JPH0654240B2 - 車両の走行制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば整地区域において、車両を走行領域内
の予定した走行経路に沿って走行させる車両の走行制御
方法に関する。

（従来の技術） 例えば、整地区域において、車両を走行領域内の予定し
た走行経路に沿って車両を走行させるのに超音波距離計
等を使用する方法があった。

この方法は、２基準点から車両までの距離を超音波距離
計等で測定し、その値から走行領域内の車両の位置を算
定し、その位置が予定した走行経路に沿うように車両を
走行制御するものであるが、基準点から車両までの間に
人や機械等の障害物や地盤の凹凸等があると、車両の位
置が算定できず、車両の走行を制御できない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記の問題点を解決するために、車両の走行
領域の周縁に、境界情報と境界における基準点からの位
置に対応する位置情報が設定された境界情報帯状体を敷
設し、記憶された出発時の境界における位置情報及び境
界における始めの目標位置情報とから出発時の境界位置
から始めの目標位置に至る車両の目標方位を算出し、方
位センサから得られた車両の方位を該目標方位になるよ
うに制御しながら車両を前記境界の目標位置に向けて走
行させ、前記境界情報帯状体に到達したときは、該境界
情報帯状体から境界情報を読み取ることによってその到
達を確認して停止させ、その後到達時の境界における位
置情報を該境界情報帯状体から読み取り、該位置情報と
記憶された境界における次の目標位置情報とから到達し
た境界位置から次の目標位置に至る車両の目標方位を算
出し、前述と同様に車両を境界における次の目標位置に
向けて走行させ、前記境界情報帯状体に到達し停止した
後更なる目標位置に向けて走行させるときは到達時の境
界における位置情報を境界情報帯状体から読み取り、前
述と同様に更なる目標位置に至る車両の目標方位を算出
し、車両を境界における更なる目標位置に向けて走行さ
せることを特徴とする。

（作 用） 車両の出発時の境界位置から、該境界位置に対応する位
置情報と境界における次の目標位置情報に基づいて車両
を境界における次の目標位置に向けて走行させると、車
両は走行後、正常時には境界における目標位置に到達す
るが、走行領域内の走行面の状態によっては該目標位置
よりずれた境界位置に到達する。この目標位置あるいは
それよりずれた境界位置は境界情報帯状体から検知する
ことができる。次いで、該目標位置あるいはそれよりず
れた境界位置と境界における次の目標位置とに基づいて
車両を次の目標位置に向けて走行させ、以後このような
走行を繰返し行なう。

かくて車両は予定した走行経路あるいはその近傍の走行
経路に沿って走行する。

（実施例） 以下本発明の実施例を図面につき説明する。

第１図において、１はほぼ正方形の車両２の走行領域
で、該走行領域１の周縁には境界情報帯状体３が敷設さ
れている。

該境界情報帯状体３は、例えば第２図示のような境界マ
ット3Aで構成されている。

該境界マット3Aは、例えば帯状の天然ゴムの表面に該境
界マット3Aの長手方向に伸び、この方向と直角方向の長
さが長手方向に沿って1,2,3 単位の３形状の金属板部が
境界における基準点からの位置に応じて配設されてい
る。すなわち、基準点Ｐからの位置X₁に対応する一定幅
の区間X₁では、幅が１単位の金属板部4Mと幅が３単位の
絶縁部4Iが、位置X₂に対応する一定幅の区間X₂に対応す
る一定幅の区間X₂では幅が２単位の金属板部4M′と幅が
２単位の絶縁部4I′が、位置X₃に対応する一定幅の区間
X₃では幅が３単位の金属板部4M″と幅が１単位の絶縁部
4I″がそれぞれ配設され、金属板部と絶縁部との比が区
間X₁では1:3 ，X₂では2:2,X₃では3:1 となっている。

第２図において、4Eは絶縁部の長さを設定するための金
属板部である。

尚、境界情報帯状体に更に多くの情報をのせるには、第
２図に示すようなパターンを複数個組み合せればよく、
また境界情報帯状体は、第２図示のものに限られない。

前記境界マット3Aから境界における基準点からの位置を
検知するセンサ装置５は、例えば第３図示のように構成
されている。

第３図においてセンサ６は、例えば周知の近接スイッチ
が用いられ、境界マット3Aの長手方向に対して直角に移
動できるように、回転シャフト７に螺合する基台８に取
付けられ、該基台８はこれを貫通する２本のガイドシャ
フト9,9 を介してカバー10内に取付けられ、該回転シャ
フト７の一端はカバー10に固着されたモータ11に連結さ
れ、該モータ11の運転による基台８の移動範囲は、カバ
ー10に固着されたリミットスイッチ12,12 の基台８によ
る作動で設定され、カバー10の下端には、センサ６の下
降限度を検出するリミットスイッチ13,13 が取付けられ
ている。

該センサ装置５は、第３図乃至第５図に示すように、ア
タッチメント14_１，14_２を介してセンサ昇降装置15の昇
降シャフト16の下端に取付けられて車両２に搭載され、
該車両２には、該車両２が境界マット3A上に到達してい
ることを検知する境界検知センサ17や作業指示及び移動
制御のため制御装置18更には密度・水分計・記録装置、
距離検出装置及び電源（図示しない）等が設けられてい
る。

該制御装置18は方位センサのコンピュータを備え、該コ
ンピュータのメモリには、境界における複数個の目標位
置情報、出発時の境界における位置情報及び制御プログ
ラム等が記憶されており、該出発時の位置情報と始めの
目標位置情報とから、出発時の境界位置から始めの目標
位置に至る車両の目標方位を算出し、前記方位センサか
ら得られた車両の方位を該目標方位になるように走行す
る車両を制御し、車両が境界に達して境界情報帯状体か
ら境界情報を境界検知センサ17で読み取った時は車両２
を停止し、その後モータ19を駆動して、ギヤヘッド20を
介して昇降シャフト16を、リミットスイッチ13により、
センサ６が境界マット3Aから所定間隔の位置に達するま
で下降させ、次いでモータ11を駆動してセンサ６の境界
マット3A上を通過させる。センサ６が境界における位置
情報を読み取った時は該位置情報と次の目標位置情報と
から到達した境界位置から次の目標位置に至る車両の目
標方位を算出し、前述と同様に車両の方位を目標方位に
なるように車両を制御するものである。前記方位センサ
21は、例えば第６図に示すように、車両を搭載したそれ
ぞれ周知の磁気コンパス22及び振動ジャイロ23と車両の
互いに独立して回転する一対の車輪の回転数の差から車
両の方位を検出する方位センサユニット24と、該磁気コ
ンパス、振動ジャイロ及び方位センサユニットのそれぞ
れから出力する３つの出力信号のうち、中間値の出力信
号を正しい方位データとして選別出力する選別出力手段
25とから成る。前記方位センサユニット24は、第７図に
示すように、走行車両の幅方向に並んで互いに独立して
回転する１対の計測用車輪26,26 の周知の回転計27,27
（第７図では図示しない）を取付け、第８図示のよう
に、該回転計27,27 の２つの出力の差を演算器28で算出
して車両の方位信号を得るように構成されている。

該方位センサ21によれば、磁気コンパス22、振動ジャイ
ロ23及び方位センサユニット24の３種の計測値はその計
測値を充す条件が各々違うため２つの計測値が同時に異
常を示すことが少ないから、３種の計測値の中間の値の
計測値を採用することにより精度の高い方位信号が得ら
れる。

前記密度・水分計は地盤の締め固めの度合を測定するた
めに用いられるもので、公知の例えばラジオアイソトー
プを用いたものを使用する。

前記記録装置は、密度・水分計により測定された、車両
の走行経路上の各点における地盤の締め固めの度合を位
置に対応させて記録するものである。

前記距離検出装置は、車両の車輪の回転を電気パルスに
変換するロータリエンコーダと、その出力パルスをカウ
ントするカウンタとから成る（図示しない）。

次に、前記マット3Aを用いて境界検知センサ17、制御装
置18等を搭載した前記車両２の走行制御方法について説
明する。車両２が制御装置18により、第１図示のよう
に、境界位置Ａから境界位置Ｃへ前記目標方位に沿った
走行経路Ｂを経て走行する。この間の走行経路Ｂ上の各
点の位置は、コンピュータにより算定された走行経路と
前記距離検出装置の出力とから検出され、その位置にお
ける地盤の締め固めの度合が密度・水分計により測定さ
れ、記録計に記録される。境界位置Ｃに到達したとき境
界検知センサ17により検知されて車両２は停止し、次い
でセンサ６が例えば第２図に示す例えば基準点から位置
X₁に対応する区間X₁の境界マット3Aを通過した時、金属
板部4Mと絶縁部4Iの長さの比に応じた信号すなわちH レ
ベルの幅が１に対してＬレベルの幅が３の信号が出力
し、あるいは、位置X₃に対応する区間X₃の境界マット3A
を通過すると、Ｈレベルの幅３に対してＬレベルが１の
信号が出力する。

境界における基準点からの位置に対して、出力信号のＨ
レベルとＬレベルの幅の比を予め定めておけば、この比
から前記位置を算定することができる。

到達した境界における位置情報と境界における次の目標
位置Ｅの情報にもとづき車両２は引きつづき走行経路Ｄ
を経て境界における次の目標位置Ｅに向って走行する。

走行経路Ｄ上においても前記と同様に走行経路の各位置
における地盤の締め固めの度合が密度、水分計により測
定され、記録される。

走行経路Ｂを走行中に車両２が走行領域１の地盤面の凹
凸により向きを変え、走行経路ＢからずれたＢ′を走行
し、目標境界位置Ｃから離れた位置Ｃ′に到達する場合
がある。このような場合でも該境界位置Ｃ′を境界マッ
ト３により測定することができるから、この境界におけ
る位置情報と出発時の境界における位置情報とから実際
の走行経路に近い走行経路を算定し、前記走行経路Ｂを
修正する。そしてこの境界位置Ｃ′の情報と境界におけ
る次の目標位置Ｅの情報にもとづき修正された走行経路
Ｄ′を経て次の目標位置Ｅに向けて走行する。以後の境
界における目標位置への車両２の走行も同様に行なわれ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、走行領域内に人
や機械等の障害物や地盤の凹凸等が存在しても車両の走
行制御が妨げられることがなく、また走行領域内に車両
の位置検知素子を設ける必要がないので、走行領域内の
整地等に支障を生じない等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の車両の走行制御方法を説明するため
の線図、第２図は、本発明の方法の実施に使用する境界
マットの一部の平面図、第３図はカバーの一部を截除し
たセンサ装置の一例の斜視図、第４図はカバーを取外し
たセンサ昇降装置の斜視図、第５図は前記センサ装置等
を搭載した車両の斜視図、第６図は本発明の方法の実施
に使用する方位センサのブロック図、第７図は車両の底
面図、第８図は方位センサユニットのブロック図であ
る。 １……走行領域、２……車両、３……境界情報帯状体 3A……境界マット、５……センサ装置、６……センサ 21……方位センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅園 輝彦 東京都千代田区岩本町３丁目10番１号 三 井建設株式会社内 (72)発明者 中川 良文 東京都千代田区岩本町３丁目10番１号 三 井建設株式会社内 (72)発明者 高田 知典 東京都千代田区岩本町３丁目10番１号 三 井建設株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−196307（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の走行領域の周縁に、境界情報と境界
   における基準点からの位置に対応する位置情報が設定さ
   れた境界情報帯状体を敷設し、記憶された出発時の境界
   における位置情報及び境界における始めの目標位置情報
   とから出発時の境界位置から始めの目標位置に至る車両
   の目標方位を算出し、方位センサから得られた車両の方
   位を該目標方位になるように制御しながら車両を前記境
   界の目標位置に向けて走行させ、前記境界情報帯状体に
   到達したときは、該境界情報帯状体から境界情報を読み
   取ることによってその到達を確認して停止させ、その後
   到達時の境界における位置情報を該境界情報帯状体から
   読み取り、該位置情報と記憶された境界における次の目
   標位置情報とから到達した境界位置から次の目標位置に
   至る車両の目標方位を算出し、前述と同様に車両を境界
   における次の目標位置に向けて走行させ、前記境界情報
   帯状体に到達し停止した後更なる目標位置に向けて走行
   させるときは到達時の境界における位置情報を境界情報
   帯状体から読み取り、前述と同様に更なる目標位置に至
   る車両の目標方位を算出し、車両を境界における更なる
   目標位置に向けて走行させることを特徴とする車両の走
   行制御方法。
2. 【請求項２】前記方位センサは、車両に搭載した磁気コ
   ンパス及び振動ジャイロと、該車両の互いに独立して回
   転する一対の車輪の回転数の差から車両の方位を検出す
   る方位センサユニットと、該方位センサユニット、磁気
   コンパス及び振動ジャイロからそれぞれ出力する３つの
   出力信号のうち、中間値の出力信号を正しい方位データ
   として選別出力する選別出力手段とから成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の車両の走行制御方
   法。