JPH10508961A - 別個の移動送信機を伴う自動車両用誘導システム、およびその車両を制御する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ゴルフカートとゴルファにより携帯されて運ばれる移動送信装置のそれぞれが衛星制御測位システム用のコンピュータを装備した受信および評価装置を具備している。２つの受信および評価装置は衛星システムから周期的に受信した信号からゴルファとゴルフカートのそれぞれの位置を計算する。移動送信装置は高周波手動送信機を備え、この手動送信機もゴルファの位置をゴルフカートへ周期的に送信する。ゴルフカートのコンピュータは、ある信号を受ける時までゴルファの方向と距離を計算して、記憶し、そのある信号を受けたら車両はその記憶した進路を追跡する。ゴルフカートはゴルファから所定の距離になったら停止する。据置型基準送信機が追加的にあるときは、その基準送信機は衛星システムから自身したゴルファとゴルフカートの位置データを補正するのに用いられ、ゴルフコースの特定のエリアが侵入禁止エリアとして排除することができ、それによりこれらエリアがゴルフカーにより進入されなくなる。

Description

【発明の詳細な説明】 別個の移動送信機を伴う自動車両用誘導システム、 およびその車両を制御する方法 本発明は、自動車両(automotive vehicle)用誘導システムに関し、特に請求の 範囲第１項の前文の記載によるゴルフカート(golf caddy)用誘導システムに関す るもので、その自動車両は移動送信機(mobile transmitting device)の後につい て行くことができ、ゴルフカートの場合はその送信機はゴルファ（ゴルフプレヤ ー）によって携行されるものであり、かつその車両は所定の距離まで送信機に接 近することができるものである。本発明は、しかし、移動送信機に自動的に追い かけて行くことになっているその他の車両に対しても適用される。さらに、本発 明は、請求の範囲第９項の前文の記載による方法にも関する。 独国特許第43 26 016 号公報の明細書は自動車両、好適にはゴルフカートにつ いて開示しており、その車両は高周波位置探索機(position finder：測遠機とも いう)と超音波位置探索機とを具備している。このゴルフカートは高周波位置探 索(position finding)方法によってハンドヘルド（hand-held ：片手で持てる大 きさの）送信機の方向を決定したら、比較的に高速度で真っ直ぐな経路で超音波 位置探索の領域内に到達するまでその送信機に近付き、超音波位置探索の領域内 で超音波位置探索と減速とに自動的に切り替わる。ゴルファから所定の最小距離 に到達すると、ゴルフカートは停止することになる。 この先行技術のゴルフカートはすでに提供され実際に成功はしている。しかし ながら、この高周波と超音波を組み合わせた位置探索システムの欠点は、ハンド ヘルド送信機を所持したゴルファによって以前にとられた進路(path)をゴルフカ ートが正確に追跡できず、ただ多角形に進路に接近する点にあって、この点は進 路の状況によっては不具合なことになり得る。この自動車両は小さな曲った進路 に沿って自動送信機に追従できないものであり、ただトラックのコースにしたが ってそのような経路に左右に近付くことができるだけのものであった。その上、 この先行技術は自動車両を地面の特定部分に入れなくする可能性についての 提案はしておらず、例えば、もしハンドヘルド送信機が池の向こう側にあったと きに、信号“follow（追跡せよ）”が与えられたとすると、この自動車両は池の 中に突入してしまうであろう。 特開平3-134715号公報の要約書は正確な位置を決定するための衛星制御測位シ ステム（広域測位システム ＧＰＳ）を備えたゴルフカートを開示している。こ のＧＰＳは中央事務所内のディスプレイ上にいろいろなゴルフカートの位置を視 認可能に表示するのに供されている。 特開平5-046079号公報の要約書はＧＰＳの付いたゴルフカートを開示しており 、このＧＰＳはゴルフカートが進んだ距離を周期タイマを用いてメモリに記憶し 、かつＣＤ ＲＯＭ上に格納されているゴルフコースの位置座標を使ってゴルフ カートのそれぞれの位置とゴルフカートによって踏破された距離とをディスプレ イ上に表示するのに供されている。 本発明の目的は、先行技術の欠点を回避した自動車両用誘導システムを提供す ることにある。さらなる目的は、その車両を制御する改良された方法を提示すこ とにある。 これらの本発明の目的は、請求の範囲第１項乃至第９項に示した特徴を備えた 本発明により達成される。 本発明の有利な展開は請求の範囲の従属項（サブクレーム）にその特徴が表さ れている。 本発明によると、移動送信機と自動車両の両方ともが、衛星制御測位システム 用コンピュータを備えた受信および評価装置(receiving and evaluating devic e)を具備している。この衛星測位システムは、例えば、４つの衛星を包含し、こ れら衛星は測位受信機(positioning receiver)により受信されて処理される信号 を同時に送信する。受信および評価装置のコンピュータは傍受したそれら信号か らそれぞれ自分の位置の座標を決定する。 移動送信機は自身の座標を車両に送出し、それら信号を車両のコンピュータが 車両がこれから進むべき進路(path)に関する情報、すなわち計算した送信機の方 向と送信機からの距離の情報とに変換する。 それゆえ、自動車両であって好適にはゴルフカートと、ゴルファによって携帯 される移動送信機は、衛星航法システムの衛星との間で専用通信をしており、か つゴルファからゴルフカートへラジオパス（電波路）を経由して一定のデータ交 換をしており、これによりゴルフカートがゴルファの各位置データ、つまり移動 送信機の方向と移動送信機からの距離とを計算して記憶することができるように なっている。 ゴルファがゴルフカートへ信号“come（来い）”を送ったら、ゴルフカートは 記憶されている位置に沿って進み、ゴルファが以前にたどった進路を正確に追跡 することになる。したがって、ゴルフカートがたどった経路がゴルファのたどっ た経路と実質的に一致するので、ゴルフカートは、例えば、小さな橋を渡って前 方のずっと遠くに離れているゴルファを追跡することができる。 移動送信機は好ましくは高周波送信機を備えており、この高周波送信機をハン ドヘルド送信機とすることができる。このハンドヘルド送信機の助けによって、 ゴルファは自身の各位置を規則的な間隔で、好ましくは毎秒毎に車両へ通信する ことになり、車両のコンピュータがその信号をデータに変換し、それからそのデ ータがモータの制御信号として供されることとなり、それにより車両は送信機の 通った路を追跡することができる。 その車両は車両の進路内にある障害物を検知するセンサを備えるべきである。 このセンサはマイクロ波、超音波、あるいは赤外線波長を用いて構成できる。あ る障害物がトラック内に位置することを検知した場合には、車両は障害物が広が る範囲外にある予め決めたトラックに沿ってこの障害物をすばやく迂回すること ができる。このような迂回トラックは適切な曲線のセットとして予めプログラム しておくことが可能である。 すでに述べたように、送信機（ゴルファ）の位置データはラジオパスを経由し て車両に伝送され、車両がスタート信号を受信する時までに車両のコンピュータ 内に記憶される。その結果、車両は短い時間間隔で周期的に記憶された移動送信 機の進路を正確に追跡することになる。いつでもゴルファは車両にストップ信号 を送信することができ、その結果として車両は直ちに停止することになる。この ような信号がないときは、車両は移動送信機（ゴルファ）に所定距離まで接近す ることになり、この所定距離は好ましくはゴルファにより設定され、車両（ゴル フカート）によって自動的に観測されることになる。 本発明の他の展開として、移動送信機および車両の少なくともいずれか一方に 訂正信号を送るための衛星制御測位装置用の据置型受信および評価装置をさらに 追加して備えてもよい。この据置型受信および評価装置の座標は固定しているの で、衛星航法システムの誤り率（エラーレート）をほぼ零に減少させることがで きるが、またそれは最も正確な方法の所謂差動法(differential method)の助け により移動送信機と車両の位置データを演算することができるからである。この 据置型受信および評価装置は、例えば、ゴルフコースのクラブハウス内に据え付 けることができる。 ゴルフコースのバンカーや小池のような特定の場所を、据置型基準送信機を使 用することにより排除することができ、その結果ゴルフカートがそのような地帯 内を通過することはなくなる。そのような地帯がゴルファによって入り込まれた ときは、ゴルフカートは禁止エリアの縁に止ったままになるか、あるいは送信機 がさらにその禁止エリアを去る時にゴルフカートはその地帯を迂回して送信機を 追跡することとなる。 米国ＧＢＳ（広域測位システム）は、例えば、他の衛星航法システム、例えば 位置探索動作の精度を増大するために使用できる可能性があるロシア衛星航法シ ステムと一緒に用いる衛星航法システムとして使用することができる。基準送信 機が用いられる場合には、“差動法”の手法により位置探索動作の精度が非常に 高くなるので、現存の衛星航法システムの一つでも十分である。 本発明の車両は、オープンフィールド内の移動送信機を所定の経路上で極く高 精度で追跡することになるが、その所定の経路は禁じられた締め出しエリアに車 両が入り込まないように送信機に与えられている経路である。その結果、本発明 の車両は特にゴルフカートとしてとりわけ良く適しているが、しかしそれ専用の ものではない。 本発明によるシステムを、以下の２つの実施例の図面を参照して以下の本分で 簡潔に説明する。 図１は本発明の基本システムを概略的に示した図面であり、また 図２は位置の精度を増加したシステムを概略的に示した図面である。 これら概略図は本発明によるシステムがプレーヤー（ゴルファ）２の後からつ いて行くゴルフカート１に関連する場合の事例を扱ったものである。ゴルフカー ト１とプレーヤー２の移動送信機（図示しない）のそれぞれの受信および評価装 置（図示しない）は、少なくとも４つの衛星からなる衛星システム３と通信して 、このシステムから信号を受信し、受信した信号を受信および評価装置のコンピ ュータにより座標のような位置データに変換する。さらに、プレーヤー２の高周 波送信機は自分の計算した位置データをカート(caddy)１へ送信し、カートのコ ンピュータはプレーヤーから受信したその位置データとカート自身の位置データ とを比較して、プレーヤーからのそれぞれの位置の方向と距離とを計算して記憶 する。プレーヤー２からスタート信号があると、カート１は記憶した位置データ を追跡する。 図２に示すシステムは据置型（定置）基準送信機４をさらに追加して備えてお り、この基準送信機は衛星システム３から位置データを受信もしており、それに より基準送信機は受信した位置データと自分の固定でかつ既知の正確な位置デー タとを比較することにより補正位置データを計算することができ、この補正位置 データは基準送信機から車両１のコンピュータと移動送信機２のコンピュータへ 送られる。この伝送の結果、それらコンピュータはそれぞれの自身の正確な位置 データを計算できる。 車両１の受信および評価装置はプレーヤー２の「補正ずみの」位置データを得 るので、車両のコンピュータはプレーヤーの方向とプレーヤーからの距離とを計 算できる。これらの値は１秒間隔で記憶される。 車両１はプレーヤーからスタート信号を受信した時には、所定距離までプレー ヤーに接近するまで、記憶されたトラックを追跡することになる。この所定距離 の位置で、車両は自動的に停止することになる。 車両とプレーヤー間の距離があらかじめ決められた、適応可能な最小値(adjus table minimum value)を超えた場合には、車両１はスタート信号の受信なしにプ レーヤー２を追跡することになることは、本発明の範囲に属するものである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１０月１日 【補正内容】 （補正明細書第２頁） この先行技術のゴルフカートはすでに提供され実際に成功はしている。しかし ながら、この高周波と超音波を組み合わせた位置探索システムの欠点は、ハンド ヘルド送信機を所持したゴルファによって以前にとられた進路(path)をゴルフカ ートが正確に追跡できず、ただ多角形に進路に接近する点にあって、この点は進 路の状況によっては不具合なことになり得る。この自動車両は小さな曲った進路 に沿って自動送信機に追従できないものであり、ただトラックのコースにしたが ってそのような経路に左右に近付くことができるだけのものであった。その上、 この先行技術は自動車両を地面の特定部分に入れなくする可能性についての提案 はしておらず、それは例えば、もしハンドヘルド送信機が池の向こう側にあった ときに、信号“follow（追跡せよ）”が与えられたとすると、この自動車両は池 の中に突入してしまうからである。 特開平3-134715号公報の要約書は正確な位置を決定するための衛星制御測位シ ステム（広域測位システム ＧＰＳ）を備えたゴルフカートを開示している。こ のＧＰＳは中央事務所内のディスプレイ上にいろいろなゴルフカートの位置を視 認可能に表示するのに供されている。 特開平5-046079号公報の要約書はＧＰＳの付いたゴルフカートを開示しており 、このＧＰＳはゴルフカートが進んだ距離を周期タイマを用いてメモリに記憶し 、かつＣＤ ＲＯＭ上に格納されているゴルフコースの位置座標を使ってゴルフ カートのそれぞれの位置とゴルフカートによって踏破された距離とをディスプレ イ上に表示するのに供されている。 （補正請求の範囲第１項〜第７項） １．駆動装置と制御装置と信号受信装置を具えた自動車両、とりわけゴルフカー ト、および前記車両へ位置信号を送信できる装置とを具備し、それにより該車両 が該移動送信装置を追跡できるようにし、前記移動送信装置と前記自動車両はそ れぞれ衛星制御測位システム用のコンピュータを装備した受信および評価装置を 備えている自動車両用の誘導システムであって、 前記移動送信装置（２）および前記車両（１）の少なくともいずれか一方へ補 正信号を送出する衛星制御測位システム用据置型受信および評価装置（４）をさ らに備えていることを特徴とする自動車両用誘導システム。 ２．前記移動送信装置は高周波ハンドヘルド送信機を備えていることを特徴とす る請求項１に記載の誘導システム。 ３．前記移動送信装置（２）は、好ましくは各秒毎に、自身の位置を示す信号を 前記車両（１）へ送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘 導システム。 ４．前記車両（１）は自身の進路に沿った位置にある障害物を検知するセンサを 具えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の誘 導システム。 ５．前記センサはマイクロ波および／または超音波および／または赤外線の送信 器であることを特徴とする請求項４に記載の誘導システム。 ６．前記車両（１）の前記受信および評価装置のメモリは、前記移動送信機（２ ）から受信した位置信号を、該車両（１）がその位置を通って進行する時までに 格納することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の誘導 システム。 ７．前記車両（１）に対して侵入を禁止されているエリアの絶対座標が該車両の 前記コンピュータに記憶されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６の いずれか１つに記載の誘導システム。 【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項 【提出日】１９９６年１１月１３日 【補正内容】 （補正明細書第２ａ頁） 米国特許第5 331 561 号公報は、運転者なしに道路上を先導車両に所定の短距 離で追従して行く車両を開示している。両方の車両はＧＰＳ受信機を備えている 。先導車両は側面センサを用いてサイド・レンジ・データ（横方向の範囲のデー タ）を集めているが、このデータはその車両と横の物体間のそれぞれの距離で与 えられる。さらに、非常に遠くをカバーする距離を各サイド・レンジ・データに 関して計測している。先導車両は随行車両に対してこれらのデータを送信し、随 行車両はその様なサイド・レンジのプロフィール（輪郭）を決定し、これらのデ ータと送信されたデータとを比較する。もし、偏差がある場合は、随行車両のコ ースは適切に補正されてサイド・レンジ・データが再び一致する。 米国特許第5 043 903 号公報は、編隊で飛行するへリコプターあるいは航空機 の飛行動作をサポートするシステムを開示している。この文献はこのような編隊 を組んだ各航空機の位置を計測して、航空機間の相互の距離を保持することに関 するものである。 本発明の目的は、正確な誘導を保証する自動車両用の誘導システムを提供する ことにある。さらなる目的は、その車両を正確に誘導する方法を提示すことにあ る。 （補正請求の範囲第８項〜第１０項） ８．自動車両が移動送信装置を自動的に追跡でき、かつ所定の距離まで該移動送 信機に接近でき、前記車両と前記移動送信装置とが衛星システムから所定の時間 間隔で送られてくる信号を受信し、かつ受信した該信号から自身のそれぞれの位 置を計算し、前記移動送信装置は前記位置を示す信号を前記車両に送信し、該車 両は受信した該位置を記憶し、ある信号のときに該車両は記憶した位置を追跡す るというように自動車両、好ましくはゴルフカートを制御する方法であって、 前記移動送信装置および前記車両の少なくともいずれか一方は、さらに据置型 基準送信機から位置信号を受信し、受信した前記位置信号から自身の補正された 、正確な位置データを決定することを特徴とする自動車両制御方法。 ９．前記車両は所定の距離まで前記移動送信機に近付くことを特徴とする請求項 ８に記載の方法。 １０．前記車両は侵入禁止エリア（複数）を記憶し、進行すべき位置が侵入禁止 エリアを通って導かれているような場合に、そのようなエリアを迂回することを 特徴とする請求項８または請求項９に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，Ｍ Ｃ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ， ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)， ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ， ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，Ｍ Ｗ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．駆動装置と制御装置と信号受信装置を具えた自動車両、とりわけゴルフカー ト、および前記車両へ位置信号を送信できる装置とを具備し、それにより該車両 が該移動送信装置を追跡できるようにした自動車両用誘導システムであって、 前記移動送信装置（２）と前記自動車両（１）は衛星制御測位システム用のコ ンピュータを装備した受信および評価装置をそれぞれ備えていることを特徴とす る自動車両用誘導システム。 ２．前記移動送信装置は高周波ハンドヘルド送信機を備えていることを特徴とす る請求項１に記載の誘導システム。 ３．前記移動送信装置（２）は、好ましくは各秒毎に、自身の位置を示す信号を 前記車両（１）へ送信することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘 導システム。 ４．前記車両（１）は自身の進路に沿った位置にある障害物を検知するセンサを 具えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の誘 導システム。 ５．前記センサはマイクロ波および／または超音波および／または赤外線の送信 器であることを特徴とする請求項４に記載の誘導システム。 ６．前記車両（１）の前記受信および評価装置のメモリは、前記移動送信機（２ ）から受信した位置信号を、該車両（１）がその位置を通って進行する時までに 格納することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の誘導 システム。 ７．前記移動送信装置（２）および前記車両（１）の少なくともいずれか一方へ 補正信号を送出する衛星制御測位システム用据置型受信および評価装置（４）を さらに備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記 載の誘導システム。 ８．前記車両（１）に対して侵入を禁止されているエリアの絶対座標が該車両の 前記コンピュータに記憶されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７の いずれか１つに記載の誘導システム。 ９．自動車両、好ましくはゴルフカート、が移動送信装置を自動的に追跡でき、 かつ所定の距離まで該移動送信機に接近できるように該自動車両を制御する方法 であって、 前記車両と前記移動送信装置とが衛星システムから所定の時間間隔で送られて くる信号を受信し、かつ受信した該信号から自身のそれぞれの位置を計算し、前 記移動送信装置は自身の位置を示す信号を前記車両に送信し、該車両は受信した 該位置を記憶し、ある信号のときに該車両は記憶した位置を追跡することを特徴 とする自動車両の制御方法。 １０．前記移動送信装置および前記車両の少なくともいずれか一方は、さらに据 置型基準送信機から位置信号を受信し、受信した前記位置信号から自身の補正さ れた、正確な位置データを決定することを特徴とする請求項９に記載の方法。 １１．前記車両は所定の距離まで前記移動送信機に近付くことを特徴とする請求 項９または請求項１０に記載の方法。 １２．前記車両は侵入禁止エリア（複数）を記憶し、進行すべき位置が侵入禁止 エリアを通って導かれているような場合に、そのようなエリアを迂回することを 特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれか１つに記載の方法。