JPH07110710A - 走行体の位置・方向検出装置 - Google Patents

走行体の位置・方向検出装置

Info

Publication number
JPH07110710A
JPH07110710A JP5255468A JP25546893A JPH07110710A JP H07110710 A JPH07110710 A JP H07110710A JP 5255468 A JP5255468 A JP 5255468A JP 25546893 A JP25546893 A JP 25546893A JP H07110710 A JPH07110710 A JP H07110710A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
guide strip
traveling
traveling body
proximity distance
running
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.)
Pending
Application number
JP5255468A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroaki Saito
宏明 斉藤
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.)
Hazama Corp
Original Assignee
Hazama Gumi 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 Hazama Gumi Ltd filed Critical Hazama Gumi Ltd
Priority to JP5255468A priority Critical patent/JPH07110710A/ja
Publication of JPH07110710A publication Critical patent/JPH07110710A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 付帯設備が極めて簡単であり、走行体に設け
た安価なセンサおよび演算手段を用いるだけで、この走
行体の位置および方向を正確に求めることができ、該走
行体の無人の走行制御を可能にする。 【構成】 一定の幅寸法および2つの異なる側寸法を持
つ横断面が台形のガイド条体1と、該ガイド条体1を跨
ぐように走行する走行体2下部の前後に、配置された複
数の近接距離センサー5a〜5fとを有し、該近接距離
センサー5a〜5fからの各検出距離および上記ガイド
条体1の上記幅寸法,側寸法にもとづいて、演算装置
に、上記ガイド条体1に対する走行体2の位置および進
行方向を演算させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ガイド条体に沿って
路上を自動走行する走行体の位置および進行方向を検出
する走行体の位置・方向検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の移動体の自動走行システムとし
て、走行路上に誘導ケーブルを埋設し、これにより走行
体を誘導,走行させるもの、路上に敷設した2本の鉄道
に車輪をガイドさせて走行するものが提供されている。
【0003】さらに、走行路上に塗布した白線をカメラ
で追従させることにより、走行体をその白線に沿って走
行させるもの、走行距離検出用のロータリエンコーダや
ジャイロスコープなどの方向検出装置を設けて、車両の
走行中の位置や方位を監視しながら走行を行なわせる自
律型のものなども、今日では広く実用されるに及んでい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような走行体の自動走行システムにおいては、上記誘導
ケーブルを用いたり、鉄道上を走行するものでは、径路
の変更が容易に行なえなかったり、付帯設備へのエネル
ギーの供給が必要になり、設備が大掛かりで不経済にな
るなどの問題点があった。
【0005】また、走行路上に白線を引いて、これをカ
メラで追従させて走行するものでは、システムが比較的
大掛かりで高価になるほか、白線が汚れた場合には、上
記追従が不可能になる。また、付帯設備が不要の自律型
の無人車両にあっても、車両に搭載するジャイロスコー
プやレーザシステム、さらには広域位置決定用の衛星受
信システムなどを用いるため、経済性,汎用性の点で不
利になるなどの問題点があった。
【0006】請求項1の発明は上記のような従来の問題
点に着目してなされたものであり、付帯設備が極めて簡
単であり、走行体に設けた安価なセンサーおよび演算手
段を用いるだけで、この走行体の位置および方向を正確
に求めることができ、該走行体の無人の走行制御に容易
に提供できる走行体の位置・方向検出装置を得ることを
目的とする。
【0007】また、請求項2の発明は走行体自身の位置
および方向のみでなく走行体の進行方向の位置をも求め
ることで、走行体の地図情報などにもとづく自動走行制
御を実現可能にする走行体の位置・方向検出装置を得る
ことを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明にかかる
走行体の位置・方向検出装置は、一定の幅寸法および2
つの異なる側寸法を持つ横断面が台形のガイド条体と、
該ガイド条体を跨ぐように走行する走行体下部の前後
に、配置された複数の近接距離センサーとを設け、該近
接距離センサーからの各検出距離および上記ガイド条体
の上記幅寸法,側寸法にもとづいて、演算装置に、上記
ガイド条体に対する走行体の位置および進行方向を演算
させるようにしたものである。
【0009】請求項2の発明にかかる走行体の位置・方
向検出装置は、一定の幅寸法および2つの異なる側寸法
を持ち、かつ長手方向に等間隔に複数の溝を有する横断
面が台形のガイド条体と、該ガイド条体を跨ぐように走
行する走行体下部の前後に、配置された複数の近接距離
センサーと、車輪の回転数を計測するロータリエンコー
ダとを設け、上記近接距離センサーから得た各検出距離
および上記ガイド条体の上記幅寸法,側寸法にもとづい
て、演算装置に、上記ガイド条体に対する走行体の位置
および進行方向を演算させるとともに、上記車輪の回転
数および上記溝の計数値から上記走行体の進行方向の位
置を演算させるようにしたものである。
【0010】
【作用】請求項1の発明における走行体の位置・方向検
出装置は、ガイド条体に臨む近接距離センサーおよび路
面に臨む近接距離センサーと、ガイド条体の幅寸法およ
び側寸法とから、走行体のガイド条体に対する水平位置
を測定可能にし、さらに、その水平位置および走行体の
前後の近接距離センサー間距離とから走行体の方向を測
定可能にし、さらに、これらに必要な補正処理を施し
て、測定結果を求め、これを制御入力データとして走行
体の自動走行制御に利用可能にする。
【0011】請求項2の発明における走行体の位置・方
向検出装置は、ガイド条体の溝を、近接距離センサーの
出力にもとづいてカウントすることにより、走行体の進
行方向における位置を演算可能にする。
【0012】
【実施例】以下に、この発明の一実施例を図について説
明する。図1はこの発明の走行体の位置・方向検出装置
の全体を示す概念図であり、同図において、1は走行径
路に配置されたガイド条体であり、これが図2に示すよ
うに台形の横断面をなし、一定の幅寸法Cおよび2つの
異なる側寸法a,bを持つ。
【0013】また、2は車両などの走行体で、図では車
体のシャシ底部(台車)を概略的に示しており、この走
行体2には上記ガイド条体1を跨ぐように前後に車輪3
が設けられている。そして、この走行体2下面の前後に
は、上記ガイド条体1の上方に臨む位置に1つずつ、該
ガイド条体1両側の平滑な路面4に臨む位置に2つずつ
の近接距離センサー5a,5b,5cおよび5d,5
e,5fが対称配置されている。
【0014】さらに、6は演算手段としてのマイコン
で、これが各近接距離センサー5a〜5fからの検出距
離データおよび上記ガイド条体1の幅寸法,側寸法にも
とづいて、上記ガイド条体1に対する走行体2の位置お
よび方向を演算によって求める。なお、この演算結果は
図示しない上記走行体2用の位置(姿勢)制御データな
どとして利用される。
【0015】また、7はガイド条体1の長手方向に一定
の間隔および全幅に亘って所定の深さに形成された溝
で、この溝7内には、図3に示すように光を透過するガ
ラス8が埋設されており、この溝7から得られる光の反
射レベルの変化を上記近接距離センサー5a〜5fで捉
えて、走行体2のガイド条体1における走行位置(距
離)を上記マイコン6内のカウンタにて演算可能にして
いる。
【0016】次に動作について説明する。いま、例えば
走行体2の後部にある近接距離センサー5e,5fから
鉛直下方にレーザ光を照射すると、これらにはそれぞれ
ガイド条体1の上面および路面4からの反射光が入射さ
れ、マイコン6ではこのレーザ光の速さとレーザ光の出
射から入射までの時間とから、それぞれ距離h1,h2
を求めることができる。
【0017】そして、これらの距離h1,h2および上
記ガイド条体1の上記幅寸法,側寸法a,bにもとづい
て、上記マイコン6はガイド条体1の一端からの水平距
離Wを、W=(h2−h1−a)C/(b−a)に従っ
て求める。換言すれば、移動体2のガイド条体1中心か
らの偏移量を求めることができる。
【0018】また、走行体2が、走行中において、図4
に示すように、ガイド条体1に対して前後で横方向に偏
移した場合には、各近接距離センサー5b,5eの上記
ガイド条体1の一端からの水平距離をe,fをそれぞれ
上記の方法により求める。
【0019】次に、こうして求めた水平距離e,fから
は、走行体2の進行方向θを、θ=arcsin(f−
e)/Lに従って、マイコン6において求めることがで
きる。ここで、Lは上記近接距離センサー5b,5e間
の距離である。
【0020】なお、図4において、走行体2のx方向の
位置(横方向)は、x=−fで求められ、y方向の位置
は、左右後輪に取り付けたロータリエンコーダ10と上
記方向θとから、通常のデッドレコニング法で計算する
ことができる。
【0021】しかし、これだけでは長距離走行の際に誤
差が累積するので、上記近接距離センサー5a〜5fか
ら得られたパルスにもとづき溝7の数を計数することに
よって得られた値で、上記y方向(進行方向)の位置を
遂次補正することになる。なお、上記溝7の位置(例え
ば座標上の位置)は既知データとして予め得られる。
【0022】なお、上記走行中に走行体2が平滑路面4
に対して左右方向に傾く場合があり、例えば横方向に傾
いた場合には、図5に示すように、例えば後部の近接距
離センサー5d,5e間および5e,5f間の各距離を
それぞれS1,S2とし、走行体2に対して垂直となる
ように、各近接距離センサー5d,5e,5fから降ろ
した直線が路面4と交わる点までの距離をl1,l2,
l3とすると、水平距離Wは、W=[〔{(l3−l
1)S1/(S1+S2)}+(l1−l2)〕cos
θ−a]C/(b−a)+l2sinθとなる。ここ
で、θ=arctan{(l3−l1)/(S1+S
2)}であり、これにより計測値を補正する。
【0023】また、走行体2が路面4に対し前後方向に
傾く場合には、図6に示すように、走行体2の前後部の
近接距離センサー、5a〜5c,5d〜5fにおいて、
走行体2に対し垂直に立てた線が平滑路面4に交差する
点までの距離をl4,l4´とし、その交点をy´とす
ると、走行体2の近接距離センサー5d〜5fの路面4
上の交点yまでの座標上の距離はy´+l1sinθと
なる。ここで、θは、θ=arctan{(l1−l
2)/L}である。
【0024】なお、上記の場合において、走行体2の蛇
行によって近接距離センサー5b,5eがガイド条体1
から外れた場合には、それぞれ近接距離センサー5a,
5cおよび5d,5fの各データから求めた値で計算値
を補正することになる。
【0025】また、周辺環境によってはガイド条体1上
に、図7に示すように泥12が付着する場合があるが、
この場合には走行体2の進行方向にスポンジローラ11
などの泥よけを設置して、これにより泥12をかき落し
ながら走行させることで、上記近接距離センサー5a〜
5fの出力による上記位置および方向の検出を確実に行
なうことができる。
【0026】なお、このシステムは平滑な舗装道路を対
象とするが、路面状態が良好であれば、特別な平滑化工
事は不必要である。しかし、走行を繰り返すうちに路面
にわだちが生じた場合などには、各近接距離センサー5
a,5cおよび5d,5fのデータにもとづいて計測値
を補正する。
【0027】
【発明の効果】以上のように、請求項1の発明によれ
ば、一定の幅寸法および2つの異なる側寸法を持つ横断
面が台形のガイド条体と、該ガイド条体を跨ぐように走
行する走行体下部の前後に、配置された複数の近接距離
センサーとを設け、該近接距離センサーからの各検出距
離および上記ガイド条体の上記幅寸法,側寸法にもとづ
いて、演算装置に、上記ガイド条体に対する走行体の位
置および進行方向を演算させるように構成したので、付
帯設備が極めて簡単であり、走行体に設けた安価なセン
サおよび演算手段を用いるだけで、この走行体の位置お
よび方向を正確に求めることができ、該走行体の無人の
自動走行制御に有効に利用できるという効果が得られ
る。
【0028】また、請求項2の発明によれば、一定の幅
寸法および2つの異なる側寸法を持ち、かつ長手方向に
等間隔に複数の溝を有する横断面が台形のガイド条体
と、該ガイド条体を跨ぐように走行する走行体下部の前
後に、配置された複数の近接距離センサーと、車輪の回
転数を計測するロータリエンコーダとを設け、上記近接
距離センサーから得た各検出距離および上記ガイド条体
の上記幅寸法,側寸法にもとづいて、演算装置に、上記
ガイド条体に対する走行体の位置および進行方向を演算
させるとともに、上記車輪の回転数および上記溝の計数
値から上記走行体の進行方向の位置を演算するさせるよ
うに構成したので、走行体自身の位置および方向のみで
なく走行体の進行方向の位置をも求めることで、走行体
の地図情報などにもとづく自動走行制御を確実に実現で
きるものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による走行体の位置・方向
検出装置を示す概略図である。
【図2】図1における走行体の正面図である。
【図3】図1におけるガイド条体の溝を示す側面図であ
る。
【図4】この発明における走行体のガイド条体に対する
偏移状況を示す説明図である。
【図5】この発明における走行体の横方向の傾き状況を
示す説明図である。
【図6】この発明における走行体の前後方向の傾き状況
を示す説明図である。
【図7】この発明における走行体の他の実施例を示す概
略図である。
【符号の説明】
1 ガイド条体 2 走行体 4 路面 5a〜5f近接距離センサー 6 マイコン(演算手段) 7 溝 10 ロータリエンコーダ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 走行経路に配置されて、一定の幅寸法お
    よび2つの異なる側寸法を持つ横断面が台形のガイド条
    体と、該ガイド条体を跨ぐように走行する走行体と、該
    走行体下部の前後に、上記ガイド条体の上方に臨む位置
    に少なくとも1つずつ、および該ガイド条体両側の路面
    に臨む位置に少なくとも2つずつ、対称配置された複数
    の近接距離センサーと、該近接距離センサーから得られ
    た各検出距離および上記ガイド条体の上記幅寸法,側寸
    法にもとづいて、上記ガイド条体に対する走行体の位置
    および進行方向を演算する演算手段とを備えた走行体の
    位置・方向検出装置。
  2. 【請求項2】 走行径路に配置されて、一定の幅寸法お
    よび2つの異なる側寸法を持ち、かつ長手方向に等間隔
    に複数の溝を有する横断面が台形のガイド条体と、該ガ
    イド条体を跨ぐように走行する走行体と、該走行体下部
    の前後に、上記ガイド条体の上方に臨む位置に少なくと
    も1つずつ、および該ガイド条体両側の路面に臨む位置
    に少なくとも2つずつ、対称配置された複数の近接距離
    センサーと、車輪の回転数を計測するロータリエンコー
    ダと、上記近接距離センサーから得られた各検出距離お
    よび上記ガイド条体の上記幅寸法,側寸法にもとづい
    て、上記ガイド条体に対する走行体の位置および進行方
    向を演算するとともに、上記エンコーダの出力および上
    記溝の計数値から上記走行体の進行方向の位置を演算す
    る演算手段とを備えた走行体の位置・方向検出装置。
JP5255468A 1993-10-13 1993-10-13 走行体の位置・方向検出装置 Pending JPH07110710A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5255468A JPH07110710A (ja) 1993-10-13 1993-10-13 走行体の位置・方向検出装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5255468A JPH07110710A (ja) 1993-10-13 1993-10-13 走行体の位置・方向検出装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07110710A true JPH07110710A (ja) 1995-04-25

Family

ID=17279192

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5255468A Pending JPH07110710A (ja) 1993-10-13 1993-10-13 走行体の位置・方向検出装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07110710A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016051476A1 (ja) * 2014-09-29 2017-07-13 住友重機械搬送システム株式会社 移動制御装置、移動体、移動体システム、移動制御方法およびプログラム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016051476A1 (ja) * 2014-09-29 2017-07-13 住友重機械搬送システム株式会社 移動制御装置、移動体、移動体システム、移動制御方法およびプログラム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106323328B (zh) 用于在施工机械中测量距离的设备和方法以及该施工机械
JPH09319430A (ja) 自動誘導車両の航行操舵制御システム
JP2007219960A (ja) 位置偏差検出装置
JP2584823B2 (ja) 舗装厚測定装置
KR20050092172A (ko) 자기장을 이용한 궤도차량의 자율 주행시스템 및 그주행방법
JPH07110710A (ja) 走行体の位置・方向検出装置
JP2637022B2 (ja) 自走式自動溶接装置
US5951610A (en) Method of calculating positional relationship of motor vehicle with respect to running path
JPH1195837A (ja) ジャイロ誘導式無人搬送車の初期台車位置及び初期台車姿勢角決定方法並びに位置補正時の走行安定性の改善方法
JP3587623B2 (ja) 位置推定装置
JP3727429B2 (ja) 車両の走行経路に対する位置関係算出方法
JPH01282615A (ja) 自走式無人車の位置補正方式
JP2676831B2 (ja) 無人搬送車の位置検出装置
JPH073339B2 (ja) 無人車両の方向及び位置の検出装置
JPS62109105A (ja) 車輌の磁気誘導方法
JP6988547B2 (ja) 走行制御装置
JP2722836B2 (ja) 自律走行車両の障害物回避装置
JPH0218487B2 (ja)
JP2584847Y2 (ja) 走行車の間隔測定装置
JP3338922B2 (ja) 無軌道式クレーンの走行軌道制御装置
JPS59117611A (ja) 無人搬送車の位置、方位検知方法
JPH09185411A (ja) 無人車の走行方向検出方法
JPH0436404B2 (ja)
JPH0535332A (ja) 作業移動車の走行制御装置
JPS62221707A (ja) ジヤイロ誘導式無人搬送車