JPH04107709A - 移動体の位置検知装置 - Google Patents

移動体の位置検知装置

Info

Publication number
JPH04107709A
JPH04107709A JP2225402A JP22540290A JPH04107709A JP H04107709 A JPH04107709 A JP H04107709A JP 2225402 A JP2225402 A JP 2225402A JP 22540290 A JP22540290 A JP 22540290A JP H04107709 A JPH04107709 A JP H04107709A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
travel
vehicle
amount
angular velocity
side slip
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.)
Granted
Application number
JP2225402A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2988699B2 (ja
Inventor
Koji Hosoi
細井 幸治
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.)
Yamaha Motor Co Ltd
Original Assignee
Yamaha Motor 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 Yamaha Motor Co Ltd filed Critical Yamaha Motor Co Ltd
Priority to JP2225402A priority Critical patent/JP2988699B2/ja
Publication of JPH04107709A publication Critical patent/JPH04107709A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2988699B2 publication Critical patent/JP2988699B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、左右一対の計測用車輪の回転を別々に検出し
て、これらの車輪の移動量と移動方向とを求めることに
より移動体の位置を検知する位置検知装置に関するもの
である。
(発明の背景) 左右の車輪(計測用車輪)の回転数を検出し、車体の位
置を演算により求めながら走行する移動体のガイド方式
は簡便な位置検知装置として種々提案されている。例え
ば、位置が既知の3つの光反射手段の移動体からの方位
を3つの位置で検出し、その間の移動体の移動量と移動
方向とを検出することにより移動体の位置を検出する方
法が、本願の出願人により提案されている(特願昭63
−315172、同63−315173号)。ここに車
体の移動量と移動方向は、左右の車輪の回転を別々に検
出し、演算で求めている。すなわち両車軸の走行量の平
均から走行距離を求め、両走行量の差から方向変化を求
めていた。
しかしこのような演算が成立するのは、操舵角が一定で
しかも車輪の横滑りが無い極低速定常円旋回の場合だけ
である。このため実際走行の下では精度が悪くなるとい
う問題があった。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、計
測用の車輪の回転を検出して位置および移動方向を求め
る場合に、その検出精度を高めるようにした移動体の位
置検知装置を提供することを目的とするものである。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、左右の計測用車輪の回転を
別々に検出し、移動体の位置を求めるものにおいて、左
右の計測用車輪の移動量を求める移動量検出手段と、車
体の横滑り角を求める横滑り角演算手段と、前記横滑り
角および各車輪の移動量を用いて車体の位置を求める演
算手段とを備えることを特徴とする移動体の位置検知装
置、により達成される。
ここに横滑り角演算手段は車体の進行方向および横方向
の加速度と、垂直軸回りの角速度と、操舵角とを用いて
横滑り角を求めることができる。
また角速度センサは両針測用車輪間の中央付近に配設し
、加速度センサは車体の重心付近に配設するのが望まし
い。
(実施例) 第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
移動体の制御系を示すブロック図、第3図は移動体とし
てのゴルフカートの側面図、第4A−D図は演算内容の
説明図、第5図は演算の流れ図である。
第3図において符号10は車体フレーム、12(12a
、12b)は左右一対の後輪、14は1個の操向前輪で
ある。車体フレーム10は後輪12間から上方へ起立し
上端が前方へ水平にのびる上部フレーム10aを有する
。後輪12には電動走行モータ16の回転がチェーン1
8.20、差動装置22を介して伝えられる。左右の後
輪12a、12bの回転量は左右一対のエンコーダ24
(24a、24b)により別々に検出される。前輪14
は操向軸筒26に保持された操向軸28の下端に取付け
られている。この操向軸28の上端にはクラッチ30を
介して操舵用モータ32が接続される一方、リンク34
によってハンドル軸36の回転が伝えられるようになっ
ている。すなわちクラッチ30の断続により、モータ3
2かハンドル38かのいずれかによって前輪14の操舵
が行われるようになっている。
40はコントローラであり、走行用と操舵用の各モータ
16.32の電力制御を行う回路や、インターフェース
等を有するものである。42は車体中央付近の下部に搭
載された鉛蓄電池である。
車体フレーム10の後部には運転者が立てるようにステ
ップ46が突設されている。運転者は必要に応じてこの
ステップ46に立ち、人力装置48、メインスイッチ5
0、ハンドル38等を操作できるようになっている。
52(52a=d)はレーザー投受光器であり、上フレ
ーム10aの前端に取付けられている。これらの投受光
器52は水平な軸回りに高速回転するポリゴナルミラー
によってレーザーをほぼ垂直方向に主操作しつつ、全体
を垂直な軸回りに回転させて周囲方向にそれぞれ独立に
副走査される。モータ54(54a−d)はこの副走査
方向へ投受光器52を回転させる一方、この回転角度は
エンコーダ56(56a−d)により検出される。
移動体の走行ルートに沿ってコーナーキューブが適宜の
位置に固定され、投受光器52が射出したレーザーはコ
ーナーキューブにより反射され、この反射光が投受光器
52に内蔵された受光素子により検出される。移動体は
走行中に3つのコーナーキューブの方向を検出し続け、
この間の走行量と移動方向の関係から移動体の位置を求
めるものであるが、その方法は前記特願昭63−315
172などに詳述されている通りであるから、その説明
は繰り返さない。
次に制御装置60を説明する。この装置60はデジタル
コンピュータからなるCPU62、半導体メモリ(記憶
装置)64、パルスカウンタ66(66a、66b) 
、68 (68a−d)等を有する。両パルスカウンタ
66は計測用車輪である左右後輪12の回転に伴ってエ
ンコーダ24が出力するパルスを別々にカウントする。
4つのパルスカウンタ68はそれぞれの投受光器52の
回転に伴ってエンコーダ60が出力するパルスを別々に
カウントする。これらカウンタ66.68のカウント値
はコントローラ40に設けたインターフェース(図示せ
ず)を介してCPU62に読込まれる。メモリ64には
CPU62の動作プログラムの他に、光反射手段として
のコーナーキューブの座標、走行予定ルート等のデータ
が記憶されている。
CPU62は第1図に示す機能の演算を、メモリ64に
記憶したプログラムに従って順次繰り返し行う。CPU
62は、まずメモリ64に記憶した走行予定ルートに従
って操舵用モータ32と走行用モータ16とを駆動する
信号をコントローラ40に送る。この結果前輪14が操
舵され後輪12が駆動されて、走行予定ルートにほぼ沿
って自走する。CPU62の追尾方向管理手段62Aは
走行中に投受光器52を作動させ、レーザーの走査光を
上下方向に主走査させつつ垂直軸回りに副走査させる。
この時方向管理手段62Aは、メモリ64から検出した
最も近いコーナーキューブを選びそれぞれに別々の投受
光器52を向ける。
CPU62は走行予定コースに従って車輌を走行させつ
つ、3つの位置でそれぞれ3つのコーナーキューブから
の反射光を捕え、各位置で走行光方位ベクトルa、b、
cと、角度r、s、tとを用いて、演算手段62Dにお
いて連立方程式を解き、異なる位置P+□、P II、
PIOにおける異なるコーナーキューブの反射方向と、
その間の車輌の移動量、移動方向を自ら検出することに
より、現在位置P+oの座標(χ、y)と走行方向θと
を求める。その詳細は前記した特願昭63−31517
2号等に有るから、その説明は繰り返さない。
ここに移動量・移動方向検出手段62Cで求めた結果は
、車体の横滑りなどのため不正確なものであることは前
記した通りである。本発明ではこれを補正する。この補
正は横滑り角検出手段62Eで求めた横滑り角βを用い
て求める。まず横滑り角βの算出方法を説明する。
この実施例では、両車軸12a、12b間の中央付近の
点Aにχ方向およびy方向の成分を求める加速度センサ
72.74を設け、またこのセンサ72.74よりρだ
け前方の重心B付近に垂直なヨー軸回りの角速度ωを求
める角速度センサ76を設けている(第4A図参照)。
これらの出力はA/D変換器78 (78a、78b、
78C)を介して速度検出手段80a、80bおよび角
速度検出手段80cに人力される。ここで速度のχ成分
υX% y成分vy、角速度ωが求められる。また前輪
14の操舵軸に設けたエンコーダ32bの出力はパルス
カウンタ32cでカウントされ前輪14の操舵角αが検
出される。このようにして加速度センサ72.74によ
り車体前後方向と横方向の加速度成分ax、α、が求め
られ、また角速度センサ76の角速度ωと操舵角αとが
求められる(第5図、ステップ100)。
これらのデータを用いて積分によりA点と前輪14の接
地点であるC点における速度υ8、υ。
の各χ、y成分が第5図のステップ102にに示す式に
より求められる。これらの速度成分を用いればA、C点
の横滑り角β□、β、も第5図のステップ104の式で
求めることができる。
この結果を用いて演算手段62Dは車体の位置および移
動方向を求める。
横滑り角βF、βRが発生した時の車体の瞬間回転中心
Rは、第4B図に示すように、横滑り方向に対する法線
の交点となる。従ってこの点Rのに示す式で求めること
ができる。ここにTL、TRは左右の後輪12a、12
bの接地点PL、P、Iから加速度センサ72.74間
での距離である。
従って両後輪12a、12bの回転半径RL、RRは第
4C図を参照すれば第5図のステップ108に示す式で
求めることができる。この第4C図でQL、QRは移動
後の後輪12の接地点、Qはその時の加速度センサ72
.74の位置を示す。
次にこの間における各後輪12の移動tLL、L、が移
動量・方向検出手段62Cで求められ(ステップ110
)、これを用いて各後輪12の方位変化Δθ1、△θ8
がステップ112の式により求められる。
ここでベクトルを考えると、回転中心Rから移動前の点
P、l、PLに向うベクトルはステップ114の式で、
移動後の点QR,QLに向くベクトルはステップ116
の式でそれぞれ求められる。また第4C図から、 であるから、移動後の点Qの回転半径ベクトルはRQ=
RQL  +QL  Q からステップ118の式で求められる。
また両後輪12を結ぶ後輪軸の移動方向の方位ベクトル
はステップ120のように求められ、こ以上の結果、移
動後の位置OQは第4D図を参照すればステップ122
の式で求められ、また移動後の方位はステップ124の
式で求められる。
以上のように求めた移動後の位置(χ、y)および移動
方向θを用いることにより前記した現在位置P ioを
高精度に求めることができる。
以上の実施例はコーナーキューブによる反射光を用いて
現在位置を求めながら所定の走行コースに沿って走行す
るものであるが、本発明はこれに限られず、所定距離ご
とに位置の補正を行いながら外部からの位置の補正を行
わないもの、等にも適用可能である。
(発明の効果) 本発明は以上のように、左右の計測用車輪の移動量を求
め、走行中の横滑り角を演算により求め4゜ ることにより、車体位置を求めるものであるから、走行
中に車体の横滑りが発生しても位置を高精度に検出する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
移動体の制御系を示すブロック図、第3図は移動体とし
てのゴルフカートの側面図、第4A−D図は演算内容の
説明図、第5図は演算の流れ図である。 12・・・計測用車輪としての後輪、 62C・・・移動量・移動方向検出手段、62D・・・
演算手段、 62E・・・横滑り角演算手段、 72.74・・・加速度センサ、 76・・・角速度センサ、 α・・・操舵角、    α8、αッ・・・加速度、β
・・・横滑り角。 特許出願人 ヤマハ発動機株式会社

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)左右の計測用車輪の回転を別々に検出し、移動体
    の位置を求めるものにおいて、 左右の計測用車輪の移動量を求める移動量検出手段と、
    車体の横滑り角を求める横滑り角演算手段と、前記横滑
    り角および各車輪の移動量を用いて車体の位置を求める
    演算手段とを備えることを特徴とする移動体の位置検知
    装置。
  2. (2)横滑り角演算手段は、車体の進行方向および横方
    向の加速度と、垂直軸回りの角速度と、操舵角とを用い
    て横滑り角を求める請求項(1)の移動体の位置検知装
    置。
  3. (3)加速度を検出する加速度センサは前記計測用車輪
    間の中央付近に配設され、角速度を検出する角速度セン
    サは車体の重心付近に配設されている請求項(2)の移
    動体の位置検知装置。
JP2225402A 1990-08-29 1990-08-29 移動体の位置検知装置 Expired - Fee Related JP2988699B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2225402A JP2988699B2 (ja) 1990-08-29 1990-08-29 移動体の位置検知装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2225402A JP2988699B2 (ja) 1990-08-29 1990-08-29 移動体の位置検知装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04107709A true JPH04107709A (ja) 1992-04-09
JP2988699B2 JP2988699B2 (ja) 1999-12-13

Family

ID=16828806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2225402A Expired - Fee Related JP2988699B2 (ja) 1990-08-29 1990-08-29 移動体の位置検知装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2988699B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06174487A (ja) * 1992-12-10 1994-06-24 Haruo Nonin 姿勢検出装置
CN109916403A (zh) * 2017-12-13 2019-06-21 华中科技大学 一种用于agv小车的短时精确定位的装置及方法
CN112881055A (zh) * 2021-01-23 2021-06-01 中船重工海为郑州高科技有限公司 一种动态行走精度标定及测距方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100946676B1 (ko) * 2007-04-19 2010-03-12 주식회사 바른전자 인코더 및 가속도 센서를 이용한 위치 추정 시스템 및 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06174487A (ja) * 1992-12-10 1994-06-24 Haruo Nonin 姿勢検出装置
CN109916403A (zh) * 2017-12-13 2019-06-21 华中科技大学 一种用于agv小车的短时精确定位的装置及方法
CN109916403B (zh) * 2017-12-13 2023-12-05 华中科技大学 一种用于agv小车的短时精确定位的装置及方法
CN112881055A (zh) * 2021-01-23 2021-06-01 中船重工海为郑州高科技有限公司 一种动态行走精度标定及测距方法
CN112881055B (zh) * 2021-01-23 2023-05-05 中船重工海为郑州高科技有限公司 一种动态行走精度标定及测距方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2988699B2 (ja) 1999-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20140236412A1 (en) Apparatus and method for automatically parking vehicle
CN108928350B (zh) 行驶装置、行驶控制方法、行驶系统以及动作装置
US5255195A (en) Position measuring system for vehicle
JPH04107709A (ja) 移動体の位置検知装置
JPS62278477A (ja) 自動車の車庫入れ支援システム
JP2950974B2 (ja) 移動体の位置検知装置
JPS6316311A (ja) 自動走行する車両の操舵装置
JP2862562B2 (ja) 移動体の走行コース・条件入力装置
JP2609890B2 (ja) 自走式作業車
JPH02300803A (ja) 無人移動体
JP2950933B2 (ja) 移動体の位置検知装置
JP2021149125A (ja) 自律移動装置および自律移動装置の制御方法
JP2889256B2 (ja) 移動体の位置検知方法および装置
JP3794340B2 (ja) 全方向移動台車
JP3334074B2 (ja) 移動体の位置計測装置
JPH07113538B2 (ja) 移動体の位置認識装置
JP2889257B2 (ja) 移動体の位置検知装置
JP2602065B2 (ja) 自走車の走行位置制御装置
CN109991968B (zh) 控制机器人绕圆的方法、机器人及计算机可读存储介质
JP2609891B2 (ja) 自走式作業車
JP2733924B2 (ja) 移動体の走行制御装置
JPH0643933A (ja) 移動車の姿勢制御装置
JP2983527B1 (ja) 車両の計測装置
JP2676015B2 (ja) 車両の走行速度検出システム
JP2941103B2 (ja) 移動体の位置検知装置

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees