JPH07104718B2 - 無人車両の走行コース教示装置 - Google Patents
無人車両の走行コース教示装置Info
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- JPH07104718B2 JPH07104718B2 JP60213916A JP21391685A JPH07104718B2 JP H07104718 B2 JPH07104718 B2 JP H07104718B2 JP 60213916 A JP60213916 A JP 60213916A JP 21391685 A JP21391685 A JP 21391685A JP H07104718 B2 JPH07104718 B2 JP H07104718B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無人車両の走行コース教示方法に関する。
従来、無人車両としては、無人車両の走行床面に誘導電
線若しくは光学反射テープ等の誘導体を配設し、該誘導
体に追随して無人車両を走行させる制御方式が一般に用
いられていたが、かかる方式では上記誘導体を配設する
ことが必要不可欠であり、そのための工事が極めて面倒
であった。さらに走行コース変更に対して柔軟性を欠く
ものであった。このような事情から方向検出手段と走行
距離検出手段をそなえ、車両の位置を推定しつつ走行す
る無人車両が考えられた。この方式では、ソフトウェア
により走行コースを設定するため、誘導体の設備が不用
であり柔軟性がある。
線若しくは光学反射テープ等の誘導体を配設し、該誘導
体に追随して無人車両を走行させる制御方式が一般に用
いられていたが、かかる方式では上記誘導体を配設する
ことが必要不可欠であり、そのための工事が極めて面倒
であった。さらに走行コース変更に対して柔軟性を欠く
ものであった。このような事情から方向検出手段と走行
距離検出手段をそなえ、車両の位置を推定しつつ走行す
る無人車両が考えられた。この方式では、ソフトウェア
により走行コースを設定するため、誘導体の設備が不用
であり柔軟性がある。
しかし、車両の位置の推定には誤差が累積され、このた
め間欠的に位置を補正する必要がある。そこで、走行コ
ース上に補正マーク（標識）を設け、この補正マークに
関連して車両の位置を正確に検出し、車両の現在位置を
較正する方法が提案されている（特願昭59−213991、特
願昭60−108792）。
め間欠的に位置を補正する必要がある。そこで、走行コ
ース上に補正マーク（標識）を設け、この補正マークに
関連して車両の位置を正確に検出し、車両の現在位置を
較正する方法が提案されている（特願昭59−213991、特
願昭60−108792）。
しかしながら、無人車両に走行コースを教示（走行コー
ス上における各地点の点列の位置を教示）するには、走
行コースを教示するごとに、該走行コース上における上
記補正マークの位置や走行コース上の各地点の測量を行
なわなければならず、走行コースの教示には多大な労
力、時間を要し、特に、採石場などで走行する無人車両
の場合には頻繁に走行コースを変えなければならず、そ
の走行コースの教示は非常に煩雑であった。
ス上における各地点の点列の位置を教示）するには、走
行コースを教示するごとに、該走行コース上における上
記補正マークの位置や走行コース上の各地点の測量を行
なわなければならず、走行コースの教示には多大な労
力、時間を要し、特に、採石場などで走行する無人車両
の場合には頻繁に走行コースを変えなければならず、そ
の走行コースの教示は非常に煩雑であった。
本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、走行コース
の教示を極めて簡単に、かつその走行コースの変更も容
易に行なうことができる無人車両の走行コース教示方法
を提供することを目的とする。
の教示を極めて簡単に、かつその走行コースの変更も容
易に行なうことができる無人車両の走行コース教示方法
を提供することを目的とする。
本発明によれば、無人車両の走行コースをその走行コー
ス上における各地点の点列として記憶し、自車の現在位
置を方向検出手段および走行距離検出手段の検出出力に
基づいて推定しながら、前記記憶した各地点を順次追従
するように走行する無人車両であって、前記走行コース
上の所定位置に所定の方向をもって配設された補正マー
ク上を通過するときに、該補正マークの位置および方向
に関連して自車の位置および走行方向を検出して前記推
定した現在位置および前記方向検出手段の検出出力を補
正するようにした無人車両において、前記無人車両の走
行領域に前記補正マークをそれぞれ既知の位置に既知の
方向をもって適当な間隔で複数配設しておき、前記複数
の補正マークのうちから走行コースに関連する補正マー
クを順次指定することにより該補正マークの位置および
方向を順次記憶し、かつ指定された補正マーク間を直線
または円弧補間することにより走行コース上における各
地点の点列の位置を記憶するようにしている。
ス上における各地点の点列として記憶し、自車の現在位
置を方向検出手段および走行距離検出手段の検出出力に
基づいて推定しながら、前記記憶した各地点を順次追従
するように走行する無人車両であって、前記走行コース
上の所定位置に所定の方向をもって配設された補正マー
ク上を通過するときに、該補正マークの位置および方向
に関連して自車の位置および走行方向を検出して前記推
定した現在位置および前記方向検出手段の検出出力を補
正するようにした無人車両において、前記無人車両の走
行領域に前記補正マークをそれぞれ既知の位置に既知の
方向をもって適当な間隔で複数配設しておき、前記複数
の補正マークのうちから走行コースに関連する補正マー
クを順次指定することにより該補正マークの位置および
方向を順次記憶し、かつ指定された補正マーク間を直線
または円弧補間することにより走行コース上における各
地点の点列の位置を記憶するようにしている。
また、本発明の他の態様によれば、上述の無人車両にお
いて、前記無人車両の走行領域に前記補正マークを適当
な間隔で複数配設しておき、前記無人車両を前記複数の
補正マークのうちから走行コースに関連する補正マーク
を順次通過するように手動で誘導し、そのときの車両の
推定位置の軌跡より走行コース上における各地点の点列
の位置を記憶し、かつ順次通過する補正マークの位置お
よび方向を検出したこれを記憶するようにしている。
いて、前記無人車両の走行領域に前記補正マークを適当
な間隔で複数配設しておき、前記無人車両を前記複数の
補正マークのうちから走行コースに関連する補正マーク
を順次通過するように手動で誘導し、そのときの車両の
推定位置の軌跡より走行コース上における各地点の点列
の位置を記憶し、かつ順次通過する補正マークの位置お
よび方向を検出したこれを記憶するようにしている。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細に説明する。
まず、本発明に適用される補正マークとその補正マーク
を無人車両が通過するときにその補正マークに関連して
正しい無人車両の位置および走行方向を検出する方法の
一例を説明する。
を無人車両が通過するときにその補正マークに関連して
正しい無人車両の位置および走行方向を検出する方法の
一例を説明する。
第２図において１は無人車両、２は補正マーク、３は無
人車両１が走行を予定している走行コース、４は無人車
両が実際に走行した軌跡、５は車載したセンサである。
人車両１が走行を予定している走行コース、４は無人車
両が実際に走行した軌跡、５は車載したセンサである。
無人車両１は方向検出器と走行長検出器（図示せず）を
有し、これらの検出器を用いて自車の現在位置を推定
し、走行コース３上を走行すべく自動操縦される。
有し、これらの検出器を用いて自車の現在位置を推定
し、走行コース３上を走行すべく自動操縦される。
補正マーク２は、第３図に示すように、４本の線分2a〜
2bから構成されたものを用いる。この補正マーク２は、
互いに平行な２本の線分2a,2bと、この線分2a,2b間に介
在し、上記２本の線分2a,2bとは平行でない２本の線分2
c,2dとから構成されており、この実施例では線分2a,2b
は無人車両の走行コース３と直交するように、また線分
2c,2dは少なくとも走行コース３と交差するように設け
られている。
2bから構成されたものを用いる。この補正マーク２は、
互いに平行な２本の線分2a,2bと、この線分2a,2b間に介
在し、上記２本の線分2a,2bとは平行でない２本の線分2
c,2dとから構成されており、この実施例では線分2a,2b
は無人車両の走行コース３と直交するように、また線分
2c,2dは少なくとも走行コース３と交差するように設け
られている。
さて、無人車両が補正マーク２上を通過し、そのとき車
載したセンサ５が、軌跡４を描く場合について説明す
る。
載したセンサ５が、軌跡４を描く場合について説明す
る。
軌跡４は、まず線分2aと第１の交点m1と交わり、次に線
分2cと第２の交点m2と交わり、次に線分2dと第３の交点
m3と交わり、最後の線分2bと第４の交点m4と交わる。
分2cと第２の交点m2と交わり、次に線分2dと第３の交点
m3と交わり、最後の線分2bと第４の交点m4と交わる。
次に、▲▼，▲▼，▲▼，▲
▼の４つの交点間距離を計測し、その交点間距
離から交点m2の座標（x2,y2）およびm3の座標（x3,y3）
を求める。
▼の４つの交点間距離を計測し、その交点間距
離から交点m2の座標（x2,y2）およびm3の座標（x3,y3）
を求める。
ここで、上記座標の求め方について説明する。いま、第
４図に示すようなＺ字状の補正マーク20を考え、これに
対して図示のようなxy座標系を設定する。センサの軌跡
と補正マーク20とが交差する３つの交点n1,n2、n3のう
ち、交点n2のxy座標は、n1n2，n2n3の交点間距離に基づ
いて、次式、 により求めることができる。なお、Ｗは補正マーク20の
ｘ方向の幅を示し、Ｌはｙ方向の間隔を示す。
４図に示すようなＺ字状の補正マーク20を考え、これに
対して図示のようなxy座標系を設定する。センサの軌跡
と補正マーク20とが交差する３つの交点n1,n2、n3のう
ち、交点n2のxy座標は、n1n2，n2n3の交点間距離に基づ
いて、次式、 により求めることができる。なお、Ｗは補正マーク20の
ｘ方向の幅を示し、Ｌはｙ方向の間隔を示す。
したがって、第３図の補正マークの第２の交点m2および
第３の交点m3のあるxy座標系における座標も、それぞれ
▲▼，▲▼および▲▼，▲
▼の各交点間距離に基づいて求めることができ
る。
第３の交点m3のあるxy座標系における座標も、それぞれ
▲▼，▲▼および▲▼，▲
▼の各交点間距離に基づいて求めることができ
る。
このようにして求めた交点m2(x2y2)、交点m3(x3y3)の座
標から、補正マーク２とｘ軸方向（線分2a）とのなす角
θは、次式、 によって求めることができる。
標から、補正マーク２とｘ軸方向（線分2a）とのなす角
θは、次式、 によって求めることができる。
また、補正マーク２の座標位置をZ0(xzo,yzo)とする
と、交点m4(x4,y4)の座標は、次式、 となる。
と、交点m4(x4,y4)の座標は、次式、 となる。
したがって、無人車両が上記交点m4を通過した時点で、
上式に基づいて車両の正しい現在位置を求めることがで
きる。なお、補正マークは上記第３図に示した形状のも
のに限らず、例えば第４図に示したＺ状のマークでもよ
い。ただし、この場合、車両の位置を検出するためには
線分を検出するセンサが２個必要となる。要は、車両の
位置および走行方向を検出することができれば、マーク
形状およびセンサの数は適宜選択することができる。
上式に基づいて車両の正しい現在位置を求めることがで
きる。なお、補正マークは上記第３図に示した形状のも
のに限らず、例えば第４図に示したＺ状のマークでもよ
い。ただし、この場合、車両の位置を検出するためには
線分を検出するセンサが２個必要となる。要は、車両の
位置および走行方向を検出することができれば、マーク
形状およびセンサの数は適宜選択することができる。
次に、本発明に係る無人車両の走行コース教示方法につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図は本発明方法を含むシステムの全体構成図であ
る。まず、本発明の前提として、第５図に示すように無
人車両の走行領域に補正マークZ12〜Z76を配設してお
く。なお、これらの補正マークはＺ字状のもので、それ
ぞれ既知の位置に、かつ既知の方向をもって配設されて
おり、これらの位置および方向は、予め第１図の全補正
マーク座標メモリ30に記憶されている。
る。まず、本発明の前提として、第５図に示すように無
人車両の走行領域に補正マークZ12〜Z76を配設してお
く。なお、これらの補正マークはＺ字状のもので、それ
ぞれ既知の位置に、かつ既知の方向をもって配設されて
おり、これらの位置および方向は、予め第１図の全補正
マーク座標メモリ30に記憶されている。
走行コース設定器31は、走行コースを作成する際に手動
操作されるもので、上記補正マークを走行コースに応じ
て順次指定することにより所望の走行コースを特定する
ものである。いま、第５図の実線10に示す走行コースを
設定する場合には、その走行コースの出発点および終着
点上の補正マークをZ21とすると、Z21→Z41→Z61→Z72
→Z74→Z65→Z54→Z43→Z23→Z12→Z21の順に順次補正
マークを指定する。
操作されるもので、上記補正マークを走行コースに応じ
て順次指定することにより所望の走行コースを特定する
ものである。いま、第５図の実線10に示す走行コースを
設定する場合には、その走行コースの出発点および終着
点上の補正マークをZ21とすると、Z21→Z41→Z61→Z72
→Z74→Z65→Z54→Z43→Z23→Z12→Z21の順に順次補正
マークを指定する。
走行コース教示用計算機32は、上記走行コース設定器31
によって指定された補正マーク順に、全補正マーク座標
メモリ30から順次補正マークの位置座標および方向を示
すデータを読み出し、これを送信機33を介して送信する
とともに、各補正マーク間を直線または円弧補間して得
られる各地点を示すデータを送信機33を介して送信す
る。
によって指定された補正マーク順に、全補正マーク座標
メモリ30から順次補正マークの位置座標および方向を示
すデータを読み出し、これを送信機33を介して送信する
とともに、各補正マーク間を直線または円弧補間して得
られる各地点を示すデータを送信機33を介して送信す
る。
上記走行コース教示用計算機32等の行なう処理を第６図
に示すフローチャートを参照して説明すると、出発点の
補正マークZ1が入力されると（ステップ100）、その座
標(xz1,yz1)を示すデータおよび方向zi421を示すデー
タが送信機33から送信される（ステップ101）。次にｉ
を２に書き替え（ステップ102）、次に指定された補正
マークZ1の座標(xzi,yzi)および方向ψziを示すデータ
を入力する（ステップ103）。
に示すフローチャートを参照して説明すると、出発点の
補正マークZ1が入力されると（ステップ100）、その座
標(xz1,yz1)を示すデータおよび方向zi421を示すデー
タが送信機33から送信される（ステップ101）。次にｉ
を２に書き替え（ステップ102）、次に指定された補正
マークZ1の座標(xzi,yzi)および方向ψziを示すデータ
を入力する（ステップ103）。
この入力が一定期間内に行なわれない場合には、このフ
ローは終了し、入力が一定期間内に行なわれた場合に
は、次のステップ105に進む（ステップ104）。ステップ
105では現在入力した補正マークの方向ziと前回入力
した補正マークの方向zi−１とを比較し、両者が一致
した場合にはステップ106に進み、不一致の場合にはス
テップ107に進む。
ローは終了し、入力が一定期間内に行なわれた場合に
は、次のステップ105に進む（ステップ104）。ステップ
105では現在入力した補正マークの方向ziと前回入力
した補正マークの方向zi−１とを比較し、両者が一致
した場合にはステップ106に進み、不一致の場合にはス
テップ107に進む。
ステップ106では、補正マークziとzi−１を結ぶ直線を
点列で補間し、ステップ107で補正マークziとzi−１を
指定された円弧で結び点列で補間する（第５図参照）。
点列で補間し、ステップ107で補正マークziとzi−１を
指定された円弧で結び点列で補間する（第５図参照）。
このようにして補間して得られる走行コースの点列の座
標データおよび各補正マークziの座標(xzi,yzi)および
方向（zi）を示すデータは送信機33から送信される
（ステップ108）。そして、ｉを１だけインクリメント
してステップ103に戻る（ステップ109）。
標データおよび各補正マークziの座標(xzi,yzi)および
方向（zi）を示すデータは送信機33から送信される
（ステップ108）。そして、ｉを１だけインクリメント
してステップ103に戻る（ステップ109）。
送信機33から送信される上記データは受信機40（第１
図）によって受信され、補正マークの座標および方向を
示すデータは補正マーク座標メモリ41に順次加えられ、
また走行コースの点列の座標データは走行コースメモリ
42に順次加えられて記憶される。
図）によって受信され、補正マークの座標および方向を
示すデータは補正マーク座標メモリ41に順次加えられ、
また走行コースの点列の座標データは走行コースメモリ
42に順次加えられて記憶される。
以上によって、補正マークの位置および方向を含む走行
コースの教示が終了する。
コースの教示が終了する。
次に、上記走行コースの記憶データを用いて無人車両を
所定の走行コースに沿って走行させる制御について説明
する。
所定の走行コースに沿って走行させる制御について説明
する。
方向検出器43は、例えば車両の走行方向の変化分（角速
度）を検出し、これを積分して方向を検出するレートジ
ャイロである。走行距離検出器44は車輪の回転数などか
ら時々刻々移動する車両の走行距離を検出する。また、
補正マーク検出器45は、車両が補正マーク上を通過する
ときに、補正マークを構成する線分と交差したことを検
出し、その交差時点に検出信号を出力する。
度）を検出し、これを積分して方向を検出するレートジ
ャイロである。走行距離検出器44は車輪の回転数などか
ら時々刻々移動する車両の走行距離を検出する。また、
補正マーク検出器45は、車両が補正マーク上を通過する
ときに、補正マークを構成する線分と交差したことを検
出し、その交差時点に検出信号を出力する。
車両推定位置演算回路46は、前記方向検出器43および走
行距離検出器44から時々刻々入力する方向および走行距
離を示す信号から車両の現在位置を推定し、その推定位
置を示す信号を出力する。
行距離検出器44から時々刻々入力する方向および走行距
離を示す信号から車両の現在位置を推定し、その推定位
置を示す信号を出力する。
車両位置演算回路47は走行距離検出器44および補正マー
ク検出器45からの入力に基づき、車両の補正マークに対
する位置を求め、また車両推定位置演算回路46から加わ
る推定位置を示す信号からいずれの補正マーク上を通過
したかを検知し、補正マーク座標メモリ41に記憶された
当該補正マークの位置座標および方向を示すデータを読
み出して車両走行コースのｘ−ｙ座標系における車両の
正しい位置を求める。そして、車両推定位置演算回路46
で求めた推定位置を上記正しい位置に補正する。なお、
この位置補正は、車両が補正マークを通過する毎に行な
われる。
ク検出器45からの入力に基づき、車両の補正マークに対
する位置を求め、また車両推定位置演算回路46から加わ
る推定位置を示す信号からいずれの補正マーク上を通過
したかを検知し、補正マーク座標メモリ41に記憶された
当該補正マークの位置座標および方向を示すデータを読
み出して車両走行コースのｘ−ｙ座標系における車両の
正しい位置を求める。そして、車両推定位置演算回路46
で求めた推定位置を上記正しい位置に補正する。なお、
この位置補正は、車両が補正マークを通過する毎に行な
われる。
操舵指令演算回路48は、車両推定位置演算回路46から加
わる車両の推定位置を示す信号に関連して、走行コース
メモリ42に記憶された走行コース上の点列の座標データ
を順次読み出し、その読み出した点列に追従するように
舵角指令を操舵機構49に与える。なお、操舵指令演算回
路48は、車両の推定位置と目標地点との距離が一定距離
以下になったとき、またはその距離が除々に長くなった
とき、上記記憶した点列の次の地点を新たな目標地点と
している。
わる車両の推定位置を示す信号に関連して、走行コース
メモリ42に記憶された走行コース上の点列の座標データ
を順次読み出し、その読み出した点列に追従するように
舵角指令を操舵機構49に与える。なお、操舵指令演算回
路48は、車両の推定位置と目標地点との距離が一定距離
以下になったとき、またはその距離が除々に長くなった
とき、上記記憶した点列の次の地点を新たな目標地点と
している。
上述の走行コースの教示方法によれば、補正マークを順
次指定するだけで所望の走行コースをその走行コース上
の点列のデータとして教示することができ、簡単に走行
コースを変更することができる。また、走行コース上の
補正マークを通過する毎に車両の推定位置を正しい位置
に補正するため、長距離の無人走行も可能である。
次指定するだけで所望の走行コースをその走行コース上
の点列のデータとして教示することができ、簡単に走行
コースを変更することができる。また、走行コース上の
補正マークを通過する毎に車両の推定位置を正しい位置
に補正するため、長距離の無人走行も可能である。
なお、通信手段を介して走行コースを教示する上記実施
例に限らず、直接車両に走行コース教示用計算機等を設
けて走行コースを教示するようにしてもよい。また、補
正マークを通過するときには、車両の走行方向も検出す
ることができるので、これによって方向検出器の検出出
力を補正することができる。
例に限らず、直接車両に走行コース教示用計算機等を設
けて走行コースを教示するようにしてもよい。また、補
正マークを通過するときには、車両の走行方向も検出す
ることができるので、これによって方向検出器の検出出
力を補正することができる。
次に、走行コースの他の教示方法について説明する。
この教示方法は、補正マークを適宜通過するように無人
車両を手動で誘導し、そのときの車両の推定位置の軌跡
より走行コース上における各地点の点列の位置を記憶さ
せ、また、補正マークの推定座標を車両の推定位置の結
果より求めて、これを補正マークの座標として記憶させ
るようにしている。
車両を手動で誘導し、そのときの車両の推定位置の軌跡
より走行コース上における各地点の点列の位置を記憶さ
せ、また、補正マークの推定座標を車両の推定位置の結
果より求めて、これを補正マークの座標として記憶させ
るようにしている。
まず、第７図に示すように車両がP1(x1,y1)の位置から
微小時間Δｔの間にP2(x2,y2)の位置に移動し、P1およ
びP2における車両の進行方向を１，２とし、P1,P2
間の距離をｌとすると、P2の位置は、P1の位置および上
記１，２,lから、次式、 で表わすことができる。したがって、車両の位置は、そ
の初期位置より逐次累算することによって推定すること
ができる。
微小時間Δｔの間にP2(x2,y2)の位置に移動し、P1およ
びP2における車両の進行方向を１，２とし、P1,P2
間の距離をｌとすると、P2の位置は、P1の位置および上
記１，２,lから、次式、 で表わすことができる。したがって、車両の位置は、そ
の初期位置より逐次累算することによって推定すること
ができる。
次に、車両が補正マーク上を通過するとき、該補正マー
クの位置および方向を求める方法について説明する。こ
のときの補正マークとしては、第８図に示すようなＺ状
とし、無人車両には車輻方向に一定の間隔をもって２つ
のセンサを設けた場合に関して説明する。
クの位置および方向を求める方法について説明する。こ
のときの補正マークとしては、第８図に示すようなＺ状
とし、無人車両には車輻方向に一定の間隔をもって２つ
のセンサを設けた場合に関して説明する。
いま、車両が第８図に示す補正マーク21上を通過し、２
つのセンサA,Bがそれぞれ軌跡Ａ′およびＢ′を描いた
とする。ここで、センサＡが補正マーク21の線分21bと
交差したときの自車の推定位置をＴ（x,y）、走行方向
を、センサＢが線分21aと交差してからセンサＡが線
分21aと交差するまでの走行距離をΔl,センサＡが線分2
1aと交差してから線分21bと交差するまでの走行距離をl
1、センサＡが線分21bと交差してから線分21cと交差す
るまでの走行距離をl2とする。なお、上記位置、方向お
よび距離は全て計測可能であることはいうまでもない。
つのセンサA,Bがそれぞれ軌跡Ａ′およびＢ′を描いた
とする。ここで、センサＡが補正マーク21の線分21bと
交差したときの自車の推定位置をＴ（x,y）、走行方向
を、センサＢが線分21aと交差してからセンサＡが線
分21aと交差するまでの走行距離をΔl,センサＡが線分2
1aと交差してから線分21bと交差するまでの走行距離をl
1、センサＡが線分21bと交差してから線分21cと交差す
るまでの走行距離をl2とする。なお、上記位置、方向お
よび距離は全て計測可能であることはいうまでもない。
さて、補正マーク21の位置Z0(xzo,yzo)とセンサＡが線
分21bと交差した位置Ｔ（x,y）との距離をｅとすると、
このｅは、 で表わすことができる。なお、ａは線分21bの長さであ
る。また、補正マーク21の方向zoと車両の走行方向
とのなす角θ１は、 で表わすことができる。なお、ＷはセンサA,B間の距離
を示す。
分21bと交差した位置Ｔ（x,y）との距離をｅとすると、
このｅは、 で表わすことができる。なお、ａは線分21bの長さであ
る。また、補正マーク21の方向zoと車両の走行方向
とのなす角θ１は、 で表わすことができる。なお、ＷはセンサA,B間の距離
を示す。
上記第（６）で求めたθ１と車両の走行方向とから補
正マーク21の方向zoは、次式、zo ＝θ１＋ ……（７） となる。また、補正マーク21の位置Z0(xzo,yzo)は、次
式 となる。ただし、θ２＝tan-1（c/b）である。
正マーク21の方向zoは、次式、zo ＝θ１＋ ……（７） となる。また、補正マーク21の位置Z0(xzo,yzo)は、次
式 となる。ただし、θ２＝tan-1（c/b）である。
このようにして、車両を補正マーク上を通過させること
により、補正マークの位置座標Z0(xzo,yzo)と方向zo
を求めることができる。
により、補正マークの位置座標Z0(xzo,yzo)と方向zo
を求めることができる。
第９図は上記方法によって走行コースを教示する装置の
ブロック図である。同図において、方向検出器43、走行
距離検出器44、補正マーク検出器45および車両推定位置
演算回路46は第１図のものと同等のため、同じ番号を付
しここではその説明は省略する。
ブロック図である。同図において、方向検出器43、走行
距離検出器44、補正マーク検出器45および車両推定位置
演算回路46は第１図のものと同等のため、同じ番号を付
しここではその説明は省略する。
車両推定位置演算回路46は、手動によって車両が補正マ
ークを通過しながら走行する際に、車両の推定位置（x,
y）を示すデータを走行コースメモリ51に出力し、走行
コースメモリ51はその走行コース上の点列の座標データ
を順次記憶する。
ークを通過しながら走行する際に、車両の推定位置（x,
y）を示すデータを走行コースメモリ51に出力し、走行
コースメモリ51はその走行コース上の点列の座標データ
を順次記憶する。
一方、補正マーク座標方向演算回路50は、車両が補正マ
ーク上を通過する毎に、該補正マークの座標（xz,yz）
および方向（ｚ）を求め（第（５）式から第（８）式
参照）、その座標および方向を示すデータを補正マーク
座標メモリ52に出力する。このメモリ52は入力する補正
マークの座標データおよび方向データを順次記憶する。
ーク上を通過する毎に、該補正マークの座標（xz,yz）
および方向（ｚ）を求め（第（５）式から第（８）式
参照）、その座標および方向を示すデータを補正マーク
座標メモリ52に出力する。このメモリ52は入力する補正
マークの座標データおよび方向データを順次記憶する。
以上によって、車両を手動によって所望の走行コースを
１回走行させると、補正マークの位置および方向を含む
走行コースの教示が終了する。なお、上記走行コースの
記憶データを用いて無人車両を所定の走行コースに沿っ
て走行させる制御については、第１図において説明した
と同様に行なわれるので、ここではその説明は省略す
る。
１回走行させると、補正マークの位置および方向を含む
走行コースの教示が終了する。なお、上記走行コースの
記憶データを用いて無人車両を所定の走行コースに沿っ
て走行させる制御については、第１図において説明した
と同様に行なわれるので、ここではその説明は省略す
る。
なお、本実施例では、数本の線分の組み合わせからなる
補正マークとこの補正マークの線分との交差を検出する
１ないし２のセンサとから自車の位置等を検出するよう
にしたが、補正マークとセンサとの組み合わせはこれに
限らず、車両の位置を検出することができる補正マーク
とセンサとの組み合わせならばいかなるものでもよい。
例えば、補正マークとしては方向検出も可能なランドマ
ークとし、センサとしてはこれを撮影するテレビカメラ
とし、このテレビカメラの画面上のランドマークの位
置、方向に関連して車両の位置を検出するようにしても
よい。
補正マークとこの補正マークの線分との交差を検出する
１ないし２のセンサとから自車の位置等を検出するよう
にしたが、補正マークとセンサとの組み合わせはこれに
限らず、車両の位置を検出することができる補正マーク
とセンサとの組み合わせならばいかなるものでもよい。
例えば、補正マークとしては方向検出も可能なランドマ
ークとし、センサとしてはこれを撮影するテレビカメラ
とし、このテレビカメラの画面上のランドマークの位
置、方向に関連して車両の位置を検出するようにしても
よい。
以上説明したように本発明によれば、無人車両の位置を
補正するための補正マークの位置および方向を含んだ無
人車両の走行コースを容易に教示することができる。し
たがって、走行コースを容易に変更することができ、ま
た無人車両の位置補正ができるため長距離の無人走行が
可能である。
補正するための補正マークの位置および方向を含んだ無
人車両の走行コースを容易に教示することができる。し
たがって、走行コースを容易に変更することができ、ま
た無人車両の位置補正ができるため長距離の無人走行が
可能である。
第１図は本発明方法を含むシステムの一例を示す全体構
成図、第２図は本発明に係る走行態様を説明するために
用いた概要図、第３図および第４図は補正マークに関連
して無人車両の位置を求める方法の一例を説明するため
に用いた図、第５図は補正マークの配置例および走行コ
ースの取り方を説明するために用いた図、第６図は本発
明に係る走行コース作成のフローチャート、第７図は無
人車両の推定位置の求め方を説明するために用いた図、
第８図は補正マークの位置および方向の検出方法を説明
するために用いた図、第９図は本発明方法によって走行
コースを教示する装置のブロック図である。 １…無人車両、2,20,21,Z12〜Z76…補正マーク、３…走
行コース、５…センサ、30…全補正マーク座標メモリ、
31…走行コース設定器、32…走行コース教示用計算機、
33…送信機、40…受信機、41,52…補正マーク座標メモ
リ、42,51…走行コースメモリ、43…方向検出器、44…
走行距離検出器、45…補正マーク検出器、46…車両推定
位置演算回路、47…車両位置演算回路、48…操舵指令演
算回路、49…操舵機構、50…補正マーク座標方向演算回
路。
成図、第２図は本発明に係る走行態様を説明するために
用いた概要図、第３図および第４図は補正マークに関連
して無人車両の位置を求める方法の一例を説明するため
に用いた図、第５図は補正マークの配置例および走行コ
ースの取り方を説明するために用いた図、第６図は本発
明に係る走行コース作成のフローチャート、第７図は無
人車両の推定位置の求め方を説明するために用いた図、
第８図は補正マークの位置および方向の検出方法を説明
するために用いた図、第９図は本発明方法によって走行
コースを教示する装置のブロック図である。 １…無人車両、2,20,21,Z12〜Z76…補正マーク、３…走
行コース、５…センサ、30…全補正マーク座標メモリ、
31…走行コース設定器、32…走行コース教示用計算機、
33…送信機、40…受信機、41,52…補正マーク座標メモ
リ、42,51…走行コースメモリ、43…方向検出器、44…
走行距離検出器、45…補正マーク検出器、46…車両推定
位置演算回路、47…車両位置演算回路、48…操舵指令演
算回路、49…操舵機構、50…補正マーク座標方向演算回
路。
Claims (2)
- 【請求項１】無人車両の走行コースをその走行コース上
における各地点の点列として記憶し、自車の現在位置を
方向検出手段および走行距離検出手段の検出出力に基づ
いて推定しながら、前記記憶した各地点を順次追従する
ように走行する無人車両であって、前記走行コース上の
所定位置に所定の方向をもって配設された補正マーク上
を通過するときに、該補正マークの位置および方向に関
連して自車の位置を検出して前記推定した現在位置を補
正するようにした無人車両において、 前記無人車両の走行領域に前記補正マークをそれぞれ既
知の位置に既知の方向をもって適当な間隔で複数配設し
ておき、 前記複数の補正マークのうちから走行コースに関連する
補正マークを順次指定することにより該補正マークの位
置および方向を順次記憶する補正マーク記憶手段と、 前記補正マーク記憶手段に記憶された補正マークのう
ち、隣り合う２つの補正マークの方向が同一の場合に
は、その補正マーク間は直線補間し、隣り合う２つの補
正マークの方向が異なる場合には、その補正マーク間は
所定の円弧で円弧補間する補間手段と、 前記補間手段によって補間された走行コース上における
各地点の点列の位置を記憶する走行コース記憶手段と を具えた無人車両の走行コース教示装置。 - 【請求項２】無人車両の走行コースをその走行コース上
における各地点の点列として記憶し、自車の現在位置を
方向検出手段および走行距離検出手段の検出出力に基づ
いて推定しながら、前記記憶した各地点を順次追従する
ように走行する無人車両であって、前記走行コース上の
所定位置に所定の方向をもって配設された補正マーク上
を通過するときに、該補正マークの位置および方向に関
連して自車の位置を検出して前記推定した現在位置を補
正するようにした無人車両において、 前記無人車両の走行領域に前記補正マークをそれぞれ既
知の位置に既知の方向をもって適当な間隔で複数配設し
ておき、 前記無人車両が補正マークを順次通過するように手動で
誘導し、そのときの車両の推定位置の軌跡より走行コー
ス上における各地点の点列の位置を記憶する走行コース
記憶手段と、 前記手動誘導によって車両が補正マーク上を順次通過す
る際の前記方向検出手段および走行距離検出手段の検出
出力に基づいて、車両に対する補正マークの相対位置ず
れおよび相対方向ずれを演算し、該相対位置ずれおよび
相対方向ずれに基づいて補正マークの位置および方向を
順次演算する演算手段と、 前記演算手段によって順次演算される補正マークの位置
および方向を、走行コースに関連する補正マークの位置
および方向として順次記憶する補正マーク記憶手段と を具えた無人車両の走行コース教示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60213916A JPH07104718B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 無人車両の走行コース教示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60213916A JPH07104718B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 無人車両の走行コース教示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6274107A JPS6274107A (ja) | 1987-04-04 |
| JPH07104718B2 true JPH07104718B2 (ja) | 1995-11-13 |
Family
ID=16647159
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60213916A Expired - Lifetime JPH07104718B2 (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 無人車両の走行コース教示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07104718B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06214644A (ja) * | 1993-01-13 | 1994-08-05 | Paruko Puromooshiyon:Kk | 移動ロボットの制御方法 |
| JPH08320227A (ja) * | 1995-05-26 | 1996-12-03 | Komatsu Ltd | 移動体のコースずれ検出装置 |
| JP5561730B2 (ja) * | 2010-09-13 | 2014-07-30 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 移動体の誘導制御システム及び誘導制御方法 |
| JP6688747B2 (ja) * | 2014-06-19 | 2020-04-28 | ハスクバーナ・アーベー | 自動的なビーコン位置判定 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59121405A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-07-13 | Honda Motor Co Ltd | 移動ロボツトの制御装置 |
| JPS59119417A (ja) * | 1982-12-27 | 1984-07-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 自走台車制御装置 |
| JPS60138616A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-23 | Casio Comput Co Ltd | 移動体 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP60213916A patent/JPH07104718B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6274107A (ja) | 1987-04-04 |
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