JPH0823585B2 - Self-supporting unmanned vehicle - Google Patents

Self-supporting unmanned vehicle

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JPH0823585B2
JPH0823585B2 JP61102861A JP10286186A JPH0823585B2 JP H0823585 B2 JPH0823585 B2 JP H0823585B2 JP 61102861 A JP61102861 A JP 61102861A JP 10286186 A JP10286186 A JP 10286186A JP H0823585 B2 JPH0823585 B2 JP H0823585B2
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JP
Japan
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distance
traveling
ultrasonic
unmanned vehicle
self
Prior art date
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Application number
JP61102861A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS62259078A (en
Inventor
裕 中井
Original Assignee
神鋼電機株式会社
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Publication date
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Priority to JP61102861A priority Critical patent/JPH0823585B2/en
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Publication of JPH0823585B2 publication Critical patent/JPH0823585B2/en
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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、工場,倉庫等において、走行予定経路に
沿って存在する側壁面との間の距離を超音波センサを用
いて測定しつつ走行する自立型無人車に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION "Industrial field of application" The present invention relates to traveling in a factory, a warehouse, etc. while measuring a distance between a side wall surface existing along a planned traveling route using an ultrasonic sensor. About self-supporting unmanned vehicles.

「従来の技術」 自立型無人車は、マイクロコンピュータによって構成
された走行制御装置によって自らの位置を認識しつつ予
め定められた走行予定経路に沿って走行するものであ
る。この自立型無人車には、左右駆動輪と、これら左右
駆動輪を各々回転駆動するモータと、左右駆動輪の各回
転数を各々検出するパルスエンコーダとが設けられ、ま
た走行制御装置内のメモリには、走行予定経路に関する
情報、例えば各通過点間の距離やこれら各通過点におけ
る進路変更角度などの情報が予め記憶されている。そし
て、走行制御装置が、メモリに記憶された各種情報と、
各パルスエンコーダの出力に基づいて左右駆動輪の回転
数を各々制御することにより、走行予定経路に沿って走
行するようになっている。この場合、自立型無人車は左
右駆動輪を同じ回転数で回転させることにより直進走行
し、左右駆動輪の回転数を変えることにより右折または
左折走行する。
"Prior Art" A self-sustaining unmanned vehicle travels along a predetermined travel route while recognizing its own position by a travel control device composed of a microcomputer. This self-supporting unmanned vehicle is provided with left and right driving wheels, a motor for rotating each of the left and right driving wheels, and a pulse encoder for detecting each rotational speed of the left and right driving wheels, and a memory in the travel control device. The information about the planned travel route, such as the distance between each passing point and the course change angle at each passing point, is stored in advance. Then, the travel control device, various information stored in the memory,
By controlling the rotational speeds of the left and right drive wheels based on the output of each pulse encoder, the vehicle travels along the planned travel route. In this case, the self-supporting unmanned vehicle travels straight by rotating the left and right drive wheels at the same number of revolutions, and makes a right turn or left turn by changing the number of revolutions of the left and right drive wheels.

ところで、自立型無人車の走行制御装置は、パルスエ
ンコーダのパルス出力を積算することによって走行開始
点からの走行距離を測定し、現在の位置を認識する。し
かしながら、上記パルスエンコーダのパルス出力のみに
よって、走行距離を測定すると、駆動輪にスリップなど
が生じた場合に、正確な走行距離が得られず、この結
果、本来の走行予定経路から逸脱してしまう恐れがあ
る。そこで、走行予定経路に沿って存在する側壁面との
間の距離を超音波センサを用いて測定し、この測定結果
に基づいて進路の修正および走行距離の修正を行う自立
型無人車が開発されている。
By the way, the traveling control device for the self-supporting unmanned vehicle measures the traveling distance from the traveling start point by accumulating the pulse outputs of the pulse encoders, and recognizes the current position. However, if the traveling distance is measured only by the pulse output of the pulse encoder, an accurate traveling distance cannot be obtained when the drive wheels slip, etc., and as a result, it deviates from the original planned traveling route. There is a fear. Therefore, a self-supporting unmanned vehicle was developed that measures the distance between the side wall surface existing along the planned travel route using an ultrasonic sensor and corrects the route and travel distance based on this measurement result. ing.

第4図はこの種の自立型無人車の走行動作を説明する
ための平面図である。この図において、1は自立型無人
車、2はこの自立型無人車1の側面の車体中央部に設け
られた超音波センサ、3は自立型無人車1の走行予定経
路、4は走行予定経路3に沿って存在する側壁面、4aは
側壁面4の突出した段差部である。そして、超音波セン
サ2によって超音波を側壁面4へ放射してから、その反
射波が同超音波センサ2によって検出されるまでの超音
波伝播時間を計測することにより、自立型無人車1と側
壁面4間の距離が測定されるようになっている。また、
図中符号P1,Q1,P2,Q2は次に述べる各位置を示してい
る。
FIG. 4 is a plan view for explaining the traveling operation of this type of self-supporting unmanned vehicle. In this figure, 1 is an autonomous unmanned vehicle, 2 is an ultrasonic sensor provided in the center of the side body of the autonomous unmanned vehicle 1, 3 is a planned traveling route of the autonomous unmanned vehicle 1, 4 is a planned traveling route 3 is a side wall surface existing along 3 and 4a is a protruding step portion of the side wall surface 4. Then, by measuring the ultrasonic wave propagation time from the ultrasonic wave sensor 2 radiating ultrasonic waves to the side wall surface 4 until the reflected wave is detected by the ultrasonic wave sensor 2, the self-supporting unmanned vehicle 1 and The distance between the side wall surfaces 4 is measured. Also,
Reference symbols P 1 , Q 1 , P 2 , Q 2 in the figure indicate respective positions described below.

P1;自立型無人車1の走行開始点に対応した側壁面4の
地点。
P 1 ; A point on the side wall surface 4 corresponding to the starting point of travel of the self-supporting unmanned vehicle 1.

Q1;側壁面4の段差部4aが形成された地点。Q 1 ; The point where the step portion 4a of the side wall surface 4 is formed.

P2;走行開始点における自立型無人車1の車体中央位
置。
P 2 ; The center position of the self-supporting unmanned vehicle 1 at the starting point.

Q2;超音波センサ2によって段差部4aを検出した時点に
おける自立型無人車1の車体中央位置。
Q 2 ; Center position of the self-supporting unmanned vehicle 1 at the time when the step 4a is detected by the ultrasonic sensor 2.

ここで、自立型無人車1の走行制御装置内のメモリに
は、上述した走行予定経路3に関する情報の他に、走行
予定経路3の各部における自立型無人車1と側壁面4と
の間の距離データ(例えば、距離S1およびS2)、つまり
進路修正用の距離データと、走行開始点から各段差部4a
までの距離データ(例えば、走行開始点に対応した地点
P1から側壁面4の段差部4aが形成された地点Q1までの距
離L1)、つまり走行距離修正用の距離データが予め記憶
されている。
Here, in the memory in the travel control device of the self-supporting unmanned vehicle 1, in addition to the information on the planned travel route 3 described above, the information between the self-supporting unmanned vehicle 1 and the side wall surface 4 in each part of the planned travel route 3 is stored. Distance data (for example, distances S 1 and S 2 ), that is, distance data for course correction, and each step 4a from the start point of travel.
Distance data to (for example, the point corresponding to the starting point
The distance L 1 ) from P 1 to the point Q 1 where the step portion 4a of the side wall surface 4 is formed, that is, the distance data for correcting the traveling distance is stored in advance.

そして、走行制御装置は、超音波センサ2によって得
られる側壁面4までの距離と、メモリ内の進路修正用の
距離データに基づいて左右駆動輪の回転数を各々制御し
て、自立型無人車1が常に走行予定経路3上を走行する
ように、進路を修正する。
Then, the traveling control device controls the rotation speeds of the left and right drive wheels based on the distance to the side wall surface 4 obtained by the ultrasonic sensor 2 and the distance data for course correction in the memory, respectively, and the self-standing unmanned vehicle. The course is corrected so that 1 always runs on the planned route 3.

また、走行制御装置は、超音波センサ2によって得ら
れた側壁面4までの距離がS1からS2に変化した時点にお
いて、自立型無人車1が段差部4aの正横に到達したと見
なし、この時点で、パルスエンコーダから得られた走行
距離データを、メモリ内の走行距離修正用の距離データ
L1に基づいて修正する。すなわち、自立型無人車1が走
行を開始してから、段差部4aの正横に到達するまでの期
間において、パルスエンコーダのパルス出力を積算する
ことによって得られた走行距離データPDをlqとすると、
本来lq=L1であるべきものが、実際には駆動輪にスリッ
プなどが生じてlq≠L1となってしまう。そこで、パルス
エンコーダによる走行距離データPDを、自立型無人車1
が段差部4aの正横に到達した時点で、メモリ内の走行距
離修正用の距離データL1に基づいて修正し、以降、修正
した走行距離データを基準として、走行制御を行うよう
にしている。
Further, the traveling control device considers that the self-supporting unmanned vehicle 1 has reached the right side of the step portion 4a when the distance to the side wall surface 4 obtained by the ultrasonic sensor 2 changes from S 1 to S 2. , At this point, the mileage data obtained from the pulse encoder is changed to the mileage correction data in the memory.
Correct based on L 1 . That is, assuming that the traveling distance data PD obtained by accumulating the pulse output of the pulse encoder is lq during the period from when the self-supporting unmanned vehicle 1 starts traveling to when it arrives on the right side of the step 4a. ,
What should have originally been lq = L 1 , but in reality slips occur on the drive wheels and lq ≠ L 1 . Therefore, the mileage data PD obtained by the pulse encoder is converted into the self-supporting unmanned vehicle 1
When it reaches the right side of the step 4a, it is corrected based on the distance data L 1 for correcting the traveling distance in the memory, and thereafter, traveling control is performed based on the corrected traveling distance data. .

このように、超音波センサ2によって側壁面4との間
の距離を測定し、この測定結果に基づいて進路の修正お
よび走行距離の修正を行っている。
In this way, the distance from the side wall surface 4 is measured by the ultrasonic sensor 2, and the course and traveling distance are corrected based on the measurement result.

「発明が解決しようとする問題点」 ところが、超音波センサ2は、光センサなどと比較し
て指向性が広いので、自立型無人車1が側壁面4の段差
部4aの正横に到達する以前において段差部4aを検出して
しまい、これにより位置検出誤差が生じてしまう。例え
ば、第5図に示すように、超音波センサ2が水平方向に
±θの指向性を有している場合、超音波センサ2によっ
て測定された段差部4aとの間に距離をxとすると、自立
型無人車1の車体中心位置Q2が、側壁面4の段差が形成
された位置Q1よりもΔx(=x・sinθ)だけ手前側の
地点に到達した時点、すなわち、(P1とQ1間の距離L1
>(P2とQ2間の距離L2)の状態において、自立型無人車
1がすでに段差部4aの正横に到達したと見なされてしま
う。これにより、位置検出誤差Δxが生じ、実際に自立
型無人車1が段差部4aの正横に達する以前において、前
述した走行距離データPDの修正が行なわれてしまうこと
となり、走行距離データPDの修正が正確に行なわれない
という問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since the ultrasonic sensor 2 has a wider directivity than an optical sensor or the like, the self-supporting unmanned vehicle 1 reaches the side of the step portion 4a of the side wall surface 4 directly on the side. Previously, the step portion 4a was detected, which causes a position detection error. For example, as shown in FIG. 5, when the ultrasonic sensor 2 has a horizontal directivity of ± θ, the distance between the ultrasonic sensor 2 and the step portion 4a measured by the ultrasonic sensor 2 is x. , When the vehicle body center position Q 2 of the self-supporting unmanned vehicle 1 reaches a point on the front side by Δx (= x · sin θ) from the position Q 1 where the step of the side wall surface 4 is formed, that is, (P 1 Distance between Q and Q 1 L 1 )
> In the state of (distance L 2 between P 2 and Q 2), would be considered a free-standing unmanned vehicle 1 has already reached the positive side of the step portion 4a. As a result, the position detection error Δx is generated, and the traveling distance data PD is corrected before the self-supporting unmanned vehicle 1 actually reaches the side of the step 4a. There was a problem that the correction was not made accurately.

この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、超
音波センサの指向性に起因して生じる側壁面の段差部の
位置検出誤差を補正し、駆動輪の回転数に基づいて測定
された走行距離データの修正が正確に行なわれるように
した自立型無人車を提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and corrects the position detection error of the step portion of the side wall surface caused by the directivity of the ultrasonic sensor, and travels measured based on the rotation speed of the drive wheel. It is an object of the present invention to provide a self-supporting unmanned vehicle in which distance data can be corrected accurately.

「問題点を解決するための手段」 この発明は、駆動輪の回転数に基づいて走行開始点か
らの走行距離を測定する走行距離測定手段と、超音波の
放射及び検出を行う超音波センサと、前記超音波センサ
が超音波を放射してから、その反射波を検出するまでの
超音波伝播時間に基づいて走行予定経路の側方に存在す
る側壁面までの距離を測定する超音波測距手段と、前記
走行予定経路の各部における、前記走行開始点から、前
記側壁面の各段差部の正横の位置までの距離に対応した
距離データが記憶された記憶手段と、前記超音波測距手
段によって測定された測距データの変化に基づいて前記
側壁面の段差部を検出する段差部検出手段と、前記各段
差部が検出された時点で、前記超音波測距手段の測距デ
ータと前記超音波センサの水平方向の指向性とに基づい
て、前記段差部の正横の位置と前記段差部が検出された
時点の自立型無人車の位置との距離である位置検出誤差
を算出する位置検出誤差算出手段と、前記走行距離測定
手段が測定した前記走行距離と前記位置検出誤差算出手
段が算出した前記位置検出誤差とを加えて段差部到達予
想走行距離とする走行距離算出手段と、前記段差部到達
予想走行距離と前記記憶手段に記憶された前記距離デー
タとが等しくなるように、前記走行距離測定手段が測定
した前記走行距離を修正する修正手段とを具備すること
を特徴としている。
"Means for Solving Problems" The present invention relates to a traveling distance measuring means for measuring a traveling distance from a traveling start point based on the number of rotations of driving wheels, and an ultrasonic sensor for emitting and detecting ultrasonic waves. An ultrasonic distance measuring method for measuring a distance to a side wall surface existing on a side of a planned traveling route based on an ultrasonic wave propagation time from when the ultrasonic sensor emits an ultrasonic wave to when the reflected wave is detected. Means for storing the distance data corresponding to the distance from the travel start point to the position on the side of each step of the side wall surface in each part of the planned travel route; and the ultrasonic distance measuring device. Step detecting means for detecting a step on the side wall surface based on a change in the distance measuring data measured by the means, and the distance measuring data of the ultrasonic distance measuring means at the time when each step is detected. Horizontal orientation of the ultrasonic sensor Position detection error calculating means for calculating a position detection error, which is a distance between the position of the lateral side of the stepped portion and the position of the self-supporting unmanned vehicle at the time when the stepped portion is detected, A travel distance calculating means for adding the travel distance measured by the distance measuring means and the position detection error calculated by the position detection error calculating means to obtain a travel arrival distance at the step portion, the travel expected travel distance at the step portion, and It is characterized by comprising a correction means for correcting the traveling distance measured by the traveling distance measuring means so that the distance data stored in the storage means becomes equal.

「作用」 超音波測距手段によって測定された測距データの変化
に基づいて側壁面の各段差部が検出された時点におい
て、超音波測距手段の測距データと超音波センサの水平
方向の指向性とに基づいて、側壁面の各段差部の正横の
位置とその段差部が検出された時点の自立型無人車の位
置との距離である位置検出誤差が算出される。そして、
走行距離測定手段が測定した走行距離と位置検出誤差算
出手段が算出した位置検出誤差とを加えて段差部到達予
想走行距離とする。更に、段差部到達予想走行距離と記
憶手段に記憶された距離データとが等しくなるように、
走行距離測定手段が測定した走行距離を修正する。これ
により、超音波センサの指向性に起因して生じる側壁面
の各段差部の位置検出誤差が補正され、駆動輪の回転数
に基づいて測定された走行距離データの修正が正確に行
われる。
"Operation" At the time when each step portion of the side wall surface is detected based on the change in the distance measurement data measured by the ultrasonic distance measuring means, the distance measuring data of the ultrasonic distance measuring means and the horizontal direction of the ultrasonic sensor are detected. Based on the directivity, a position detection error, which is the distance between the position of the lateral side of each step on the side wall surface and the position of the self-supporting unmanned vehicle at the time when the step is detected, is calculated. And
The travel distance measured by the travel distance measuring means and the position detection error calculated by the position detection error calculating means are added to obtain the expected travel distance of the step portion. Furthermore, in order to make the expected traveling distance at the step portion equal to the distance data stored in the storage means,
The mileage measured by the mileage measuring means is corrected. As a result, the position detection error of each step of the side wall surface caused by the directivity of the ultrasonic sensor is corrected, and the traveling distance data measured based on the rotation speed of the drive wheel is corrected accurately.

「実施例」 以下、図面を参照し、この発明の実施例について説明
する。
[Embodiment] An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図はこの発明の一実施例構成を示すブロック図で
ある。この図において、10a,10bは左右駆動輪、11a,11b
は左右駆動輪10a,10bを各々回転駆動するモータ、12a,1
2bは左右駆動輪10a,10bの回転数を各々検出するパルス
エンコーダである。また14は走行制御装置であり、CPU
(中央処理装置)15と、このCPU15で用いられるプログ
ラムが記憶されたROM(リードオンリメモリ)16と、各
種データを記憶するRAM(ランダムアクセスメモリ)17
と、I/Oインターフェイス(入出力インターフェイス)1
8と、ドライバー19a,19bとから構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention. In this figure, 10a and 10b are left and right drive wheels, and 11a and 11b.
Is a motor for rotating the left and right drive wheels 10a, 10b respectively, 12a, 1
Reference numeral 2b is a pulse encoder that detects the rotational speeds of the left and right drive wheels 10a and 10b, respectively. Further, 14 is a traveling control device, which is a CPU
(Central processing unit) 15, ROM (read only memory) 16 in which programs used in this CPU 15 are stored, and RAM (random access memory) 17 in which various data are stored
And I / O interface (input / output interface) 1
8 and drivers 19a and 19b.

前記ROM16内には、従来の走行制御プログラムの他
に、本実施例の要部である第2図に示す検出誤差補正処
理サブルーチンが記憶されている。また、RAM17には、
従来と同様に、走行予定経路3に関する情報の他に、走
行予定経路3の各部における自立型無人車1と側壁面4
との間の距離データ(例えば、距離S1およびS2)、つま
り進路修正用の距離データと、走行開始点から各段差部
4aまでの距離データ(例えば、地点P1から側壁面4の段
差部4aが形成された地点Q1までの距離L1)、つまり走行
距離修正用の距離データが予め記憶されている。またド
ライバー19a,19bは、CPU15からI/Oインターフェイス18
を介して供給された駆動指令に基づいて、モータ11a,11
bを各々回転駆動する。またパルスエンコーダ12a,12bか
ら各々出力されたパルス信号はI/Oインターフェイス18
を介してCPU15に供給されてカウントされ、そのカウン
ト値は、走行距離データPDとして、RAM17内の走行距離
記憶エリアに順次書き込まれる。
In addition to the conventional travel control program, the ROM 16 stores the detection error correction processing subroutine shown in FIG. 2, which is an essential part of this embodiment. Also, in RAM17,
As in the conventional case, in addition to the information about the planned traveling route 3, the self-supporting unmanned vehicle 1 and the side wall surface 4 in each part of the planned traveling route 3 are also included.
Distance data (for example, distances S 1 and S 2 ) between them, that is, distance data for course correction, and each step from the start point of travel.
Distance data up to 4a (for example, distance L 1 from point P 1 to point Q 1 where step portion 4a of side wall surface 4 is formed), that is, distance data for travel distance correction, is stored in advance. In addition, drivers 19a and 19b connect the CPU 15 to the I / O interface 18
Based on the drive command supplied via
Rotate b respectively. The pulse signals output from the pulse encoders 12a and 12b are I / O interface 18
Is supplied to the CPU 15 via the and is counted, and the count value is sequentially written in the traveling distance storage area in the RAM 17 as traveling distance data PD.

一方、20は超音波センサ2によって超音波を側壁面4
へ放射してから、その反射波が同超音波センサ2によっ
て検出されるまでの超音波伝播時間を計測することによ
り、自立型無人車1と側壁面4間の距離を測定する超音
波測距回路であり、この超音波測距回路20から出力され
た測距データXDはI/Oインターフェイス18を介してCPU15
に供給される。この場合、超音波センサ2は水平方向に
±θの指向性を有している。
On the other hand, 20 is an ultrasonic sensor 2 for transmitting ultrasonic waves to the side wall surface 4
Ultrasonic ranging for measuring the distance between the self-supporting unmanned vehicle 1 and the side wall surface 4 by measuring the ultrasonic wave propagation time from the radiation of the reflected wave to the detection by the ultrasonic sensor 2 The distance measurement data XD output from the ultrasonic distance measurement circuit 20 is a circuit via the I / O interface 18 to the CPU 15
Is supplied to. In this case, the ultrasonic sensor 2 has a directivity of ± θ in the horizontal direction.

次に、上述した構成の自立型無人車21の動作につい
て、第2図および第3図を参照して説明する。ただし、
側壁面4の高さは自立型無人車21に設けられた超音波セ
ンサ2の高さよりも高いことを前提にして説明する。
Next, the operation of the self-supporting unmanned vehicle 21 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 2 and 3. However,
The description will be made on the assumption that the height of the side wall surface 4 is higher than the height of the ultrasonic sensor 2 provided in the self-supporting unmanned vehicle 21.

まず、走行制御装置14は、超音波センサ2によって得
られる側壁面4までの距離、すなわち超音波測距回路20
から出力された測距データXDと、RAM17に予め記憶され
た進路修正用の距離データ、つまり走行予定経路3の各
部における自立型無人車1と側壁面4との間の距離デー
タに基づいて左右駆動輪10a,10bの回転数を各々制御し
て、自立型無人車21が常に走行予定経路3上を走行する
ように、進路を修正する。以上の動作は従来と同様であ
る。
First, the traveling control device 14 determines the distance to the side wall surface 4 obtained by the ultrasonic sensor 2, that is, the ultrasonic distance measuring circuit 20.
Based on the distance measurement data XD output from the vehicle and the route correction distance data stored in advance in the RAM 17, that is, the distance data between the self-supporting unmanned vehicle 1 and the side wall surface 4 in each part of the planned traveling route 3. By controlling the rotational speeds of the drive wheels 10a and 10b respectively, the course is corrected so that the self-supporting unmanned vehicle 21 always travels on the planned travel route 3. The above operation is similar to the conventional one.

次に、自立型無人車21が側壁面4の段差部4aを検出
し、この時点において超音波センサ2の指向性±θに起
因して生じる位置検出誤差を補正し、駆動輪10a,10bの
回転数に基づいて測定された走行距離データPDの修正を
行う際の動作について説明する。
Next, the self-supporting unmanned vehicle 21 detects the stepped portion 4a of the side wall surface 4, corrects the position detection error caused by the directivity ± θ of the ultrasonic sensor 2 at this time, and corrects the drive wheels 10a and 10b. The operation of correcting the traveled distance data PD measured based on the rotation speed will be described.

段差4aが突出している場合 この場合、第3図(イ)に示すように、自立型無人車
21が突出した段差部4aが形成された位置Q1の手前側の地
点R1の正横に到達した時点で、段差部4aを検出してしま
う。すなわち、超音波測距回路20から出力される測距デ
ータXDは、自立型無人車21が地点R1の正横に到達した時
点において、距離S1よりも小である略距離S2に対応した
値xとなる。CPU15は超音波測距回路20からI/Oインター
フェイス18を介して供給される測距データXDの変化に基
づいて、段差部4aを検出し、以降、第2図に示す位置検
出誤差補正サブルーチンを実行する。
When the step 4a is protruding In this case, as shown in Fig. 3 (a), the self-supporting unmanned vehicle
The stepped portion 4a is detected when it reaches the side just before the point R 1 on the front side of the position Q 1 where the stepped portion 4a protruding from 21 is formed. That is, the distance measurement data XD output from the ultrasonic distance measurement circuit 20 corresponds to the approximate distance S 2 that is smaller than the distance S 1 when the self-supporting unmanned vehicle 21 arrives just beside the point R 1. It becomes the value x. The CPU 15 detects the step portion 4a based on the change in the distance measurement data XD supplied from the ultrasonic distance measurement circuit 20 through the I / O interface 18, and thereafter executes the position detection error correction subroutine shown in FIG. Run.

まず、第2図に示すステップSP1において、側壁面4
の段差部4aが検出されると、ステップSP2へ進み、突出
した段差4aか否かが判断される。ここで、測距データXD
が小となる方向に変化した場合、突出した段差4aを検出
したと判断され、次のステップSP3へ進む。このステッ
プSP3においては、現在得られた測距データXD=xと、
超音波センサ2の指向正±θに基づいて、位置検出誤差
Δxが算出される。すなわち、位置検出誤差Δxは、第
3図(イ)から明らかなように、Δx=x・sinθによ
って得られる。次いで、ステップSP4においては、先の
ステップSP3において得られた位置検出誤差Δxに基づ
いて、RAM17の走行距離データ記憶エリア内に一時格納
されている走行距離データPDの補正が行なわれる。すな
わち、自立型無人車21が地点R1の正横に到達して、段差
部4aを検出した時点における走行距離データPDDをlr
(第3図(イ)参照)とすると(ただし、lr=L2とは限
らない)、自立型無人車21が実際に段差部4aが形成され
た位置Q1の正横に到達した時点において、予想される走
行距離データPDはlq=lr+Δxによって求められる(た
だし、lq=L1とは限らない)。
First, in step SP 1 shown in FIG.
When the stepped portion 4a of the is detected, the process proceeds to step SP 2, whether protruding step 4a is determined. Here, the distance measurement data XD
If a is changed in a direction to be small, it is determined that it has detected a step 4a protruding, the process advances to step SP 3. In this step SP 3 , the currently obtained distance measurement data XD = x,
The position detection error Δx is calculated based on the directivity ± θ of the ultrasonic sensor 2. That is, the position detection error Δx is obtained by Δx = x · sin θ, as is apparent from FIG. Next, at step SP 4 , the traveling distance data PD temporarily stored in the traveling distance data storage area of the RAM 17 is corrected based on the position detection error Δx obtained at the previous step SP 3 . That is, the mileage data PDD at the time when the self-supporting unmanned vehicle 21 arrives just beside the point R 1 and the step 4a is detected is lr.
(See FIG. 3 (a)) (however, it is not always lr = L 2 ), when the self-supporting unmanned vehicle 21 actually arrives at the right side of the position Q 1 where the step portion 4a is formed. The expected travel distance data PD is obtained by lq = lr + Δx (however, it is not always lq = L 1 ).

次に、上記ステップSP4で算出された、段差部4aの正
横に到達した時点に得られると予想される走行距離デー
タPDの値lqと、RAM17内に予め記憶された走行距離修正
用の距離データL1とに基づいて、走行距離データPDの修
正が行なわれる。すなわち、本体lq=L1であるべきもの
が、実際には駆動輪10a,10bにスリップなどが生じてld
≠L1となってしまう。そこでパルスエンコーダ11a,11b
のパルス出力に基づいて得られた走行距離データPDの修
正がなされる。以降、修正した走行距離データPDを基準
として、走行制御が行なわれる。
Next, the value lq of the mileage data PD that is expected to be obtained when the vehicle reaches the right side of the step 4a, which is calculated in step SP 4 , and the mileage correction value previously stored in the RAM 17 for correction. The travel distance data PD is corrected based on the distance data L 1 . That is, what should be the main body lq = L 1 is actually slipped on the drive wheels 10a, 10b, so that ld
≠ L 1 . Therefore, the pulse encoders 11a and 11b
The mileage data PD obtained based on the pulse output of is corrected. After that, the traveling control is performed on the basis of the corrected traveling distance data PD.

段差4aが窪んでいる場合 この場合、第3図(ロ)に示すように、自立型無人車
21が窪んだ段差部4aが形成された位置Q1を通り越した地
点F1の正横に到達した時点で、段差部4aを検出してしま
う。すなわち、超音波測距回路20から出力される測距デ
ータXDは、自立型無人車21が地点F1の正横に到達した時
点において、距離S2よりも大となる。CPU15は超音波測
距回路20からI/Oインターフェイス18を介して供給され
る測距データXDの変化に基づいて、段差部4aを検出し、
以降、第2図に示す位置検出誤差補正サブルーチンを実
行する。
When the step 4a is dented In this case, as shown in Fig. 3 (b), the self-supporting unmanned vehicle
The stepped portion 4a is detected when it reaches the position just beside the point F 1 which passes through the position Q 1 where the stepped portion 4a having the depression 21 is formed. That is, the distance measurement data XD output from the ultrasonic distance measurement circuit 20 becomes larger than the distance S 2 at the time when the self-supporting unmanned vehicle 21 arrives just beside the point F 1 . The CPU 15 detects the step portion 4a based on the change in the distance measurement data XD supplied from the ultrasonic distance measurement circuit 20 via the I / O interface 18,
After that, the position detection error correction subroutine shown in FIG. 2 is executed.

まず、第2図に示すステップSP1において、側壁面4
の段差部4aが検出されると、ステップSP2へ進み、突出
した段差4aか否かが判断される。ここで、測距データXD
が大となる方向に変化した場合、窪んだ段差4aを検出し
たと判断され、次のステップSP5へ進む。このステップS
P5においては、先程得られた測距データXD=xと超音波
センサ2の指向性±θに基づいて、位置検出誤差Δxが
算出される。すなわち、位置検出誤差Δxは、第3図
(ロ)から明らかなように、Δx=x・(−sinθ)に
よって得られる。次いで、ステップSP6においては、先
のステップSP5において得られた位置検出誤差Δxに基
づいて、RAM17の走行距離データ記憶エリア内に一時格
納されている走行距離データPDの補正が行なわれる。す
なわち、自立型無人車21が地点F1の正横に到達して、段
差部4aを検出した時点における走行距離データPDをlf
(第3図(ロ)参照)とすると(ただし、lf=L2とは限
らない)、自立型無人車21が段差部4aが形成された位置
Q1の正横に到達した時点に得られたと予想される走行距
離データPDはlq=lf−Δxによって求められる(ただ
し、lq=L1とは限らない)。
First, in step SP 1 shown in FIG.
When the stepped portion 4a of the is detected, the process proceeds to step SP 2, whether protruding step 4a is determined. Here, the distance measurement data XD
When it changes to a larger value, it is determined that the recessed step 4a is detected, and the process proceeds to the next step SP 5 . This step S
At P 5 , the position detection error Δx is calculated based on the distance measurement data XD = x obtained previously and the directivity ± θ of the ultrasonic sensor 2. That is, the position detection error Δx is obtained by Δx = x · (−sin θ), as is clear from FIG. Then, in step SP 6, based on the position detection error Δx obtained in the previous step SP 5, the correction of traveling distance data PD stored temporarily in the travel distance data storage area of the RAM17 are performed. That is, the mileage data PD at the time when the self-supporting unmanned vehicle 21 arrives just beside the point F 1 and the step portion 4a is detected is lf.
(See FIG. 3 (b)) (however, not necessarily lf = L 2 ), the self-supporting unmanned vehicle 21 is at the position where the step portion 4a is formed.
The travel distance data PD expected to be obtained when the vehicle arrives on the right side of Q 1 is obtained by lq = lf−Δx (however, lq = L 1 is not always satisfied).

次に、上記ステップSP6で算出された、段差部4aの正
横に到達した時点に得られたと予想される走行距離デー
タPDの値lqと、RAM17内に予め記憶された走行距離修正
用の距離データL1とに基づいて、走行距離データPDの修
正が行なわれる。以降、修正した走行距離データPDを基
準として、走行制御が行なわれる。
Then, calculated in step SP 6, the value lq mileage data PD that is expected to obtain the time it reaches the positive side of the stepped portion 4a, for mileage modified previously stored in the RAM17 The travel distance data PD is corrected based on the distance data L 1 . After that, the traveling control is performed on the basis of the corrected traveling distance data PD.

以上説明したようにして、超音波センサ2の指向性に
起因して生じる側壁4の段差部4aの位置検出誤差が補正
され、駆動輪10a,10bの回転数に基づいて測定された走
行距離データPDの修正が正確に行なわれる。
As described above, the position detection error of the step portion 4a of the side wall 4 caused by the directivity of the ultrasonic sensor 2 is corrected, and the traveling distance data measured based on the rotation speeds of the drive wheels 10a and 10b. The PD is corrected correctly.

なお、上述した一実施例においては、超音波センサ2
を自立型無人車21の片方の側面だけに設けた場合を例に
して説明したが、1対の超音波センサ2を両側面に設
け、走行予定経路3の左右の存在する側壁面との距離を
各々検出しながら、走行制御を行うように構成しても勿
論構わない。
In addition, in the above-described embodiment, the ultrasonic sensor 2
The case where the self-supporting unmanned vehicle 21 is provided on only one side surface has been described as an example. However, a pair of ultrasonic sensors 2 are provided on both side surfaces, and the distance between the left and right side wall surfaces of the planned travel route 3 is present. Of course, it may be configured such that the traveling control is performed while detecting each of the above.

「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、超音波セン
サの指向性に起因して生じる側壁面の段差の位置検出誤
差が補正され、駆動輪の回転数に基づいて測定された走
行距離データの修正が正確になされるという効果が得ら
れる。
[Advantages of the Invention] As described above, according to the present invention, the position detection error of the step of the side wall surface caused by the directivity of the ultrasonic sensor is corrected and measured based on the rotational speed of the drive wheel. It is possible to obtain an effect that the traveled distance data is corrected accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第2図は同実施例の要部である位置検出誤差補正サブル
ーチンを説明するためのフローチャート、第3図(イ)
および(ロ)は同実施例の動作を説明するための平面
図、第4図は従来の超音波センサを用いて進路および走
行距離の修正を行いつつ走行する自立型無人車の走行動
作を説明するための平面図、第5図は従来の自立型無人
車において超音波センサ2の指向性に起因して生じる位
置検出誤差Δxを説明するための図である。 2……超音波センサ、3……走行予定経路、4……側壁
面、4a……段差部、10a,10b……駆動輪、11a,11b……モ
ータ、12a,12b……パルスエンコーダ、14……走行制御
装置、15……CPU、16……ROM、17……RAM、18……I/Oイ
ンターフェイス、19a,19b……ドライバー、20……超音
波測距回路、21……無人車、±θ……超音波センサ2の
水平方向の指向性、Δx……位置検出誤差。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a flow chart for explaining a position detection error correction subroutine which is a main part of the embodiment, and FIG. 3 (a).
And (b) is a plan view for explaining the operation of the embodiment, and FIG. 4 is a view for explaining the traveling operation of the self-supporting unmanned vehicle traveling while correcting the course and the traveling distance using the conventional ultrasonic sensor. FIG. 5 is a plan view for doing so, and FIG. 5 is a diagram for explaining a position detection error Δx caused by the directivity of the ultrasonic sensor 2 in the conventional self-supporting unmanned vehicle. 2 ... Ultrasonic sensor, 3 ... Expected travel route, 4 ... Side wall surface, 4a ... Step portion, 10a, 10b ... Driving wheel, 11a, 11b ... Motor, 12a, 12b ... Pulse encoder, 14 ...... Running control device, 15 …… CPU, 16 …… ROM, 17 …… RAM, 18 …… I / O interface, 19a, 19b …… Driver, 20 …… Ultrasonic ranging circuit, 21 …… Unmanned vehicle , ± θ ... Horizontal directivity of the ultrasonic sensor 2, Δx ... Position detection error.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】駆動輪の回転数に基づいて走行開始点から
の走行距離を測定する走行距離測定手段と、 超音波の放射及び検出を行う超音波センサと、 前記超音波センサが超音波を放射してから、その反射波
を検出するまでの超音波伝播時間に基づいて走行予定経
路の側方に存在する側壁面までの距離を測定する超音波
測距手段と、 前記走行予定経路の各部における、前記走行開始点か
ら、前記側壁面の各段差部の正横の位置までの距離に対
応した距離データが記憶された記憶手段と、 前記超音波測距手段によって測定された測距データの変
化に基づいて前記側壁面の段差部を検出する段差部検出
手段と、 前記各段差部が検出された時点で、前記超音波測距手段
の測距データと前記超音波センサの水平方向の指向性と
に基づいて、前記段差部の正横の位置と前記段差部が検
出された時点の自立型無人車の位置との距離である位置
検出誤差を算出する位置検出誤差算出手段と、 前記走行距離測定手段が測定した前記走行距離と前記位
置検出誤差算出手段が算出した前記位置検出誤差とを加
えて段差部到達予想走行距離とする走行距離算出手段
と、 前記段差部到達予想走行距離と前記記憶手段に記憶され
た前記距離データとが等しくなるように、前記走行距離
測定手段が測定した前記走行距離を修正する修正手段と を具備することを特徴とする自立型無人車。
1. A travel distance measuring means for measuring a travel distance from a travel start point based on the number of rotations of driving wheels, an ultrasonic sensor for emitting and detecting an ultrasonic wave, and the ultrasonic sensor detects an ultrasonic wave. Ultrasonic distance measuring means for measuring the distance to the side wall surface existing on the side of the planned traveling route based on the ultrasonic wave propagation time from the emission to the detection of the reflected wave, and each part of the planned traveling route Of the distance measuring data measured by the ultrasonic distance measuring means, the memory means storing distance data corresponding to a distance from the traveling start point to a position on the side of each step of the side wall surface. Step detecting means for detecting a step on the side wall surface based on the change, and distance measurement data of the ultrasonic distance measuring means and horizontal direction of the ultrasonic sensor at the time when each step is detected. Based on the Position detection error calculating means for calculating a position detection error which is a distance between the position of the lateral side and the position of the self-supporting unmanned vehicle at the time when the step portion is detected, and the traveling distance measured by the traveling distance measuring means. A travel distance calculating unit that adds the position detection error calculated by the position detection error calculating unit to an estimated travel distance of the step portion, the estimated travel distance of the step portion, and the distance data stored in the storage unit. And a correction unit that corrects the traveling distance measured by the traveling distance measuring unit so that the two become equal to each other.
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