No. 24, an automatic tracking device is provided in each of the fixed station and the moving vehicle, and by controlling the automatic tracking devices to face each other, the traveling position of the moving vehicle is constantly monitored on the fixed station side, Thus, an automatic transport system has been proposed in which a moving vehicle is automatically driven along a traveling route. However, in such an automatic transport system, it is necessary to be in a state where the entire traveling route of the mobile vehicle can be seen from the fixed station. , Trees and other obstacles will block communication in both directions,
Automatic traveling along the traveling route of the moving vehicle becomes impossible. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a mobile vehicle with a predetermined traveling route even if a communication path between a fixed station and a mobile vehicle is interrupted by a communication obstacle. It is an object of the present invention to provide an automatic traveling device for a mobile vehicle that can surely automatically travel along the vehicle.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、作業地域内の基準位置に設置した固定局
と、前記作業地域内を予め定めた走行経路に沿って走行
する移動車両と、前記固定局および移動車両にそれぞれ
設けられ、双方から送出される光波により常に正対し合
うよう動作する自動追尾装置と、前記一方の自動追尾装
置に設けられたターゲットに他方の自動追尾装置から光
波を照射することにより固定局と移動車両間の距離を測
定する距離測定手段と、前記固定局の自動追尾装置の水
平方向の振れ角および上下方向の傾き角を検出する角度
検出手段と、前記各自動追尾装置上にそれぞれ設置さ
れ、前記固定局と移動車両間でデータ通信を行う通信手
段と、前記距離測定手段からの距離情報および前記角度
検出手段からの角度情報に基づいて移動車両の走行経路
上の座標を算出する演算手段と、前記予め定められた走
行経路情報と前記演算手段により算出した座標値に基づ
いて前記移動車両を前記走行経路に沿い自動走行させる
運転制御手段と、前記通信手段間の通信路が作業地域内
の通信障害物により遮断されたときに前記固定局側の自
動追尾装置を通信障害物によるブラインド区間の終点に
向け移動させる第1の制御手段と、前記移動車両に設け
られ、前記通信路の遮断時に動作して移動車両の方位お
よび位置を検出する測位センサと、前記検出された方位
および位置データと前記ブラインド区間の走行経路デー
タとを比較しながら移動車両をブラインド区間内で自動
走行させる第2の制御手段と、前記移動車両がブライン
ド区間を通過した後は前記自動追尾装置を双方向追尾さ
せる第3の制御手段とを備えたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a fixed station installed at a reference position in a work area, and a moving vehicle traveling along a predetermined travel route in the work area. And an automatic tracking device that is provided in each of the fixed station and the moving vehicle, and operates so as to always face each other by light waves transmitted from both, and a target provided in the one automatic tracking device to the other automatic tracking device. Distance measuring means for measuring the distance between the fixed station and the moving vehicle by irradiating light waves, and angle detecting means for detecting the horizontal swing angle and the vertical tilt angle of the automatic tracking device of the fixed station, A communication unit that is installed on each of the automatic tracking devices and performs data communication between the fixed station and the mobile vehicle; distance information from the distance measurement unit and angle information from the angle detection unit; Calculating means for calculating coordinates on the traveling route of the moving vehicle based on the predetermined traveling route information and the coordinate values calculated by the computing means, and causing the moving vehicle to automatically travel along the traveling route. Operation control means for moving the automatic tracking device on the fixed station side toward an end point of a blind section caused by a communication obstacle when a communication path between the communication means is interrupted by a communication obstacle in a work area; Control means, a positioning sensor that is provided in the moving vehicle and operates when the communication path is cut off to detect the direction and position of the moving vehicle; and the detected direction and position data and the traveling route data of the blind section. Second control means for automatically moving a moving vehicle in a blind section while comparing the automatic tracking device after the moving vehicle has passed through the blind section. Characterized in that a third control means for bidirectional tracking.

【作用】本発明においては、双方向自動追尾装置を用い
て固定局側から移動車両の走行位置を監視し、移動車両
を予め定めた走行経路に沿って自動走行させているとき
に、固定局と移動車両間の通信路が通信障害物により一
時的に遮断された場合、固定局の自動追尾装置を第1の
制御手段によりブラインド区間の終点に移動して待機さ
せ、このブラインド区間を走行する間、移動車両に設け
た測位センサにより検出した方位および位置データとブ
ラインド区間の走行経路データとを比較しながら第2の
制御手段により移動車両を自動走行させ、そして、移動
車両がブラインド区間を通過した後は双方向自動追尾状
態に復帰させて第3の制御手段により固定局の監視下で
移動車両を自動走行させる。よって、本発明によれば、
固定局と移動車両間の通信路が通信障害物により遮断さ
れていても、この通信のブラインド区間における移動車
両を予め定めた走行経路に沿い確実に自動走行させるこ
とができる。
According to the present invention, the traveling position of a moving vehicle is monitored from a fixed station side using a two-way automatic tracking device, and when the moving vehicle is automatically traveling along a predetermined traveling route, the fixed station is monitored. When the communication path between the mobile station and the moving vehicle is temporarily interrupted by a communication obstacle, the automatic tracking device of the fixed station is moved to the end point of the blind section by the first control means and made to stand by, and travels in the blind section. The second control means automatically moves the moving vehicle while comparing the azimuth and position data detected by the positioning sensor provided on the moving vehicle with the traveling route data of the blind section, and the moving vehicle passes through the blind section. After that, the vehicle is returned to the two-way automatic tracking state, and the moving vehicle is automatically driven under the monitoring of the fixed station by the third control means. Thus, according to the present invention,
Even if the communication path between the fixed station and the mobile vehicle is interrupted by a communication obstacle, the mobile vehicle in the blind section of this communication can be automatically driven along the predetermined travel route without fail.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明による移動車両の自動走行装置
を図1〜図3に基づいて説明する。図1は本発明の自動
走行装置を宅地造成工事に適用した場合の概略構成図で
ある。図1において、9は造成地内で土砂積込み位置P
1と、土砂を下ろす荷下ろし位置P2間を所定の走行経
路10に沿って走行するクローラダンプであり、このク
ローラダンプ9は、走行経路10上を自動走行するクロ
ーラ11、このクローラ11上に設けたダンプアップ可
能な荷台12および運転席13を備える。14は造成さ
れる地域を見渡せる基準位置に設置した固定局、15は
造成地域の所定の場所に設置したコントロールセンタで
あり、このコントロールセンタ15と固定局14との間
は、通信等を行うケーブル16によって接続されてい
る。また、37は固定局14とクローラダンプ9間の光
通信のブラインドとなる地山、樹木等の通信障害物であ
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An automatic traveling apparatus for a moving vehicle according to the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram in a case where the automatic traveling device of the present invention is applied to residential land development work. In FIG. 1, reference numeral 9 denotes a sediment loading position P in the development site.
1 and a crawler dump that travels along a predetermined traveling route 10 between a loading position P2 for unloading earth and sand. The crawler dump 9 is a crawler 11 that automatically travels on the traveling route 10 and is provided on the crawler 11. And a driver's seat 13 capable of dumping up. Reference numeral 14 denotes a fixed station installed at a reference position overlooking the area to be created, 15 denotes a control center installed at a predetermined location in the created area, and a cable for performing communication and the like between the control center 15 and the fixed station 14. 16 are connected. Reference numeral 37 denotes a communication obstacle such as a mountain or a tree that serves as a blind for optical communication between the fixed station 14 and the crawler dump 9.

【0008】クローラダンプ9および固定局14には、
図1および図2に示すように双方向性自動追尾装置1
7,18がそれぞれ設置されている。この自動追尾装置
17,18は、互いに相手側に向けて追尾用の光波を送
出し、この光波を受信することにより、その2次元受光
素子上の受光位置が常に中心となる方向にそれぞれの自
動追尾装置17,18を水平および鉛直方向に動作さ
せ、これによって、両自動追尾装置17と18との正面
が常に向き合うように自動制御する。また、自動追尾装
置17,18には双方でデータ通信を行う空間光波デー
タ伝送用の光通信機19,20がそれぞれ設けられてい
る。
The crawler dump 9 and the fixed station 14 include:
As shown in FIGS. 1 and 2, the bidirectional automatic tracking device 1
7, 18 are provided respectively. The automatic tracking devices 17 and 18 transmit tracking light waves toward each other, and receive the light waves so that the respective light receiving positions on the two-dimensional light receiving element are always in the center direction. The tracking devices 17 and 18 are operated in the horizontal and vertical directions, thereby automatically controlling the automatic tracking devices 17 and 18 so that the front faces always face each other. In addition, the automatic tracking devices 17 and 18 are provided with optical communication devices 19 and 20 for spatial lightwave data transmission for performing data communication between them.

【0009】固定局14側の自動追尾装置18には、図
2に示すように、固定局14を基点にしてクローラダン
プ9のターゲット21までの距離、即ちクローラダンプ
9の現在位置を計測する光波距離計22と、自動追尾装
置17が固定局14の自動追尾装置18に正対するよう
水平方向に旋回した時の自動追尾装置18の基準点から
の振れ角を測定する水平角計測器23と、自動追尾装置
17が固定局14の自動追尾装置18に正対するよう上
下方向に傾動した時の自動追尾装置18の基準点からの
傾き角を測定する鉛直角計測器24とが設置されてい
る。更に、クローラダンプ9側の自動追尾装置17に
は、図2に示すように、固定局14側の光波距離計22
からクローラダンプ9に向けて送出されてくる光波を光
波距離計22へ反射するターゲット21が設置されてい
る。
As shown in FIG. 2, an automatic tracking device 18 on the fixed station 14 transmits a lightwave for measuring the distance from the fixed station 14 to the target 21 of the crawler dump 9, that is, the current position of the crawler dump 9. A rangefinder 22, a horizontal angle measuring device 23 for measuring a deflection angle from a reference point of the automatic tracking device 18 when the automatic tracking device 17 turns in the horizontal direction so as to face the automatic tracking device 18 of the fixed station 14, and the vertical angle measuring instruments 24 is installed to the automatic tracking apparatus 17 measures the inclination angle from the reference point of the automatic tracking apparatus 18 when tilted forward against such in the vertical direction in the automatic tracking apparatus 18 of the fixed station 14 . Further, as shown in FIG. 2, the automatic tracking device 17 on the crawler dump 9 side has a lightwave distance meter 22 on the fixed station 14 side.
A target 21 for reflecting a lightwave transmitted from the camera to the crawler dump 9 to a lightwave distance meter 22 is provided.

【0010】固定局14は図2に示すように、固定局全
体を管理し制御する、マイクロコンピュータからなる制
御回路25(請求項の演算手段および第1の制御手段に
相当)を備える。この制御回路25には、光通信機2
0、光波距離計22、データ通信回路26、水平角計測
器23、鉛直角計測器24、およびこれらの制御プログ
ラム、移動車両の走行経路データ、通信用のデータや固
定局14とクローラダンプ9間の通信路がブラインドさ
れたときに固定局側の自動追尾装置18をブラインドが
解除される走行経路10上の座標位置に向けるための制
御プログラム等を格納する記憶回路27がそれぞれ接続
され、データ通信回路26はケーブル16を通してコン
トロールセンタ15に接続されている。
As shown in FIG. 2, the fixed station 14 is provided with a control circuit 25 (corresponding to the arithmetic means and the first control means in the claims) for managing and controlling the entire fixed station. The control circuit 25 includes the optical communication device 2
0, lightwave distance meter 22, data communication circuit 26, horizontal angle measuring device 23, vertical angle measuring device 24, and their control programs, traveling route data of mobile vehicles, communication data, and data between fixed station 14 and crawler dump 9. A storage circuit 27 for storing a control program or the like for directing the automatic tracking device 18 on the fixed station side to the coordinate position on the traveling route 10 where the blind is released when the communication path of the fixed station is blinded is connected, and the data communication is performed. The circuit 26 is connected to the control center 15 through a cable 16.

【0011】クローラダンプ9は図2に示すように、ク
ローラダンプ全体を管理し制御する、マイクロコンピュ
ータからなる主制御回路(請求項の第2,第3の制御手
段に相当)28を備える。この主制御回路28には、光
通信機19、安全監視装置29、クローラダンプ9の現
在位置を検出する光ジャイロなどの測位センサ30、ク
ローラダンプ9の運転制御回路31、およびこれらを制
御する制御プログラムや走行経路データ等を格納する記
憶回路32がそれぞれ接続されている。
As shown in FIG. 2, the crawler dump 9 is provided with a main control circuit (corresponding to second and third control means) comprising a microcomputer for managing and controlling the entire crawler dump. The main control circuit 28 includes an optical communication device 19, a safety monitoring device 29, a positioning sensor 30 such as an optical gyro for detecting the current position of the crawler dump 9, an operation control circuit 31 for the crawler dump 9, and control for controlling these. A storage circuit 32 for storing programs, travel route data, and the like is connected to each other.

【0012】安全監視装置29は、現場作業員その他の
障害物との追突防止およびクローラダンプ9の転倒防止
を行うためのもので、超音波センサおよびピッチング
角、ローリング角検出用のセンサ等から構成される。運
転制御回路31は、クローラダンプ9を走行/停止、方
向転換、エンジンの始動/停止、荷台12のアップ/ダ
ウン制御などを行うもので、この運転制御回路31に
は、クローラ駆動部33、操舵部34、エンジンの始動
/停止操作部35および荷台12のアップ/ダウン駆動
部36がそれぞれ接続されている。
The safety monitoring device 29 is for preventing rear-end collision with on-site workers and other obstacles and for preventing the crawler dump 9 from tipping over, and includes an ultrasonic sensor and sensors for detecting a pitching angle and a rolling angle. Is done. The operation control circuit 31 performs traveling / stop of the crawler dump 9, change of direction, start / stop of the engine, up / down control of the bed 12, and the like. The section 34, the engine start / stop operation section 35, and the up / down drive section 36 of the carrier 12 are connected to each other.

【0013】コントロールセンタ15には、図1に示す
ようにクローラダンプ9から伝送されてくる各種データ
を処理し、かつクローラダンプ9に対し始動指令などの
データを処理して送出するホストコンピュータ40、ク
ローラダンプ9の作業状況などを表示する監視用モニタ
41、VR(バーチャルリアリティ)方式を利用してク
ローラダンプ9を遠隔操作するためのVR表示部42等
を備えている。なお、VR方式によりクローラダンプ9
を遠隔操作する場合は、クローラダンプ9に立体視カメ
ラおよびマイクロフォン(不図示)を取り付け、この立
体視カメラで撮影した走行経路の映像およびマイクロフ
ォンでピックアップしたクローラダンプ9のエンジン音
などをVR表示部42に表示する。
As shown in FIG. 1, a host computer 40 which processes various data transmitted from the crawler dump 9 and processes and sends data such as a start command to the crawler dump 9 as shown in FIG. A monitoring monitor 41 for displaying the work status of the crawler dump 9 and the like, a VR display unit 42 for remotely controlling the crawler dump 9 using a VR (virtual reality) method, and the like are provided. It should be noted that the crawler dump 9 by the VR method.
When remotely controlling the crawler dump 9, a stereoscopic camera and a microphone (not shown) are attached to the crawler dump 9, and a video of a traveling route photographed by the stereoscopic camera and an engine sound of the crawler dump 9 picked up by the microphone are displayed on a VR display unit. 42.

【0014】次に、上記のように構成された本実施例の
動作を図3に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、ステップS1において、コントロールセンタ15
のキーボード等の入力装置を利用して作業領域内におけ
る固定局14の位置座標およびクローラダンプ9の走行
経路データを入力し、これをケーブル16、データ通信
回路26、制御回路25を介して記憶回路27に格納す
る。また、走行経路データは、光通信機19,20によ
りクローラダンプ9へ送信され、主制御回路28を通し
て記憶回路32の所定領域に格納させる。次のステップ
S2では、固定局14及びクローラダンプ9の自動追尾
装置18,17を動作モードにして両自動追尾装置18
と17の正面が互いに正対動作する双方向追尾状態にす
る。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, in step S1, the control center 15
Using a keyboard or other input device, input the position coordinates of the fixed station 14 and the traveling route data of the crawler dump 9 in the work area, and store them via the cable 16, the data communication circuit 26, and the control circuit 25. 27. The travel route data is transmitted to the crawler dump 9 by the optical communication devices 19 and 20 and stored in a predetermined area of the storage circuit 32 through the main control circuit 28. In the next step S2, the automatic tracking devices 18 and 17 of the fixed station 14 and the crawler dump 9 are set to the operation mode and the automatic tracking devices 18 and 17 are set.
And 17 are in a two-way tracking state in which the front faces of the two move in opposition to each other.

【0015】積込み位置P1に待機するクローラダンプ
9への土砂の積込が完了するなどして、不図示の土砂積
込み用パワーショベルからスタート指令が与えられる
と、主制御回路28から運転制御回路31に発車指令か
ら送出され、これによりクローラ駆動部33を駆動する
ことによりクローラダンプ9をスタートさせる(ステッ
プS3)。そして、クローラダンプ9は記憶回路32に
格納されている経路データにしたがって走行経路10上
を自動走行する(ステップS4)。このとき、クローラ
ダンプ9の現在の走行位置は、固定局14を基点にして
固定局14の光波距離計22、水平角計測器23、鉛直
計測器24により測定され、記憶回路27に格納され
ている経路データと比較される。そして、クローラダン
プ9の現在位置とこれに対応する走行経路座標との間に
偏差がある場合は、その偏差データは光通信機19,2
0および主制御回路28を通して運転制御回路31に伝
送され、偏差がゼロとなるように操舵部34を制御して
クローラダンプ9の走行方向を走行経路上に乗せる。
When a start command is given from a not-shown earth shovel loading shovel, for example, when loading of the earth and sand into the crawler dump 9 waiting at the loading position P1 is completed, the main control circuit 28 sends an operation control circuit 31. Then, the crawler dump 9 is started by driving the crawler drive unit 33 in response to the start command (step S3). Then, the crawler dump 9 automatically travels on the traveling route 10 according to the route data stored in the storage circuit 32 (Step S4). At this time, the current traveling position of the crawler dump 9 is measured by the lightwave distance meter 22, the horizontal angle measuring device 23, and the vertical angle measuring device 24 of the fixed station 14 with the fixed station 14 as a base point, and stored in the storage circuit 27. Is compared with the route data. If there is a deviation between the current position of the crawler dump 9 and the corresponding traveling route coordinates, the deviation data is stored in the optical communication devices 19 and 2.
0 and transmitted to the operation control circuit 31 through the main control circuit 28, and controls the steering unit 34 so that the deviation becomes zero so that the traveling direction of the crawler dump 9 is put on the traveling route.

【0016】次のステップS5では、クローラダンプ9
が地山、樹木などの通信障害物37の陰に入って光通信
機19と20間の通信が予め定めた所定時間遮断される
ことにより光通信が不能になったかを判定する。ここ
で、光通信機19と20間の通信路が通信障害物37に
よりブラインドされていると判定されたときはステップ
S6に進み、固定局14側の自動追尾装置18を通信障
害物37によるブラインド区間の終了点に向け移動さ
せ、その位置に待機させる。このとき、通信障害物37
によるブラインド区間は予めわかっているから、これを
走行経路データ上に入れておくことにより、ブラインド
区間の終了点位置に自動追尾装置18を向けることは容
易である。次のステップS7では、クローラダンプ9側
の自動追尾装置17の追尾動作を停止し、測位センサ3
0を作動状態にセットする。そして、次のステップS8
において、測位センサ30によりクローラダンプ9の方
位および位置を検出し、この方位および位置データと、
予め判明しているブラインド区間の走行経路データとを
比較しながらクローラダンプ9をブラインド区間の走行
経路に沿って自動走行させる。
In the next step S5, the crawler dump 9
It is determined whether optical communication has been disabled due to interruption of communication between the optical communication devices 19 and 20 for a predetermined period of time due to being behind a communication obstacle 37 such as a mountain or a tree. If it is determined that the communication path between the optical communication devices 19 and 20 is blinded by the communication obstacle 37, the process proceeds to step S6, and the automatic tracking device 18 on the fixed station 14 side is blinded by the communication obstacle 37. Move toward the end point of the section and wait at that position. At this time, the communication obstacle 37
Since the blind section is known in advance, it is easy to direct the automatic tracking device 18 to the end point position of the blind section by putting this in the travel route data. In the next step S7, the tracking operation of the automatic tracking device 17 on the crawler dump 9 side is stopped, and the positioning sensor 3
Set 0 to active state. Then, the next step S8
, The azimuth and position of the crawler dump 9 are detected by the positioning sensor 30, and the azimuth and position data,
The crawler dump 9 is caused to automatically travel along the travel route of the blind section while comparing with the travel path data of the blind section known in advance.

【0017】次のステッブS9では、クローラダンプ9
が測位センサ30による走行でブラインド区間を通過し
たかをクローラダンプ9の位置から判定する。ここで、
否定判定されたときはステップS8に戻り、また、肯定
判定されたときは次のステップS10に進む。ステップ
S10では、自動追尾装置17,18を作動状態に復帰
させ、双方向追尾状態にする。そして、次のステップS
11において測位センサ30で検出されたクローラダン
プ9をリセットし、このクローラダンプ9の位置データ
を自動追尾装置18の光波距離計22、水平角計測器2
3および鉛直角計測器24により測定された正確な位置
データに修正しでステップS4に戻る。
In the next step S9, the crawler dump 9
It is determined from the position of the crawler dump 9 whether the vehicle has passed through the blind section by traveling by the positioning sensor 30. here,
When a negative determination is made, the process returns to step S8, and when an affirmative determination is made, the process proceeds to the next step S10. In step S10, the automatic tracking devices 17 and 18 are returned to the operating state, and are set in the bidirectional tracking state. Then, the next step S
At 11, the crawler dump 9 detected by the positioning sensor 30 is reset, and the position data of the crawler dump 9 is transmitted to the lightwave distance meter 22 and the horizontal angle measuring device 2 of the automatic tracking device 18.
3 and correct to the accurate position data measured by the vertical angle measuring device 24, and then return to step S4.

【0018】ステップS5において、光通信が可能であ
ると判定されたときはステップS12に進み、クローラ
ダンプ9が荷下ろし位置P2かを走行経路データから判
定する。ここで、否定判定されたときはステップS4に
戻り、肯定判定されたときはステップS13に進む。ス
テップS13ではクローラダンプ9が荷下ろし位置P2
に停止し、荷台12の後部を排出方向に向けるととも
に、アップ/ダウン駆動部36をアップ動作させて荷台
12をアップし、荷台12内の土砂を排出する。また、
荷下ろしが完了すると、クローラダンプ9は再び走行経
路10上を積込み位置P1に向けて移動を開始する(ス
テップS14)。次のステップS15では、クローラダ
ンプ9が積込み位置P1に到着したかを走行経路データ
から判定する。ここで、否定判定されたときはステップ
S4に戻り、肯定判定されたときはステップS16に進
む。ステップS16では、クローラダンプ9を積込み位
置P1に停止させ、処理が終了する。
If it is determined in step S5 that optical communication is possible, the flow advances to step S12 to determine whether the crawler dump 9 is at the unloading position P2 from the traveling route data. Here, when a negative determination is made, the process returns to step S4, and when an affirmative determination is made, the process proceeds to step S13. In step S13, the crawler dump 9 is moved to the unloading position P2.
Then, the rear part of the bed 12 is turned in the discharge direction, and the up / down drive unit 36 is moved up to raise the bed 12, and the earth and sand in the bed 12 is discharged. Also,
When the unloading is completed, the crawler dump 9 starts moving again on the traveling route 10 toward the loading position P1 (step S14). In the next step S15, it is determined from the traveling route data whether the crawler dump 9 has arrived at the loading position P1. Here, when a negative determination is made, the process returns to step S4, and when an affirmative determination is made, the process proceeds to step S16. In step S16, the crawler dump 9 is stopped at the loading position P1, and the process ends.

【0019】なお、クローラダンプ9の作業状況データ
は、通信系を通してコントロールセンタ15へ伝送さ
れ、モニタ41を通して監視される。
The work status data of the crawler dump 9 is transmitted to the control center 15 through a communication system and monitored through a monitor 41.

【0020】このような本実施例においては、双方向自
動追尾装置を用いて固定局側でクローラダンプの走行位
置を常時監視し、これによりクローラダンプを走行経路
に沿い自動走行させているときにクローラダンプが通信
障害物の陰に入ってクローラダンプと固定局間の光通信
路がブラインドされた場合、固定局側の自動追尾装置を
ブラインド区間の終点に移動して待機させ、そしてクロ
ーラダンプの測位センサにより検出したクローラダンプ
の方位および位置データとブラインド区間の走行経路デ
ータとを比較しながらクローラダンプを自動走行させ、
また、クローラダンプがブラインド区間を通過した後は
再びブラインド終点に待機する固定局側の自動追尾装置
とクローラダンプ側の自動追尾装置とを双方向追尾状態
に復帰させるようにしたので、クローラダンプの走行経
路に通信障害物によるブラインド区間が存在して固定局
側との通信路が一時的に遮断されてもクローラダンプを
走行経路に沿って正確に自動走行させることができる。
また、ブラインド区間での走行時に生じたクローラダン
プの位置誤差は、ブラインド区間を通過した時点で自動
的に修正されるから、測位センサに測位誤差が時間の経
過とともに累積されるような光ジャイロ、振動ジャイロ
などを用いても十分である。したがって、従来のように
走行経路に沿って自己位置修正用のミラーを配置したり
する必要がなくなり、コストおよびメンテナンス上も有
利になるほか、走行経路の変更も容易になる。
In this embodiment, the traveling position of the crawler dump is constantly monitored on the fixed station side by using the bidirectional automatic tracking device, so that the crawler dump is automatically driven along the traveling route. When the optical communication path between the crawler dump and the fixed station is blinded by the crawler dump behind a communication obstacle, the automatic tracking device on the fixed station side is moved to the end point of the blind section to be on standby, and the crawler dump is stopped. Automatically traveling the crawler dump while comparing the direction and position data of the crawler dump detected by the positioning sensor and the traveling route data of the blind section,
Also, after the crawler dump has passed through the blind section, the automatic tracking device on the fixed station and the automatic tracking device on the crawler dump side, which wait again at the blind end point, are returned to the bidirectional tracking state. Even if a blind section exists due to a communication obstacle on the traveling route and the communication route with the fixed station is temporarily interrupted, the crawler dump can be accurately and automatically traveled along the traveling route.
In addition, since the position error of the crawler dump generated when traveling in the blind section is automatically corrected when passing through the blind section, an optical gyro such that the positioning error is accumulated in the positioning sensor over time, It is sufficient to use a vibrating gyroscope or the like. Therefore, it is not necessary to dispose a mirror for correcting the self-position along the traveling route unlike the related art, which is advantageous in terms of cost and maintenance, and also facilitates changing the traveling route.

【0021】なお、上記実施例では、クローラダンプの
自動走行について述べたが、本発明はこれに限定され
ず、ダンプトラック、その他の移動車両にも適用でき
る。また、本発明は、上記実施例に示す構成のものに限
定されず、請求項に記載した範囲を逸脱しない限り、種
々の変形が可能である。
In the above embodiment, the automatic traveling of the crawler dump has been described. However, the present invention is not limited to this and can be applied to a dump truck and other moving vehicles. Further, the present invention is not limited to the configuration shown in the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope described in claims.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、双
方向自動追尾装置を用いて固定局側から移動車両の走行
位置を監視し、移動車両を予め定めた走行経路に沿って
自動走行させているときに、固定局と移動車両間の通信
路が通信障害物により一時的に遮断された場合、このブ
ラインド区間を走行する間、移動車両に設けた測位セン
サにより検出した方位および位置データとブラインド区
間の走行経路データとを比較しながら移動車両を自動走
行させ、そして、移動車両がブラインド区間を通過した
後は双方向自動追尾状態に復帰させて固定局の監視下で
移動車両を自動走行させるようにしたので、通信のブラ
インド区間を含む予め定めた走行経路に沿い移動車両を
確実に自動走行させることができるとともに、ブライン
ド区間の走行時に発生した位置誤差も特別な位置測定手
段を用いなくても容易にかつ低コストで修正することが
できる。
As described above, according to the present invention, the traveling position of a moving vehicle is monitored from a fixed station using a two-way automatic tracking device, and the moving vehicle is automatically driven along a predetermined traveling route. If the communication path between the fixed station and the moving vehicle is temporarily interrupted by a communication obstacle while the vehicle is running, the azimuth and position data detected by the positioning sensor provided on the moving vehicle during the blind section. The traveling vehicle automatically travels while comparing the traveling route data of the blind section with the traveling path data.After the traveling vehicle passes through the blind section, the traveling vehicle is returned to the two-way automatic tracking state and the traveling vehicle is automatically monitored under the monitoring of the fixed station. Because it is made to run, the moving vehicle can be automatically driven along a predetermined travel route including the blind section of the communication, and at the time of traveling in the blind section Position errors without even without using a special position measuring means can be corrected easily and at low cost.

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

【図1】本発明の自動走行装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic traveling device of the present invention.

【図2】本発明の自動走行装置の全体を示す構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram showing the entirety of the automatic traveling device of the present invention.

【図3】本実施例における自動走行の動作手順を示すフ
ローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation procedure of automatic traveling in the present embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

9 クローラダンプ(移動車両) 10 走行経路 14 固定局 15 コントロールセンタ 17,18 自動追尾装置 19,20 光通信機 22 光波距離計 23 水平角計測器 24 鉛直角計測器 25 制御回路 26 データ通信回路 28 主制御回路 31 運転制御回路 9 Crawler dump (moving vehicle) 10 Travel route 14 Fixed station 15 Control center 17, 18 Automatic tracking device 19, 20 Optical communication device 22 Lightwave distance meter 23 Horizontal angle measuring device 24 Vertical angle measuring device 25 Control circuit 26 Data communication circuit 28 Main control circuit 31 Operation control circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 作業地域内の基準位置に設置した固定局
と、 前記作業地域内を予め定めた走行経路に沿って走行する
移動車両と、 前記固定局および移動車両にそれぞれ設けられ、双方か
ら送出される光波により常に正対し合うよう動作する自
動追尾装置と、 前記一方の自動追尾装置に設けられたターゲットに他方
の自動追尾装置から光波を照射することにより固定局と
移動車両間の距離を測定する距離測定手段と、 前記固定局の自動追尾装置の水平方向の振れ角および上
下方向の傾き角を検出する角度検出手段と、 前記各自動追尾装置上にそれぞれ設置され、前記固定局
と移動車両間でデータ通信を行う通信手段と、 前記距離測定手段からの距離情報および前記角度検出手
段からの角度情報に基づいて移動車両の走行経路上の座
標を算出する演算手段と、 前記予め定められた走行経路情報と前記演算手段により
算出した座標値に基づいて前記移動車両を前記走行経路
に沿い自動走行させる運転制御手段と、 前記通信手段間の通信路が作業地域内の通信障害物によ
り遮断されたときに前記固定局側の自動追尾装置を通信
障害物によるブラインド区間の終点に向け移動させる第
1の制御手段と、 前記移動車両に設けられ、前記通信路の遮断時に動作し
て移動車両の方位および位置を検出する測位センサと、 前記検出された方位および位置データと前記ブラインド
区間の走行経路データとを比較しながら移動車両をブラ
インド区間内で自動走行させる第2の制御手段と、 前記移動車両がブラインド区間を通過した後は前記自動
追尾装置を双方向追尾させる第3の制御手段と、 を備えたことを特徴とする移動車両の自動走行装置。
1. A fixed station installed at a reference position in a work area; a moving vehicle traveling along a predetermined traveling route in the work area; An automatic tracking device that operates so as to always face each other by the transmitted light wave, and by irradiating a light wave from the other automatic tracking device to a target provided in the one automatic tracking device, the distance between the fixed station and the moving vehicle is reduced. A distance measuring means for measuring, an angle detecting means for detecting a horizontal deflection angle and a vertical tilt angle of the automatic tracking device of the fixed station, and each of which is installed on each of the automatic tracking devices and moves with the fixed station. Communication means for performing data communication between vehicles; and calculating coordinates on a traveling route of the moving vehicle based on distance information from the distance measuring means and angle information from the angle detecting means. Operating means for automatically moving the moving vehicle along the travel route based on the predetermined travel route information and coordinate values calculated by the arithmetic means; and a communication path between the communication means. First control means for moving the automatic tracking device on the fixed station side toward an end point of a blind section caused by a communication obstacle when interrupted by a communication obstacle in a work area; and A positioning sensor that operates when the road is blocked to detect the direction and position of the moving vehicle; and automatically moves the moving vehicle in the blind section while comparing the detected direction and position data with the traveling route data of the blind section. Second control means for causing the automatic tracking device to perform bidirectional tracking after the moving vehicle passes through a blind section. Automatic traveling apparatus for a mobile vehicle, characterized in that.
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