JPH09204222A - 移動体自律誘導システム - Google Patents
移動体自律誘導システムInfo
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- JPH09204222A JPH09204222A JP8011449A JP1144996A JPH09204222A JP H09204222 A JPH09204222 A JP H09204222A JP 8011449 A JP8011449 A JP 8011449A JP 1144996 A JP1144996 A JP 1144996A JP H09204222 A JPH09204222 A JP H09204222A
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- 239000003550 marker Substances 0.000 claims abstract description 33
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 2
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高齢者，身体障害者が搭乗し、屋外を移動す
る車椅子等の移動体が、搭乗者自身が操縦することな
く、自律的に走行できるシステムを提供することを目的
とする。 【解決手段】 移動体１０１の走行経路上にポイントマ
ーカ１０２を一定間隔で貼付、移動体１０１に装備され
た誘導制御装置１２によりポイントマーカ１０２を認識
するとともに、次のポイントマーカに向かって進行方向
を自動的に補正制御することにより搭乗者の介在なしに
移動体が自律的に所定の経路を走行することができる。
る車椅子等の移動体が、搭乗者自身が操縦することな
く、自律的に走行できるシステムを提供することを目的
とする。 【解決手段】 移動体１０１の走行経路上にポイントマ
ーカ１０２を一定間隔で貼付、移動体１０１に装備され
た誘導制御装置１２によりポイントマーカ１０２を認識
するとともに、次のポイントマーカに向かって進行方向
を自動的に補正制御することにより搭乗者の介在なしに
移動体が自律的に所定の経路を走行することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高齢者、身体障害
者が搭乗し、屋外を移動する車椅子等の移動体に関する
ものである。特に、搭乗者が自分で操縦するのではな
く、車椅子等の移動体が自律的に走行するシステムを提
供することを目的とする。
者が搭乗し、屋外を移動する車椅子等の移動体に関する
ものである。特に、搭乗者が自分で操縦するのではな
く、車椅子等の移動体が自律的に走行するシステムを提
供することを目的とする。
【０００２】
【従来の技術】従来は、手動式車椅子と電動式車椅子の
２種類が使われている。主動式車椅子は周知のごとく、
搭乗者が自分の手で車輪を駆動操作するものである。電
動式車椅子は、搭乗者がジョイスティックと呼ばれる操
作桿により、前進後進、左折右折を指示操縦する方式で
ある。いずれも搭乗者の操作によるものである。
２種類が使われている。主動式車椅子は周知のごとく、
搭乗者が自分の手で車輪を駆動操作するものである。電
動式車椅子は、搭乗者がジョイスティックと呼ばれる操
作桿により、前進後進、左折右折を指示操縦する方式で
ある。いずれも搭乗者の操作によるものである。
【０００３】一方、一般の常用自動車を自律的に走行さ
せる方式としては、路面に埋め込まれた誘導コイルの信
号を自動認識し、自律走行する方法とか、画像認識装置
を使用し道路上に塗布された白線を自動的に認識し、白
線に沿って自律走行する方法が考案されている。
せる方式としては、路面に埋め込まれた誘導コイルの信
号を自動認識し、自律走行する方法とか、画像認識装置
を使用し道路上に塗布された白線を自動的に認識し、白
線に沿って自律走行する方法が考案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の手動式車椅
子は操作は簡単であるが、登板時もしくは段差を乗り越
える時かなりの腕力を必要とする。このため最近ではモ
ータにより駆動する電動式車椅子が使われるようになっ
てきた。この電動式車椅子は、習熟しないと操作が難し
いという問題がある。
子は操作は簡単であるが、登板時もしくは段差を乗り越
える時かなりの腕力を必要とする。このため最近ではモ
ータにより駆動する電動式車椅子が使われるようになっ
てきた。この電動式車椅子は、習熟しないと操作が難し
いという問題がある。
【０００５】また、一般の常用自動車の走行において
も、路面に埋め込まれた誘導コイルを使用し自動車を自
動走行させる方法は、誘導コイルの埋設に莫大な費用が
かかるという問題がある。また、画像認識装置を使用し
自動車を自動走行させる方式は、白線の汚れ、欠落等に
より認識の信頼性が不十分であったり、分岐点における
走行経路を選択し制御するための方法が解決されていな
い。
も、路面に埋め込まれた誘導コイルを使用し自動車を自
動走行させる方法は、誘導コイルの埋設に莫大な費用が
かかるという問題がある。また、画像認識装置を使用し
自動車を自動走行させる方式は、白線の汚れ、欠落等に
より認識の信頼性が不十分であったり、分岐点における
走行経路を選択し制御するための方法が解決されていな
い。
【０００６】本発明は、搭乗者に操縦するための負担を
かけることなく、プログラミングされた一定の経路上を
自律的に走行する車椅子等の移動体とその自律誘導シス
テムを提供することを目的とする。
かけることなく、プログラミングされた一定の経路上を
自律的に走行する車椅子等の移動体とその自律誘導シス
テムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の移動体自律誘導システムは、走行経路と
なる道路上に貼付されたポイントマーカと、移動体に装
備され該ポイントマーカを認識し、次のポイントマーカ
に向かって進行方向を補正する誘導制御装置とを備えた
ものである。
めに、本発明の移動体自律誘導システムは、走行経路と
なる道路上に貼付されたポイントマーカと、移動体に装
備され該ポイントマーカを認識し、次のポイントマーカ
に向かって進行方向を補正する誘導制御装置とを備えた
ものである。
【０００８】本発明は上記した構成により、ポイントマ
ーカが点列状に貼付された経路に従って、移動体が自動
的に走行することが可能となる。
ーカが点列状に貼付された経路に従って、移動体が自動
的に走行することが可能となる。
【０００９】また、本発明の移動体自律誘導システム
は、移動体に対して現在位置を通知する路面に埋め込ま
れたサインポットと、移動体に搭載され該サインポット
からの信号を認知し進行経路を自動選択する経路制御装
置とを備えたものである。
は、移動体に対して現在位置を通知する路面に埋め込ま
れたサインポットと、移動体に搭載され該サインポット
からの信号を認知し進行経路を自動選択する経路制御装
置とを備えたものである。
【００１０】上記構成により経路分岐点においては、サ
インポットからの信号により現在位置を認知し、移動体
が次に進むべき経路を自動選択することが可能となる。
インポットからの信号により現在位置を認知し、移動体
が次に進むべき経路を自動選択することが可能となる。
【００１１】また、本発明の移動体自律誘導システムは
信号機と同期して交通制御信号を発信する交通信号サイ
ンポストと、該移動体に装備され該交通信号サインポス
トからの信号に従って移動体を自動的に停止始動させる
信号制御装置を備えたものであり、信号機と同期した信
号を発信する交通信号サインポストからの信号に従って
自動的に停止始動制御を行うことができる。
信号機と同期して交通制御信号を発信する交通信号サイ
ンポストと、該移動体に装備され該交通信号サインポス
トからの信号に従って移動体を自動的に停止始動させる
信号制御装置を備えたものであり、信号機と同期した信
号を発信する交通信号サインポストからの信号に従って
自動的に停止始動制御を行うことができる。
【００１２】また、本発明の移動体自律誘導システム
は、経路分岐点における番地と直進、右折、左折の走行
動作区分とを記憶した移動体と、経路分岐点において、
該移動体からの励起電波により誘起された起電力によ
り、現在位置番地の信号を発信する誘起電力型発信機能
を有するサインポットと該分岐点における番地と走行動
作区分を該移動体に記憶させるプログラミング装置とを
備えたもので、搭乗者の介在なしに移動体はあらかじめ
プログラミングされた経路に従って自律を走行すること
が可能となる。
は、経路分岐点における番地と直進、右折、左折の走行
動作区分とを記憶した移動体と、経路分岐点において、
該移動体からの励起電波により誘起された起電力によ
り、現在位置番地の信号を発信する誘起電力型発信機能
を有するサインポットと該分岐点における番地と走行動
作区分を該移動体に記憶させるプログラミング装置とを
備えたもので、搭乗者の介在なしに移動体はあらかじめ
プログラミングされた経路に従って自律を走行すること
が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例の移動体自
律誘導システムについて、図面を参照しながら説明す
る。
律誘導システムについて、図面を参照しながら説明す
る。
【００１４】図１は本発明による移動体自律誘導システ
ムの全体システムの構成の一実施例を示している。車椅
子を基本とする移動体１０１は路面上に点列状に貼付さ
れたポイントマーカ１０２に沿って走行し、分岐点では
路面に埋め込まれたサインポット１０３から現在位置番
地の信号を受け、この現在位置番地を認知することによ
り、この分岐点での所定の経路（直進、右折、左折）を
選択し継続走行する。交差点においては移動体１０１
は、交通信号サインポスト１０４から交通制御信号を受
け、停止始動動作を選択した上走行する。
ムの全体システムの構成の一実施例を示している。車椅
子を基本とする移動体１０１は路面上に点列状に貼付さ
れたポイントマーカ１０２に沿って走行し、分岐点では
路面に埋め込まれたサインポット１０３から現在位置番
地の信号を受け、この現在位置番地を認知することによ
り、この分岐点での所定の経路（直進、右折、左折）を
選択し継続走行する。交差点においては移動体１０１
は、交通信号サインポスト１０４から交通制御信号を受
け、停止始動動作を選択した上走行する。
【００１５】ポイントマーカ１０２は磁気を帯びたゴム
シートからなっており、形状は略二等辺三角形をなして
いる。三角形の頂点方向が移動体の進行方向を示してい
る。移動体１０１はこの三角形の頂点の方向を自動認識
し、次のポイントマーカに向かって走行する。直線経路
においては、ポイントマーカ１０２は約１０ｍ間隔で貼
付されており、移動体１０１は少なくともポイントマー
カの間隔（１０ｍ）以上は自律走行できる機能を有して
いる。
シートからなっており、形状は略二等辺三角形をなして
いる。三角形の頂点方向が移動体の進行方向を示してい
る。移動体１０１はこの三角形の頂点の方向を自動認識
し、次のポイントマーカに向かって走行する。直線経路
においては、ポイントマーカ１０２は約１０ｍ間隔で貼
付されており、移動体１０１は少なくともポイントマー
カの間隔（１０ｍ）以上は自律走行できる機能を有して
いる。
【００１６】サインポット１０３は移動体１０１からの
励起電波を受け、これにより誘起電圧を発生し、この誘
起電圧を電源として現在位置番地の信号を発信するもの
である。なお、ある一つの装置から励起信号を発信し、
他の装置に励起電圧を発生させ、他の装置はこの信号に
より誘起した電圧を使用して他の装置固有の信号を発信
する方法は、ＩＣカード等にて既に使用されている周知
の方法である。
励起電波を受け、これにより誘起電圧を発生し、この誘
起電圧を電源として現在位置番地の信号を発信するもの
である。なお、ある一つの装置から励起信号を発信し、
他の装置に励起電圧を発生させ、他の装置はこの信号に
より誘起した電圧を使用して他の装置固有の信号を発信
する方法は、ＩＣカード等にて既に使用されている周知
の方法である。
【００１７】図２は移動体１０１、ポイントマーカ１０
２、サインポット１０３、交通信号サインポット１０４
を利用した他の実施例を示す。この実施例では、非常時
に移動体１０１とホームステーション１０５との無線連
絡をとるため、ＰＨＳ（パーソナル ハンディフォンシ
ステム）基地局１０６を利用している。また、移動体１
０１の現在の走行位置をホームステーション１０５にて
確認するため、周知の移動体衛生通信システム１０７に
よるナビゲーション情報１０８を利用している。
２、サインポット１０３、交通信号サインポット１０４
を利用した他の実施例を示す。この実施例では、非常時
に移動体１０１とホームステーション１０５との無線連
絡をとるため、ＰＨＳ（パーソナル ハンディフォンシ
ステム）基地局１０６を利用している。また、移動体１
０１の現在の走行位置をホームステーション１０５にて
確認するため、周知の移動体衛生通信システム１０７に
よるナビゲーション情報１０８を利用している。
【００１８】図３は移動体１０１の駆動走行部を底面よ
り見た構成を示す。図３において、移動体１０１は三輪
構成で一つの前輪１と二つの後輪２で構成されている。
また、移動体１０１は前輪駆動、前輪操舵方式で前輪１
は走行モータ３により減速機４を介して回転駆動され
る。前輪１、モータ３、減速機４はシャーシ２０上を回
転するように装着されている回転プレート５に取り付け
られており、操舵モータ６により回転制御される。回転
プレート５の先端には磁気センサーアレー７が装着され
ている。この磁気センサーアレー７は、磁気に官能する
複数個の磁気センサーを並べて構成したもので、路面に
貼付された三角形状のポイントマーカ１０２と移動体１
０１との左右相対位置とポイントマーカ１０２の三角形
の頂点方向と移動体１０１の進行方向との相対位置を検
知する。
り見た構成を示す。図３において、移動体１０１は三輪
構成で一つの前輪１と二つの後輪２で構成されている。
また、移動体１０１は前輪駆動、前輪操舵方式で前輪１
は走行モータ３により減速機４を介して回転駆動され
る。前輪１、モータ３、減速機４はシャーシ２０上を回
転するように装着されている回転プレート５に取り付け
られており、操舵モータ６により回転制御される。回転
プレート５の先端には磁気センサーアレー７が装着され
ている。この磁気センサーアレー７は、磁気に官能する
複数個の磁気センサーを並べて構成したもので、路面に
貼付された三角形状のポイントマーカ１０２と移動体１
０１との左右相対位置とポイントマーカ１０２の三角形
の頂点方向と移動体１０１の進行方向との相対位置を検
知する。
【００１９】図４はポイントマーカ１０２と磁気センサ
ーアレー７との相対位置を示しており、図４（ａ）はポ
イントマーカ１０２の三角形の両辺１０２ａ，１０２ｂ
の位置をセンサーアレー７が検知することにより、移動
体の左右の相対位置を認識する原理を示している。セン
サーアレー７の中心に対し、ポイントマーカ１０２が左
右何れかにずれている距離２１を検知することにより、
移動体１０１の位置ずれを認識する。図４（ｂ）は三角
形の底辺１０２ｃとの相対角度をセンサーアレー７が検
知することにより、ポイントマーカ１０２の頂点１０２
ｄの方向と移動体１０１の進行方向との相対位置を認識
する原理を示している。センサーアレー７がポイントマ
ーカ１０２の底辺１０２ｃを横切る時間差を検知するこ
とにより、移動体１０１の相対角度を検知し進行方向を
自動的に認識する。
ーアレー７との相対位置を示しており、図４（ａ）はポ
イントマーカ１０２の三角形の両辺１０２ａ，１０２ｂ
の位置をセンサーアレー７が検知することにより、移動
体の左右の相対位置を認識する原理を示している。セン
サーアレー７の中心に対し、ポイントマーカ１０２が左
右何れかにずれている距離２１を検知することにより、
移動体１０１の位置ずれを認識する。図４（ｂ）は三角
形の底辺１０２ｃとの相対角度をセンサーアレー７が検
知することにより、ポイントマーカ１０２の頂点１０２
ｄの方向と移動体１０１の進行方向との相対位置を認識
する原理を示している。センサーアレー７がポイントマ
ーカ１０２の底辺１０２ｃを横切る時間差を検知するこ
とにより、移動体１０１の相対角度を検知し進行方向を
自動的に認識する。
【００２０】図５は移動体１０１の制御部のシステム構
成を説明するブロック線図である。主制御部９、走行モ
ータドライバ１０、操舵モータドライバ１１、誘導制御
装置１２、経路制御装置１３、信号制御装置１４、記憶
部１５、操作部１６、走行プログラム入力ポート１７、
非常通信制御部１８から構成されている。
成を説明するブロック線図である。主制御部９、走行モ
ータドライバ１０、操舵モータドライバ１１、誘導制御
装置１２、経路制御装置１３、信号制御装置１４、記憶
部１５、操作部１６、走行プログラム入力ポート１７、
非常通信制御部１８から構成されている。
【００２１】誘導制御装置１２はポイントマーカ１０２
の磁気を検知した磁気センサーアレー７の信号から、移
動体１０１とポイントマーカ１０２の相対位置を計算す
る。この計算結果にもとずき、走行モータドライバ１
０、操舵モータドライバ１１に制御信号を発信し、走行
モータ３、操舵モータ６を制御する。
の磁気を検知した磁気センサーアレー７の信号から、移
動体１０１とポイントマーカ１０２の相対位置を計算す
る。この計算結果にもとずき、走行モータドライバ１
０、操舵モータドライバ１１に制御信号を発信し、走行
モータ３、操舵モータ６を制御する。
【００２２】経路制御装置１３はサインポット１０３に
励起信号を発信するとともに、サインポット１０３から
の現在位置信号を受信し、この現在位置信号とあらかじ
め記憶部１５に記載されたデータにもとずき移動体の経
路選択と走行制御を行う。
励起信号を発信するとともに、サインポット１０３から
の現在位置信号を受信し、この現在位置信号とあらかじ
め記憶部１５に記載されたデータにもとずき移動体の経
路選択と走行制御を行う。
【００２３】信号制御装置１４はサインポット１０４か
らの交通制御信号を受信し、この交通制御信号にもとず
き、移動体１０１の停止始動の制御を行う。
らの交通制御信号を受信し、この交通制御信号にもとず
き、移動体１０１の停止始動の制御を行う。
【００２４】移動体１０１に分岐点における番地と直
進、右折、左折の走行動作区分を入力する場合は、走行
プログラム入力ポート１７に走行プログラム装置１９を
結合して行われる。
進、右折、左折の走行動作区分を入力する場合は、走行
プログラム入力ポート１７に走行プログラム装置１９を
結合して行われる。
【００２５】非常通信制御部１８は、搭乗者が緊急にホ
ームステーション１０５と連絡を取りたい場合、押しボ
タン２１の操作により、自動的にホームステーション１
０５に無線電話をかけ、所定のメッセイジを発信する装
置である。
ームステーション１０５と連絡を取りたい場合、押しボ
タン２１の操作により、自動的にホームステーション１
０５に無線電話をかけ、所定のメッセイジを発信する装
置である。
【００２６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、路面に誘
導コイルを埋設するための費用を必要とせず、また路面
の白線の認識不良発生や搭乗者による操縦の負担もなし
に、移動体が所定の経路上を自動的に走行することがで
きるという効果を奏する。また、現在位置を認知し、次
に進むべき経路を自動選択することができる。また、交
通信号に従って自動的に停止始動制御を行うことができ
る。さらに搭乗者の介在なしにあらかじめプログラムさ
れた経路に従って自律走行することが可能となる。
導コイルを埋設するための費用を必要とせず、また路面
の白線の認識不良発生や搭乗者による操縦の負担もなし
に、移動体が所定の経路上を自動的に走行することがで
きるという効果を奏する。また、現在位置を認知し、次
に進むべき経路を自動選択することができる。また、交
通信号に従って自動的に停止始動制御を行うことができ
る。さらに搭乗者の介在なしにあらかじめプログラムさ
れた経路に従って自律走行することが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態による移動体自律誘導シス
テムの全体構成図
テムの全体構成図
【図２】本発明の他の実施形態による移動体自律誘導シ
ステムの全体構成図
ステムの全体構成図
【図３】移動体の駆動走行部を底面より見た構成図
【図４】（ａ）は移動体のポイントマーカに対する左右
の相対位置を認識する原理図 （ｂ）は移動体の進行方向を認識する原理を示す図
の相対位置を認識する原理図 （ｂ）は移動体の進行方向を認識する原理を示す図
【図５】移動体の制御部の構成を説明するブロック線図
１２ 誘導制御装置 １３ 経路制御装置 １４ 信号制御装置 １０１ 移動体 １０２ ポイントマーカ １０３ サインポット １０４ 交通信号サインポスト
Claims (6)
- 【請求項１】 経路上に略一定間隔で貼付されたポイン
トマーカと、少なくとも該一定間隔以上の距離を走行で
きる移動体と、該移動体に装備され該ポイントマーカを
認識し、次のポイントマーカに向かって進行方向を補正
制御する誘導制御装置とを備えたことを特徴とする移動
体自律誘導システム。 - 【請求項２】 経路上に略一定間隔で貼付されたポイン
トマーカと、少なくとも該一定間隔以上の距離を走行で
きる移動体と、該移動体に装備され該ポイントマーカを
認識し、次のポイントマーカに向かって進行方向を補正
制御する誘導制御装置と、該移動体に対して現在位置を
通知するサインポットと、該移動体に装備され該サイン
ポットからの信号を認識し進行経路を自動選択する経路
制御装置を備えたことを特徴とする移動体自律誘導シス
テム。 - 【請求項３】 経路上に略一定間隔で貼付されたポイン
トマーカと、少なくとも該一定間隔以上の距離を目標に
向かって走行できる移動体と、該移動体に装備され該ポ
イントマーカを認識し、次のポイントマーカに向かって
進行方向を補正制御する誘導制御装置と、交差点におい
て信号機と同期して交通制御信号を発信する交通信号サ
インポストと、該移動体に装備され該交通信号サインポ
ストからの信号に従って該移動体を停止始動させる信号
制御装置を備えたことを特徴とする移動体自律誘導シス
テム。 - 【請求項４】 請求項１記載の移動体自律誘導システム
において、三角形状の磁気シートにより構成されたポイ
ントマーカを備えた移動体自律誘導システム。 - 【請求項５】 請求項２記載の移動体自律誘導システム
において、移動体からの励起電波により誘起された起電
力を電源として現在位置番地の信号を発信する誘起電力
型信号発信機能を有するサインポットを備えたことを特
徴とする移動体自律誘導システム。 - 【請求項６】 経路分岐点における番地と直進、右折、
左折の走行動作区分とを記憶した移動体と、経路分岐点
において、該移動体からの励起電波により誘起された起
電力により、現在位置番地の信号を発信する誘起電力型
発信機能を有するサインポットと、該分岐点における番
地と走行動作区分を該移動体に記憶させるプログラミン
グ装置とからなる移動体自律誘導システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011449A JPH09204222A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 移動体自律誘導システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8011449A JPH09204222A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 移動体自律誘導システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09204222A true JPH09204222A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=11778414
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8011449A Pending JPH09204222A (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | 移動体自律誘導システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09204222A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000020874A (ja) * | 1998-07-07 | 2000-01-21 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 誘導装置 |
| JP2002341939A (ja) * | 2001-05-17 | 2002-11-29 | Tohoku Electric Power Co Inc | 車両自動搬送システム |
| JP2007122666A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Aisin Aw Co Ltd | 道路ペイント認識システム、道路ペイント認識方法及び道路ペイントデータベースの作成方法 |
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