JP2771353B2 - 作業車誘導用のビーム光追尾装置 - Google Patents
作業車誘導用のビーム光追尾装置Info
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに平行な複数の作
業行程の横側方から誘導用のビーム光を作業車の横幅方
向に投射し、且つ、設定速度で前記作業行程の前後方向
に走査するビーム光投射手段が設けられ、前記作業車が
横幅方向に変位するに伴って上下方向に変化する前記ビ
ーム光の受光位置を検出する一対のビーム光の受光手段
が車体前後方向に設定間隔を隔てて設けられている作業
車誘導用のビーム光追尾装置に関する。
業行程の横側方から誘導用のビーム光を作業車の横幅方
向に投射し、且つ、設定速度で前記作業行程の前後方向
に走査するビーム光投射手段が設けられ、前記作業車が
横幅方向に変位するに伴って上下方向に変化する前記ビ
ーム光の受光位置を検出する一対のビーム光の受光手段
が車体前後方向に設定間隔を隔てて設けられている作業
車誘導用のビーム光追尾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】受光手段のビーム光投射手段の設置位置
に対する方向を検出する手順については、本出願人が特
開平２−５３１１３号公報（以下、従来例という）で開
示している。図７及び図８を参照して説明を加えると、
前記方向としての方向角φ１、φ２を図８のように設定
する。ところで、ビーム光投射手段２は、回転軸芯の異
なる２本のビーム光を同期して、１方向に回転走査する
ように構成されていた（図６参照）。方向角φ１、φ２
を求める手順は、以下の通りである（図３参照）。先
ず、２本のビーム光の受光位置の上下方向の間隔から受
光手段Ｓ１，Ｓ２の作業車Ｖの横幅方向での前記設置位
置Ｐに対する距離Ｗ１，Ｗ２を求める。そして、ビーム
光投射手段２の設置位置Ｐにおける両受光手段Ｓ１，Ｓ
２がなす角度αは数１で、前記設置位置Ｐにおける一方
の受光手段Ｓ１と横壁１とがなす角度θ１は数２で、前
記設置位置Ｐにおける他方の受光手段Ｓ２と横壁１とが
なす角度θ２（＝θ１＋α）は数３で夫々求めることが
できる。
に対する方向を検出する手順については、本出願人が特
開平２−５３１１３号公報（以下、従来例という）で開
示している。図７及び図８を参照して説明を加えると、
前記方向としての方向角φ１、φ２を図８のように設定
する。ところで、ビーム光投射手段２は、回転軸芯の異
なる２本のビーム光を同期して、１方向に回転走査する
ように構成されていた（図６参照）。方向角φ１、φ２
を求める手順は、以下の通りである（図３参照）。先
ず、２本のビーム光の受光位置の上下方向の間隔から受
光手段Ｓ１，Ｓ２の作業車Ｖの横幅方向での前記設置位
置Ｐに対する距離Ｗ１，Ｗ２を求める。そして、ビーム
光投射手段２の設置位置Ｐにおける両受光手段Ｓ１，Ｓ
２がなす角度αは数１で、前記設置位置Ｐにおける一方
の受光手段Ｓ１と横壁１とがなす角度θ１は数２で、前
記設置位置Ｐにおける他方の受光手段Ｓ２と横壁１とが
なす角度θ２（＝θ１＋α）は数３で夫々求めることが
できる。
【０００３】
【数１】α＝ω×ｔ
【０００４】
【数２】ｔａｎθ１＝Ｗ１／Ｌ
【０００５】
【数３】ｔａｎ（θ１＋α）＝Ｗ２／（ＬーＭ）
【０００６】
【数４】 （Ｗ１／Ｌ＋ｔａｎα）／（１−ｔａｎα×Ｗ１／Ｌ）＝Ｗ２／（Ｌ−Ｍ）
【０００７】尚、Ｌは受光手段Ｓ１の作業車Ｖの前後方
向での前記設置位置Ｐに対する距離、Ｍは作業車Ｖの前
後方向での両受光手段Ｓ１，Ｓ２間の距離，ωはビーム
光の走査角速度、ｔは一方がビーム光を受光してから他
方が受光するまでの時間差である。ここで、角度θ１，
θ２を特定するためには距離Ｌを特定する必要がある。
又、距離Ｌを特定するには、数４を解く必要がある。数
４は数３に数２を代入して得られる。さらに、前記角度
θ１，θ２と、作業行程に対する作業車Ｖの傾きγとに
基づいて前記方向角φ１、φ２を求めることができる。
尚、詳述はしないが、距離Ｍや傾きγは両受光手段Ｓ
１，Ｓ２の間隔やビーム光の受光位置に基づいて求める
ことができる。
向での前記設置位置Ｐに対する距離、Ｍは作業車Ｖの前
後方向での両受光手段Ｓ１，Ｓ２間の距離，ωはビーム
光の走査角速度、ｔは一方がビーム光を受光してから他
方が受光するまでの時間差である。ここで、角度θ１，
θ２を特定するためには距離Ｌを特定する必要がある。
又、距離Ｌを特定するには、数４を解く必要がある。数
４は数３に数２を代入して得られる。さらに、前記角度
θ１，θ２と、作業行程に対する作業車Ｖの傾きγとに
基づいて前記方向角φ１、φ２を求めることができる。
尚、詳述はしないが、距離Ｍや傾きγは両受光手段Ｓ
１，Ｓ２の間隔やビーム光の受光位置に基づいて求める
ことができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で前記方
向角を求めるためには、一対の受光手段を必ず同じビー
ム光投射手段に向ける必要がある。ところで、図７に示
すように、作業車の進行方向に現在作業中と別の作業エ
リアがある場合には、別の作業エリアのビーム光投射手
段のビーム光を利用して作業行程の終端を検出すること
がある。つまり、別の作業エリアに対して設定距離内に
接近すると前方側の受光手段を別の作業エリアのビーム
光投射手段の方向に向けて、そのビーム光投射手段の設
置位置に対する距離を検出することにより作業行程の終
端を検出するのである（特願平２−１１９３７７号参
照）。この場合、受光手段を異なるビーム光投射手段に
向けているので、上記従来技術では、前記方向角を求め
ることができない。本発明の目的は、上記従来欠点を解
消して、上記のような場合にも１個の受光手段で簡易的
に前記方向角を検出できる作業車誘導用のビーム光追尾
装置を得る点にある。
向角を求めるためには、一対の受光手段を必ず同じビー
ム光投射手段に向ける必要がある。ところで、図７に示
すように、作業車の進行方向に現在作業中と別の作業エ
リアがある場合には、別の作業エリアのビーム光投射手
段のビーム光を利用して作業行程の終端を検出すること
がある。つまり、別の作業エリアに対して設定距離内に
接近すると前方側の受光手段を別の作業エリアのビーム
光投射手段の方向に向けて、そのビーム光投射手段の設
置位置に対する距離を検出することにより作業行程の終
端を検出するのである（特願平２−１１９３７７号参
照）。この場合、受光手段を異なるビーム光投射手段に
向けているので、上記従来技術では、前記方向角を求め
ることができない。本発明の目的は、上記従来欠点を解
消して、上記のような場合にも１個の受光手段で簡易的
に前記方向角を検出できる作業車誘導用のビーム光追尾
装置を得る点にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明による作業車誘導用のビーム光追尾装置の特
徴構成は、前記ビーム光投射手段が、前記ビーム光を設
定速度で繰り返し往復走査するように構成され、前記受
光手段の情報に基づいて前記受光手段の前記ビーム光投
射手段の設置位置に対する方向を検出する方向検出手段
が、前記各受光手段による前記ビーム光の受光位置及び
前記一対の受光手段の一方が前記ビーム光を受光してか
ら他方が受光するまでの時間差に基づいて、前記方向を
検出する第１追尾用検出状態と、その第１追尾用検出状
態が実行された後に切り換え自在であって、且つ、前記
第１追尾用検出状態における前記各受光手段による前記
ビーム光の受光位置に基づいて求められる前記作業車の
前記作業行程に対する傾き、及び、前記一対の受光手段
のうちの選択した一方が前記ビーム光を受光する受光時
間間隔の夫々に基づいて、前記方向を検出する第２追尾
用検出状態とに切り換え自在に構成され、 前記方向検出
手段の情報に基づいて前記受光手段の向きを前記方向に
誘導する制御手段が、前記方向検出手段が前記第１追尾
用検出状態に切り換えられているときは、前記両受光手
段の向きを前記方向に誘導し、且つ、前記方向検出手段
が前記第２追尾用検出状態に切り換えられているとき
は、前記選択した一方の受光手段の向きを前記方向に誘
導するように構成されていることである。
め、本発明による作業車誘導用のビーム光追尾装置の特
徴構成は、前記ビーム光投射手段が、前記ビーム光を設
定速度で繰り返し往復走査するように構成され、前記受
光手段の情報に基づいて前記受光手段の前記ビーム光投
射手段の設置位置に対する方向を検出する方向検出手段
が、前記各受光手段による前記ビーム光の受光位置及び
前記一対の受光手段の一方が前記ビーム光を受光してか
ら他方が受光するまでの時間差に基づいて、前記方向を
検出する第１追尾用検出状態と、その第１追尾用検出状
態が実行された後に切り換え自在であって、且つ、前記
第１追尾用検出状態における前記各受光手段による前記
ビーム光の受光位置に基づいて求められる前記作業車の
前記作業行程に対する傾き、及び、前記一対の受光手段
のうちの選択した一方が前記ビーム光を受光する受光時
間間隔の夫々に基づいて、前記方向を検出する第２追尾
用検出状態とに切り換え自在に構成され、 前記方向検出
手段の情報に基づいて前記受光手段の向きを前記方向に
誘導する制御手段が、前記方向検出手段が前記第１追尾
用検出状態に切り換えられているときは、前記両受光手
段の向きを前記方向に誘導し、且つ、前記方向検出手段
が前記第２追尾用検出状態に切り換えられているとき
は、前記選択した一方の受光手段の向きを前記方向に誘
導するように構成されていることである。
【００１０】
【作用】方向検出手段が第１追尾用検出状態に切り換え
られると、互いに平行な複数の作業行程の横側方から作
業行程の前後方向に設定速度で繰り返し往復走査される
状態で、作業車の横幅方向に投射された誘導用ビーム光
の受光位置が、車体前後方向に設定間隔を隔てて一対設
けた各受光手段にて、作業車が横幅方向に変位するに伴
って上下方向に変化する状態で検出されるとともに、一
対の受光手段の一方が前記ビーム光を受光してから他方
が受光するまでの時間差が検出され、上記各受光手段の
受光位置と時間差とに基づいて、各受光手段のビーム光
投射手段の設置位置に対する方向が検出され、両受光手
段の向きがその検出された各方向に向くように誘導され
る。 又、上記第１追尾用検出状態が実行された後に、方
向検出手段が第２追尾用検出状態に切り換えられると、
一対の受光手段のうちの選択した一方が前記ビーム光を
受光する受光時間間隔が検出され、上記第１追尾用検出
状態における各受光手段によるビーム光の受光位置に基
づいて求められる作業車の作業行程に対する傾きと、上
記選択した一方の受光手段の受光時間間隔の夫々に基づ
いて、上記選択した一方の受光手段のビーム光投射手段
の設置位置に対する方向が検出され、上記選択した一方
の受光手段の向きがその検出された方向に向くように誘
導される。上記の誘導用ビーム光を往復走査するには、
例えば、図５のてこクランク機構を用いることができ
る。つまり、リンクＲ１を時計回りに等速回転させてリ
ンクＲ３を往復角運動させると共に、ビーム光投射手段
がリンクＲ３の長手方向にビーム光を投射している。そ
して、上記第２追尾用検出状態において、受光手段Ｓ１
が点Ｑで受光するとき、リンクＲ３が時計回りのときに
受光してから反時計回りに反転して受光するまでの受光
時間間隔は、角度βに比例する。このときのリンクＲ３
とリンクＲ４のなす角度θは下記のようにして求めるこ
とができる。尚、各リンクＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の長
さを夫々ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４、又、ａｃ間の長さを
Ｘとする。先ず、Δａｂｃから数５が成立するから、ａ
ｃ間の長さＸを算出できる。
られると、互いに平行な複数の作業行程の横側方から作
業行程の前後方向に設定速度で繰り返し往復走査される
状態で、作業車の横幅方向に投射された誘導用ビーム光
の受光位置が、車体前後方向に設定間隔を隔てて一対設
けた各受光手段にて、作業車が横幅方向に変位するに伴
って上下方向に変化する状態で検出されるとともに、一
対の受光手段の一方が前記ビーム光を受光してから他方
が受光するまでの時間差が検出され、上記各受光手段の
受光位置と時間差とに基づいて、各受光手段のビーム光
投射手段の設置位置に対する方向が検出され、両受光手
段の向きがその検出された各方向に向くように誘導され
る。 又、上記第１追尾用検出状態が実行された後に、方
向検出手段が第２追尾用検出状態に切り換えられると、
一対の受光手段のうちの選択した一方が前記ビーム光を
受光する受光時間間隔が検出され、上記第１追尾用検出
状態における各受光手段によるビーム光の受光位置に基
づいて求められる作業車の作業行程に対する傾きと、上
記選択した一方の受光手段の受光時間間隔の夫々に基づ
いて、上記選択した一方の受光手段のビーム光投射手段
の設置位置に対する方向が検出され、上記選択した一方
の受光手段の向きがその検出された方向に向くように誘
導される。上記の誘導用ビーム光を往復走査するには、
例えば、図５のてこクランク機構を用いることができ
る。つまり、リンクＲ１を時計回りに等速回転させてリ
ンクＲ３を往復角運動させると共に、ビーム光投射手段
がリンクＲ３の長手方向にビーム光を投射している。そ
して、上記第２追尾用検出状態において、受光手段Ｓ１
が点Ｑで受光するとき、リンクＲ３が時計回りのときに
受光してから反時計回りに反転して受光するまでの受光
時間間隔は、角度βに比例する。このときのリンクＲ３
とリンクＲ４のなす角度θは下記のようにして求めるこ
とができる。尚、各リンクＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の長
さを夫々ｒ１，ｒ２，ｒ３，ｒ４、又、ａｃ間の長さを
Ｘとする。先ず、Δａｂｃから数５が成立するから、ａ
ｃ間の長さＸを算出できる。
【００１１】
【数５】 ｒ２2 ＝Ｘ2 ＋ｒ１2 −２×Ｘ×ｒ１×ｃｏｓ（β／２）
【００１２】次に、△ａｃｄから数６が成立するから、
長さＸを代入して角度θを求めることができる。
長さＸを代入して角度θを求めることができる。
【００１３】
【数６】 Ｘ2 ＝ｒ３2 ＋ｒ４2 −２×ｒ３×ｒ４×ｃｏｓθ
【００１４】上記角度θは、ビーム光投射手段の設置位
置における受光手段Ｓ１（Ｓ２）と横壁１とがなす角度
に対応する。そして、作業行程に対する作業車の傾きγ
と前記角度θから、上記第２追尾用検出状態において、
前記選択した一方の受光手段Ｓ１（Ｓ２）のビーム光投
射手段の設置位置に対する方向を求めることができる。
尚、ここで、上記傾きγは一定としている。
置における受光手段Ｓ１（Ｓ２）と横壁１とがなす角度
に対応する。そして、作業行程に対する作業車の傾きγ
と前記角度θから、上記第２追尾用検出状態において、
前記選択した一方の受光手段Ｓ１（Ｓ２）のビーム光投
射手段の設置位置に対する方向を求めることができる。
尚、ここで、上記傾きγは一定としている。
【００１５】
【発明の効果】従って、方向検出手段が第１追尾用検出
状態と第２追尾用検出状態とに切り換え自在に構成され
ているので、各種の作業状況に応じてビーム光の追尾状
態を切り換えて適切なビーム光追尾制御を行うことがで
きる。つまり、方向検出手段を第１追尾用検出状態に切
り換えることにより、図８に例示するように、作業車Ｖ
が作業行程に沿って走行するときに、一対の受光手段Ｓ
１，Ｓ２の両受光情報に基づいて両受光手段Ｓ１，Ｓ２
をビーム光に向けて良好に追尾制御することができ、一
方、第２追尾用検出状態に切り換えることにより、図７
に例示するように、作業エリアのエンド検出のために一
方の受光手段Ｓ２を他のエリアのビーム光に向けた場
合、つまり一対の受光手段Ｓ１，Ｓ２を同じビーム光投
射手段に向けていないときに、各１個の受光手段Ｓ１，
Ｓ２の受光情報に基づいて各受光手段Ｓ１，Ｓ２を追尾
対象の各ビーム光に向けて誘導制御することができる。
状態と第２追尾用検出状態とに切り換え自在に構成され
ているので、各種の作業状況に応じてビーム光の追尾状
態を切り換えて適切なビーム光追尾制御を行うことがで
きる。つまり、方向検出手段を第１追尾用検出状態に切
り換えることにより、図８に例示するように、作業車Ｖ
が作業行程に沿って走行するときに、一対の受光手段Ｓ
１，Ｓ２の両受光情報に基づいて両受光手段Ｓ１，Ｓ２
をビーム光に向けて良好に追尾制御することができ、一
方、第２追尾用検出状態に切り換えることにより、図７
に例示するように、作業エリアのエンド検出のために一
方の受光手段Ｓ２を他のエリアのビーム光に向けた場
合、つまり一対の受光手段Ｓ１，Ｓ２を同じビーム光投
射手段に向けていないときに、各１個の受光手段Ｓ１，
Ｓ２の受光情報に基づいて各受光手段Ｓ１，Ｓ２を追尾
対象の各ビーム光に向けて誘導制御することができる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を清掃用の作業車の誘導設備に
適用した場合における実施例を図面に基づいて説明す
る。図７に示すように、ビル等の通路が、通路長手方向
に沿って互いに平行な複数の作業行程を備えた一つの作
業エリアとして、複数個の作業エリアに区画されてい
る。各作業行程における作業車Ｖの横幅方向の中心を通
る通路長手方向に向かう仮想直線を各作業行程における
走行軌跡として設定し、作業車Ｖを前記走行軌跡に沿っ
て自動走行させる。又、各作業行程の端部に達するに伴
って、作業車Ｖをターンさせて次の作業行程に移動させ
るようになっている。そして、隣接する作業エリア間に
順次移動させることで、異なる作業エリアにも自動的に
移動できるようになっている。通路長手方向に沿う横壁
１に、２本の誘導用ビーム光を作業車Ｖの横幅方向に投
射し、且つ、作業車Ｖの前後方向に沿ってつまり作業行
程の前後方向に走査するビーム光投射手段としての投射
装置２が設けられ、そのビーム光を受光する一対の受光
手段としての受光器Ｓ１，Ｓ２が、作業車Ｖの上部に前
後一対設けられている。
適用した場合における実施例を図面に基づいて説明す
る。図７に示すように、ビル等の通路が、通路長手方向
に沿って互いに平行な複数の作業行程を備えた一つの作
業エリアとして、複数個の作業エリアに区画されてい
る。各作業行程における作業車Ｖの横幅方向の中心を通
る通路長手方向に向かう仮想直線を各作業行程における
走行軌跡として設定し、作業車Ｖを前記走行軌跡に沿っ
て自動走行させる。又、各作業行程の端部に達するに伴
って、作業車Ｖをターンさせて次の作業行程に移動させ
るようになっている。そして、隣接する作業エリア間に
順次移動させることで、異なる作業エリアにも自動的に
移動できるようになっている。通路長手方向に沿う横壁
１に、２本の誘導用ビーム光を作業車Ｖの横幅方向に投
射し、且つ、作業車Ｖの前後方向に沿ってつまり作業行
程の前後方向に走査するビーム光投射手段としての投射
装置２が設けられ、そのビーム光を受光する一対の受光
手段としての受光器Ｓ１，Ｓ２が、作業車Ｖの上部に前
後一対設けられている。
【００１７】投射装置２は、図６に示すように、床面に
平行な方向の基準ビーム光と、基準ビーム光よりやや下
向きの比較ビーム光とを投射するために２個の走査部３
を備えている。走査部３について説明を加えると、半導
体レーザを利用してビーム光を下方に発射する光源４
と、夫々のビーム光発射方向に沿う縦軸芯Ｙ１，Ｙ２回
りに往復回動される反射鏡５とを備えている。基準ビー
ム光に対応する縦軸芯Ｙ１は鉛直方向に、比較ビーム光
に対応する縦軸芯Ｙ２は鉛直方向と設定角をなす方向に
夫々沿っている。尚、両反射鏡５は、２個のモータＭ
１’，Ｍ２’にて同期駆動されるようになっている。つ
まり、基準ビーム光と比較ビーム光は、夫々前記縦軸芯
Ｙ１，Ｙ２回りに往復走査されるようになっており、作
業車Ｖと投射装置２を設置した横壁１との距離が大なる
ほど、基準ビーム光と比較ビーム光との上下方向での受
光間隔が大なるようになっている。各反射鏡５を往復回
動する構成は、図５のてこクランク機構を用いている。
つまり、リンクＲ１を時計回りに等速回転させてリンク
Ｒ３を往復角運動させる。反射鏡５は、リンクＲ３の始
端部に設けられてリンクＲ３の長手方向にビーム光を反
射する。もって、ビーム光を前記縦軸芯Ｙ１，Ｙ２と交
差する方向に往復走査させるのである。
平行な方向の基準ビーム光と、基準ビーム光よりやや下
向きの比較ビーム光とを投射するために２個の走査部３
を備えている。走査部３について説明を加えると、半導
体レーザを利用してビーム光を下方に発射する光源４
と、夫々のビーム光発射方向に沿う縦軸芯Ｙ１，Ｙ２回
りに往復回動される反射鏡５とを備えている。基準ビー
ム光に対応する縦軸芯Ｙ１は鉛直方向に、比較ビーム光
に対応する縦軸芯Ｙ２は鉛直方向と設定角をなす方向に
夫々沿っている。尚、両反射鏡５は、２個のモータＭ
１’，Ｍ２’にて同期駆動されるようになっている。つ
まり、基準ビーム光と比較ビーム光は、夫々前記縦軸芯
Ｙ１，Ｙ２回りに往復走査されるようになっており、作
業車Ｖと投射装置２を設置した横壁１との距離が大なる
ほど、基準ビーム光と比較ビーム光との上下方向での受
光間隔が大なるようになっている。各反射鏡５を往復回
動する構成は、図５のてこクランク機構を用いている。
つまり、リンクＲ１を時計回りに等速回転させてリンク
Ｒ３を往復角運動させる。反射鏡５は、リンクＲ３の始
端部に設けられてリンクＲ３の長手方向にビーム光を反
射する。もって、ビーム光を前記縦軸芯Ｙ１，Ｙ２と交
差する方向に往復走査させるのである。
【００１８】受光器Ｓ１，Ｓ２の夫々は、その受光面が
上下方向に長くなるように形成されている。つまり、作
業車Ｖと投射装置２を設置した横壁１との距離が大なる
ほど、基準ビーム光と比較ビーム光との上下方向での受
光間隔が大なるようになっているので、上記受光器Ｓ
１，Ｓ２の夫々は、作業車Ｖが横幅方向に変位するに伴
って上下方向に変化する前記ビーム光の受光位置を検出
することになる。又、受光器Ｓ１，Ｓ２の夫々は、上下
軸芯回りに旋回自在に取り付けられ、その受光面が投射
装置２を向くように制御されることになる。
上下方向に長くなるように形成されている。つまり、作
業車Ｖと投射装置２を設置した横壁１との距離が大なる
ほど、基準ビーム光と比較ビーム光との上下方向での受
光間隔が大なるようになっているので、上記受光器Ｓ
１，Ｓ２の夫々は、作業車Ｖが横幅方向に変位するに伴
って上下方向に変化する前記ビーム光の受光位置を検出
することになる。又、受光器Ｓ１，Ｓ２の夫々は、上下
軸芯回りに旋回自在に取り付けられ、その受光面が投射
装置２を向くように制御されることになる。
【００１９】次に、受光器Ｓ１，Ｓ２の投射装置２の設
置位置Ｐに対する方向角を検出すると共に、受光器Ｓ
１，Ｓ２の向きを前記方向角に誘導する構成について説
明する。図１に示すように、マイクロコンピュータ利用
の制御装置Ｈが設けられ、その制御装置Ｈに受光器Ｓ
１，Ｓ２、及びそれら受光器Ｓ１，Ｓ２夫々の向きを検
出するエンコーダＳ３，Ｓ４の夫々が接続されている。
そして、制御装置Ｈは、予め設定記憶された情報及び各
種の入力情報に基づいて、前記方向角を検出すると共
に、受光器Ｓ１，Ｓ２夫々を旋回させるモータＭ１，Ｍ
２を受光器Ｓ１，Ｓ２の向きが前記方向角に一致するべ
く作動させるように構成されている。即ち、制御装置Ｈ
を利用して、上記受光器Ｓ１，Ｓ２の情報に基づいてそ
の受光器Ｓ１，Ｓ２の前記投射装置２の設置位置Ｐに対
する方向を検出する方向検出手段１００と、その方向検
出手段１００の情報に基づいて前記受光器Ｓ１，Ｓ２の
向きを前記方向に誘導する制御手段１０１とが構成され
ている。
置位置Ｐに対する方向角を検出すると共に、受光器Ｓ
１，Ｓ２の向きを前記方向角に誘導する構成について説
明する。図１に示すように、マイクロコンピュータ利用
の制御装置Ｈが設けられ、その制御装置Ｈに受光器Ｓ
１，Ｓ２、及びそれら受光器Ｓ１，Ｓ２夫々の向きを検
出するエンコーダＳ３，Ｓ４の夫々が接続されている。
そして、制御装置Ｈは、予め設定記憶された情報及び各
種の入力情報に基づいて、前記方向角を検出すると共
に、受光器Ｓ１，Ｓ２夫々を旋回させるモータＭ１，Ｍ
２を受光器Ｓ１，Ｓ２の向きが前記方向角に一致するべ
く作動させるように構成されている。即ち、制御装置Ｈ
を利用して、上記受光器Ｓ１，Ｓ２の情報に基づいてそ
の受光器Ｓ１，Ｓ２の前記投射装置２の設置位置Ｐに対
する方向を検出する方向検出手段１００と、その方向検
出手段１００の情報に基づいて前記受光器Ｓ１，Ｓ２の
向きを前記方向に誘導する制御手段１０１とが構成され
ている。
【００２０】ところで、方向角の検出には、通常モード
とエンドモードとがある。通常モードでは、従来例と同
様に、先ず両受光器Ｓ１，Ｓ２がなす角度αを求める。
次に数２及至数４に基づいて受光器Ｓ１，Ｓ２と横壁１
とがなす角度θ１，θ２を求める。そして、その角度θ
１，θ２と、作業行程に対する作業車Ｖの傾きγとの和
に基づいて前記方向角φ１，φ２を求める（図３参
照）。一方、エンドモードでは、先ず前記角度βを求め
る。次に数５及至数６に基づいてリンクＲ３とリンクＲ
４のなす角度θを求める。そして、その角度θと、作業
行程に対する作業車Ｖの傾きγとの和に基づいて前記方
向角φを求める（図４参照）。尚、エンドモードでは、
各受光器Ｓ１，Ｓ２は、異なる投射装置２を追尾するの
で互いに独立して前記方向角φを求める。以上より、前
記方向検出手段１００は、前記各受光器Ｓ１，Ｓ２によ
る前記ビーム光の受光位置及び一対の受光器Ｓ１，Ｓ２
の一方が前記ビーム光を受光してから他方が受光するま
での時間差に基づいて、前記方向を検出する第１追尾用
検出状態（上記通常モード）と、その第１追尾用検出状
態が実行された後に切り換え自在であって、且つ、前記
第１追尾用検出状態における各受光器Ｓ１，Ｓ２による
前記ビーム光の受光位置に基づいて求められる作業車Ｖ
の前記作業行程に対する傾きγ、及び、一対の受光器Ｓ
１，Ｓ２のうちの選択した一方が前記ビーム光を受光す
る受光時間間隔の夫々に基づいて、前記方向を検出する
第２追尾用検出状態（上記エンドモード）とに切り換え
自在に構成され、 又、前記制御手段１０１は、前記方向
検出手段１００が前記第１追尾用検出状態に切り換えら
れているときは、前記両受光器Ｓ１，Ｓ２の向きを前記
方向に誘導し、且つ、前記方向検出手段１００が前記第
２追尾用検出状態に切り換えられているときは、前記選
択した一方の受光器Ｓ１，Ｓ２の向きを前記方向に誘導
するように構成されている。
とエンドモードとがある。通常モードでは、従来例と同
様に、先ず両受光器Ｓ１，Ｓ２がなす角度αを求める。
次に数２及至数４に基づいて受光器Ｓ１，Ｓ２と横壁１
とがなす角度θ１，θ２を求める。そして、その角度θ
１，θ２と、作業行程に対する作業車Ｖの傾きγとの和
に基づいて前記方向角φ１，φ２を求める（図３参
照）。一方、エンドモードでは、先ず前記角度βを求め
る。次に数５及至数６に基づいてリンクＲ３とリンクＲ
４のなす角度θを求める。そして、その角度θと、作業
行程に対する作業車Ｖの傾きγとの和に基づいて前記方
向角φを求める（図４参照）。尚、エンドモードでは、
各受光器Ｓ１，Ｓ２は、異なる投射装置２を追尾するの
で互いに独立して前記方向角φを求める。以上より、前
記方向検出手段１００は、前記各受光器Ｓ１，Ｓ２によ
る前記ビーム光の受光位置及び一対の受光器Ｓ１，Ｓ２
の一方が前記ビーム光を受光してから他方が受光するま
での時間差に基づいて、前記方向を検出する第１追尾用
検出状態（上記通常モード）と、その第１追尾用検出状
態が実行された後に切り換え自在であって、且つ、前記
第１追尾用検出状態における各受光器Ｓ１，Ｓ２による
前記ビーム光の受光位置に基づいて求められる作業車Ｖ
の前記作業行程に対する傾きγ、及び、一対の受光器Ｓ
１，Ｓ２のうちの選択した一方が前記ビーム光を受光す
る受光時間間隔の夫々に基づいて、前記方向を検出する
第２追尾用検出状態（上記エンドモード）とに切り換え
自在に構成され、 又、前記制御手段１０１は、前記方向
検出手段１００が前記第１追尾用検出状態に切り換えら
れているときは、前記両受光器Ｓ１，Ｓ２の向きを前記
方向に誘導し、且つ、前記方向検出手段１００が前記第
２追尾用検出状態に切り換えられているときは、前記選
択した一方の受光器Ｓ１，Ｓ２の向きを前記方向に誘導
するように構成されている。
【００２１】次に、図２乃至図４に示すフローチャート
に基づいて、制御装置Ｈの動作について説明を加える。
フラグＦが０であれば通常モード、１であればエンドモ
ードとなる。通常モードでは、図３に示す方法で前記方
向角φ１、φ２を求め、作業車Ｖの操向制御を行うと共
に、受光器Ｓ１，Ｓ２を同一の投射装置２に追尾させ
る。作業行程のエンドに接近し、且つ、進行方向に別の
通路があるときには、その時点の作業車Ｖの傾きγを記
憶してからエンドモードに移行する。エンドモードで
は、図４に示す方法で前記方向角φを求め、平行ステア
リングによる作業車Ｖの操向制御を行う。そして、前方
側の受光器Ｓ１を別の通路の投射装置２に追尾させて、
その受光器Ｓ１の情報に基づいて作業行程のエンドを検
出する。作業行程のエンドに達すると、通常モードに移
行し、次の作業行程に移動する。尚、１つの通路におけ
る作業が終了したときは、次の通路に移動する。
に基づいて、制御装置Ｈの動作について説明を加える。
フラグＦが０であれば通常モード、１であればエンドモ
ードとなる。通常モードでは、図３に示す方法で前記方
向角φ１、φ２を求め、作業車Ｖの操向制御を行うと共
に、受光器Ｓ１，Ｓ２を同一の投射装置２に追尾させ
る。作業行程のエンドに接近し、且つ、進行方向に別の
通路があるときには、その時点の作業車Ｖの傾きγを記
憶してからエンドモードに移行する。エンドモードで
は、図４に示す方法で前記方向角φを求め、平行ステア
リングによる作業車Ｖの操向制御を行う。そして、前方
側の受光器Ｓ１を別の通路の投射装置２に追尾させて、
その受光器Ｓ１の情報に基づいて作業行程のエンドを検
出する。作業行程のエンドに達すると、通常モードに移
行し、次の作業行程に移動する。尚、１つの通路におけ
る作業が終了したときは、次の通路に移動する。
【００２２】〔別実施例〕上記実施例では、本発明を清
掃用の作業車の誘導設備に適用した場合を示したが、芝
刈等各種作業車の誘導設備に適用できる。
掃用の作業車の誘導設備に適用した場合を示したが、芝
刈等各種作業車の誘導設備に適用できる。
【００２３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
便利にする為に符号を記すが、該記入により本発明は添
付図面の構成に限定されるものではない。
【図１】制御構成のブロック図
【図２】制御作動のフローチャート
【図３】制御作動のフローチャート
【図４】制御作動のフローチャート
【図５】方向検出の説明図
【図６】投射装置の要部側面図
【図７】作業エリアの概略平面図
【図８】従来の方向検出の説明図
２ ビーム光投射手段 １００ 方向検出手段 １０１ 制御手段 Ｐ 設置位置 Ｓ１，Ｓ２ 受光手段 Ｖ 作業車
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−198318（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G05D 1/02
Claims (1)
- 【請求項１】 互いに平行な複数の作業行程の横側方か
ら誘導用のビーム光を作業車（Ｖ）の横幅方向に投射
し、且つ、設定速度で前記作業行程の前後方向に走査す
るビーム光投射手段（２）が設けられ、前記作業車
（Ｖ）が横幅方向に変位するに伴って上下方向に変化す
る前記ビーム光の受光位置を検出する一対のビーム光の
受光手段（Ｓ１），（Ｓ２）が車体前後方向に設定間隔
を隔てて設けられている作業車誘導用のビーム光追尾装
置であって、 前記ビーム光投射手段（２）が、前記ビーム光を設定速
度で繰り返し往復走査するように構成され、前記受光手段（Ｓ１），（Ｓ２）の情報に基づいて前記
受光手段（Ｓ１），（Ｓ２）の前記ビーム光投射手段
（２）の設置位置に対する方向を検出する 方向検出手段
（１００）が、前記各受光手段（Ｓ１），（Ｓ２）によ
る前記ビーム光の受光位置及び前記一対の受光手段（Ｓ
１），（Ｓ２）の一方が前記ビーム光を受光してから他
方が受光するまでの時間差に基づいて、前記方向を検出
する第１追尾用検出状態と、その第１追尾用検出状態が実行された後に切り換え自在
であって、且つ、 前記第１追尾用検出状態における前記
各受光手段（Ｓ１），（Ｓ２）による前記ビーム光の受
光位置に基づいて求められる前記作業車（Ｖ）の前記作
業行程に対する傾き、及び、前記一対の受光手段（Ｓ
１），（Ｓ２）のうちの選択した一方が前記ビーム光を
受光する受光時間間隔の夫々に基づいて、前記方向を検
出する第２追尾用検出状態とに切り換え自在に構成さ
れ、 前記方向検出手段（１００）の情報に基づいて前記受光
手段（Ｓ１），（Ｓ２）の向きを前記方向に誘導する制
御手段（１０１）が、前記方向検出手段（１００）が前
記第１追尾用検出状態に切り換えられているときは、前
記両受光手段（Ｓ１），（Ｓ２）の向きを前記方向に誘
導し、且つ、前記方向検出手段（１００）が前記第２追
尾用検出状態に切り換えられているときは、前記選択し
た一方の受光手段（Ｓ１），（Ｓ２）の向きを前記方向
に誘導するように構成され ている作業車誘導用のビーム
光追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199023A JP2771353B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 作業車誘導用のビーム光追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199023A JP2771353B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 作業車誘導用のビーム光追尾装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0546238A JPH0546238A (ja) | 1993-02-26 |
| JP2771353B2 true JP2771353B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=16400840
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199023A Expired - Lifetime JP2771353B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | 作業車誘導用のビーム光追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2771353B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104029207B (zh) * | 2013-03-08 | 2017-05-10 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 自移动机器人激光引导行走作业系统及其控制方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02198318A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-06 | Iseki & Co Ltd | 移動車等の投光装置 |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP3199023A patent/JP2771353B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0546238A (ja) | 1993-02-26 |
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