JPS58207110A - 自動走行車輌 - Google Patents
自動走行車輌Info
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- JPS58207110A JPS58207110A JP57090399A JP9039982A JPS58207110A JP S58207110 A JPS58207110 A JP S58207110A JP 57090399 A JP57090399 A JP 57090399A JP 9039982 A JP9039982 A JP 9039982A JP S58207110 A JPS58207110 A JP S58207110A
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0234—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
- G05D1/0236—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons in combination with a laser
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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- Remote Sensing (AREA)
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- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、定点に設けられたレープ−光源から発光され
るレーザー光線を受光する受光器ｒ偏見、このレーサー
光線を参囮することで＃ＩＪ狂位ばを算出しながら所定
コースを自動走行するように構成され友自助走行車輌に
関する。
るレーザー光線を受光する受光器ｒ偏見、このレーサー
光線を参囮することで＃ＩＪ狂位ばを算出しながら所定
コースを自動走行するように構成され友自助走行車輌に
関する。
かかる自動走行車輌にあＩつでは、現在位置を慣用する
ことによって所定コースとのずれを修正しつつ走行する
ので走行ＶＣ＃う誤差の蓄積がない点で優れているが、
障棲物等によって発光源からのレーザー光線が遮ぎられ
で車輌側に届かなくなって受光不能状ｓＶｃ陥ると、所
定コースを自助走行することが不０Ｊ能になる入点があ
る。
ことによって所定コースとのずれを修正しつつ走行する
ので走行ＶＣ＃う誤差の蓄積がない点で優れているが、
障棲物等によって発光源からのレーザー光線が遮ぎられ
で車輌側に届かなくなって受光不能状ｓＶｃ陥ると、所
定コースを自助走行することが不０Ｊ能になる入点があ
る。
本発明（・ま、し゛−デー光線を参照しクク走行するＥ
記自１走行車輌の利点を十分に生かすために、上記欠点
を解消することを目的とする。
記自１走行車輌の利点を十分に生かすために、上記欠点
を解消することを目的とする。
かかる目的全達成するために、本発明による自動走行車
輌は、〕Ｊεし、−デー光線を受光不可能な状＄になっ
た場合には、計測される走行距離と予め記憶されている
データに基いて、その走行距離に於けるステアリング操
作量を決定して自助走行する制御に自動的に切換えられ
る手段を設けであることを特徴とするものであるっ本発
明の自動走行車＠は、Ｅ記特徴構ｉを有するが故に、発
光綜からのレーデ−光線を遣る障害物のある場所でも
−１、 ／−Ｐ 凄４専自助走行ｆることかり能になるばかりでなく、突
発的なレーザー光線の遮断に対しても対処能力があり、
不測にレーザー光線が途絶えることによって走行に支障
が生じることが無いようにできた。
輌は、〕Ｊεし、−デー光線を受光不可能な状＄になっ
た場合には、計測される走行距離と予め記憶されている
データに基いて、その走行距離に於けるステアリング操
作量を決定して自助走行する制御に自動的に切換えられ
る手段を設けであることを特徴とするものであるっ本発
明の自動走行車＠は、Ｅ記特徴構ｉを有するが故に、発
光綜からのレーデ−光線を遣る障害物のある場所でも
−１、 ／−Ｐ 凄４専自助走行ｆることかり能になるばかりでなく、突
発的なレーザー光線の遮断に対しても対処能力があり、
不測にレーザー光線が途絶えることによって走行に支障
が生じることが無いようにできた。
以下、図面に基いて本発明の詳細な説明する０
第１図に示すように、所定位置ＡＶこけレーザー光線ｆ
ｉｌが設けられ、このレーザー光源用から水平面内を定
食するレーサー光線が発せられ、そのレーザー光線ｖｃ
にその発光方位を示す情報が乗るように茨調が行なわれ
てい、Ｏｏ 一方、移動体である車輌（２１には一定聞
隔ｆａ）毎に−列しこ配置きれた３個の受光＆ ＋３１
・・が設けられている。 これら受光ｍ ｔＢＩ・・は
、各々の位置Ｂ。
ｉｌが設けられ、このレーザー光源用から水平面内を定
食するレーサー光線が発せられ、そのレーザー光線ｖｃ
にその発光方位を示す情報が乗るように茨調が行なわれ
てい、Ｏｏ 一方、移動体である車輌（２１には一定聞
隔ｆａ）毎に−列しこ配置きれた３個の受光＆ ＋３１
・・が設けられている。 これら受光ｍ ｔＢＩ・・は
、各々の位置Ｂ。
Ｃ，Ｄをレーザー光線が定量した時にレーザー先勝を受
光し、レーサー光線ＶＬのｔられたレーデ−光線の発光
方位角θ５．θ２．θ３才復調によって検出する。 そ
こで、θ２．θ７．θ１が知れることによりこれらθ６
．θ７．θ３より、次の様な方法によりて車輌自らの位
置を算出する。 則ち、原理的には第１図Ｖｃ麿て、 驕；θ、−θ１．α２＝θ３−θ。
光し、レーサー光線ＶＬのｔられたレーデ−光線の発光
方位角θ５．θ２．θ３才復調によって検出する。 そ
こで、θ２．θ７．θ１が知れることによりこれらθ６
．θ７．θ３より、次の様な方法によりて車輌自らの位
置を算出する。 則ち、原理的には第１図Ｖｃ麿て、 驕；θ、−θ１．α２＝θ３−θ。
であり、三角形ＡＢＣ及び三角形ＡＣＤ Ｋ定弦定理を
適用し、ＡＣ間の距離を／、ＡＢＤをＸとすることで ｄ ｌ ｄ ／ｓｉｎα、
８＋ｎｊ ！ｌｉｎ α２ ５ｉｎ（ｆ
ｆｌ＋Ｑ！、十Ｉ）が導出し、これら両式から！及びｘ
ｆ解くものである。
適用し、ＡＣ間の距離を／、ＡＢＤをＸとすることで ｄ ｌ ｄ ／ｓｉｎα、
８＋ｎｊ ！ｌｉｎ α２ ５ｉｎ（ｆ
ｆｌ＋Ｑ！、十Ｉ）が導出し、これら両式から！及びｘ
ｆ解くものである。
次に、第２図を用いて・レーザー光線の又調号法につい
てａ明す心。
てａ明す心。
レーザー光源用でにレーザー光線の発光体１１１ノがモ
ーターｔ１２Ｊによって鉛直軸芯Ｉｄ９に回転させられ
ると共に、ニスの発光方位θは回転軸に連結されたロー
タリーエンコーダ四で検出される。
ーターｔ１２Ｊによって鉛直軸芯Ｉｄ９に回転させられ
ると共に、ニスの発光方位θは回転軸に連結されたロー
タリーエンコーダ四で検出される。
ロータリーエンコーダリ印の出力ＨＤ／ＡコンバータＨ
に入力され、Ｄ／Ａコンバータｏ４の出力はＶ−Ｐ：ｌ
ンパータ（１５１に入力されていて、Ｖ−Ｐコンバータ
ｕａｉロータリーエンコーダ（ｌ騰の出カニ応じて、出
力するパルスの周期を変化させるっレーサー光線（Ｉり
は、このＶ−Ｐコンバータ０５） カら出力されるバル
メ砿動している。 従って、レーザー光源（１１＞）”
らは、発光方位毎に異なる周期で点滅するレーザー光線
が順次異なる方位に向けて見せられる。
に入力され、Ｄ／Ａコンバータｏ４の出力はＶ−Ｐ：ｌ
ンパータ（１５１に入力されていて、Ｖ−Ｐコンバータ
ｕａｉロータリーエンコーダ（ｌ騰の出カニ応じて、出
力するパルスの周期を変化させるっレーサー光線（Ｉり
は、このＶ−Ｐコンバータ０５） カら出力されるバル
メ砿動している。 従って、レーザー光源（１１＞）”
らは、発光方位毎に異なる周期で点滅するレーザー光線
が順次異なる方位に向けて見せられる。
一方、車輌＋２１ Ｋ設けられた受光器（３１・・は各
々受光したレーザー光線の点滅周期を測定する様に構成
されている。 即ち、受光器（３）によって受光される
レーサー光線は光学フィルター回を通り受光体■に達し
、この受光体■でレーザー光線による信号は′電気によ
る信号に変換される。 受光体■の出力はバンドパスフ
ィルター儲に入力され自然光によるノイズ酸分が除去さ
れ、仄に波形整形を行うコンパレータ（至）に入力され
ており、このコンパレータ（財）からはレーザー光線の
点滅に対応したパルスが発生する一コンパレータ（至）
の出力に点滅回数をカクントするカクンクｃ（５１とレ
ーザー光線の照射時間を測定する時間計測回路（至）に
入力されている。 時同計測回路圓はレーザー光線の走
査による７回毎の照射によりてコンパレータ（至）から
泉孝ｎＶｃ出力されるパルスと最後に出力されるパルス
の間の時１１］＝ｉ測定することで７回毎の照射時間を
測定する。 即ち、時同計測回路（至）の７リツプ７０
ンブ（３６１）はコンパレータ（至）の最初のパルスで
セントされることによってゲート（８６２）を開き、以
後力クンタ（８６８）がタロツクパルスａｔカウントす
る。 ７リンブ７０ンプＬ８６１Ｊｉ前記クロンクパル
スＯｔ−カクントする第２カクンタ（８６４Ｊのキャリ
ー出力によってリセットされゲート（８６２）を閉じる
が、第２カクンタ（３６４）のりセント端子にはコンパ
レータ（至）の出力が入力されており、レーザー光線が
受光器ｆＢ＋に照射している間はキャリーを出力する以
前にリセットきれる。
々受光したレーザー光線の点滅周期を測定する様に構成
されている。 即ち、受光器（３）によって受光される
レーサー光線は光学フィルター回を通り受光体■に達し
、この受光体■でレーザー光線による信号は′電気によ
る信号に変換される。 受光体■の出力はバンドパスフ
ィルター儲に入力され自然光によるノイズ酸分が除去さ
れ、仄に波形整形を行うコンパレータ（至）に入力され
ており、このコンパレータ（財）からはレーザー光線の
点滅に対応したパルスが発生する一コンパレータ（至）
の出力に点滅回数をカクントするカクンクｃ（５１とレ
ーザー光線の照射時間を測定する時間計測回路（至）に
入力されている。 時同計測回路圓はレーザー光線の走
査による７回毎の照射によりてコンパレータ（至）から
泉孝ｎＶｃ出力されるパルスと最後に出力されるパルス
の間の時１１］＝ｉ測定することで７回毎の照射時間を
測定する。 即ち、時同計測回路（至）の７リツプ７０
ンブ（３６１）はコンパレータ（至）の最初のパルスで
セントされることによってゲート（８６２）を開き、以
後力クンタ（８６８）がタロツクパルスａｔカウントす
る。 ７リンブ７０ンプＬ８６１Ｊｉ前記クロンクパル
スＯｔ−カクントする第２カクンタ（８６４Ｊのキャリ
ー出力によってリセットされゲート（８６２）を閉じる
が、第２カクンタ（３６４）のりセント端子にはコンパ
レータ（至）の出力が入力されており、レーザー光線が
受光器ｆＢ＋に照射している間はキャリーを出力する以
前にリセットきれる。
従ッてコンパレータ（至）が最後のパルスを出力した後
一定時間経過後にグー） （８６ｇ）が閉じられ、この
一定時間は再びレーザー光線がその受光器（３１ヲ足査
するまでの時間間隔より走いものである。
一定時間経過後にグー） （８６ｇ）が閉じられ、この
一定時間は再びレーザー光線がその受光器（３１ヲ足査
するまでの時間間隔より走いものである。
こうしてレーザー光線の点滅周期を測定することで、受
光器（８１が受光したレーザー光線の発光方位θが検出
され、ｆＩｒＪ記の原理に従って車輌の位置がマイクロ
コンピュータ（４）から成る演算部によって算出される
。
光器（８１が受光したレーザー光線の発光方位θが検出
され、ｆＩｒＪ記の原理に従って車輌の位置がマイクロ
コンピュータ（４）から成る演算部によって算出される
。
次に、走行制御についてまず第８図を用いて説明する。
走行コース（Ｃ＋ ｌ Ｃ２）のデータはコース上の点
Ｐｌ ＋ Ｐ、＋ Ｐ３・・の座標が与えられメモ！Ｊ
１５１に格納されている。 基本的に車輌＋２１は原
理的にレーザー光線によって検出した現在位置と目標と
なる地点ＩＪとの比較を行って目標地点にｊ；；Ｊ）で
走行し、はぼ目標地点に達する、毎に目標地点を更新す
る様に構成されている。
Ｐｌ ＋ Ｐ、＋ Ｐ３・・の座標が与えられメモ！Ｊ
１５１に格納されている。 基本的に車輌＋２１は原
理的にレーザー光線によって検出した現在位置と目標と
なる地点ＩＪとの比較を行って目標地点にｊ；；Ｊ）で
走行し、はぼ目標地点に達する、毎に目標地点を更新す
る様に構成されている。
即ち、レーザー光線による位置測定が可能な場合には、
現在位置から目標地点に向うベクトルＸと車体の前きと
から操向輪の向き（車体に対する相対角）とその偏向し
ている時間を決定する。 尚、操向輪の相対角を一定に
するときには時間のみでよく、又、時間に代えて走行距
離とすることで車速に関係なく制御が行い得る。
現在位置から目標地点に向うベクトルＸと車体の前きと
から操向輪の向き（車体に対する相対角）とその偏向し
ている時間を決定する。 尚、操向輪の相対角を一定に
するときには時間のみでよく、又、時間に代えて走行距
離とすることで車速に関係なく制御が行い得る。
次に、レーザー光線が障害物（６）に遮られた時の制御
について説明する。
について説明する。
障害物（６）がない場合には、レーザー光線が定食する
ことで同人的に受光器（３１ヲ照射する。
ことで同人的に受光器（３１ヲ照射する。
しかし、障害物（＋１）がレーザー光線を遮った場合に
は、予定時間が経過後もレーザー光線は受光器（３１に
照射されない。 従って、レーザー光線が照射した彼の
経過時間を測定し、この経過時間が所定＠を過えた時°
制御方法を変更する。
は、予定時間が経過後もレーザー光線は受光器（３１に
照射されない。 従って、レーザー光線が照射した彼の
経過時間を測定し、この経過時間が所定＠を過えた時°
制御方法を変更する。
この時には走行距離を計測することで現在位置を推定し
、目標地点に達したと推定する毎にその目標地点に向け
て走行する様に礁体を向ける。 そして、受光器がレー
ザー光線を受光すると同時にレーザー光線を参照した走
行制御に移る。
、目標地点に達したと推定する毎にその目標地点に向け
て走行する様に礁体を向ける。 そして、受光器がレー
ザー光線を受光すると同時にレーザー光線を参照した走
行制御に移る。
次に、別方法のプレイバンク制御との切換えについて説
明する。
明する。
この方法はあらかじめレーザー光線に対する障害物１ｂ
）が存在することが既知である場合にそノ区ｆｌｌ（Ｃ
Ｊで用いられる。 プレイパック％ｒｌｌは走行距離毎
にステアリング欺が与えられてνシその量を再生しクク
走行を行うものである。
）が存在することが既知である場合にそノ区ｆｌｌ（Ｃ
Ｊで用いられる。 プレイパック％ｒｌｌは走行距離毎
にステアリング欺が与えられてνシその量を再生しクク
走行を行うものである。
レーザー光線を参照した制御からプレイバンク制御への
切り替えは、前記座伶を記憶するメモリに座標と共に記
憶された識別記号によって切 ４り換えられる。
切り替えは、前記座伶を記憶するメモリに座標と共に記
憶された識別記号によって切 ４り換えられる。
一方、プレイバンク制御からレーザー光線を参照した制
御に戻るためにプレイバンク制御に於けるステアリング
量を記憶するメモリにはステアリング量と共に切換用の
記号によりて行なわれａものである。
御に戻るためにプレイバンク制御に於けるステアリング
量を記憶するメモリにはステアリング量と共に切換用の
記号によりて行なわれａものである。
尚、所定コースのデータを与えるＫｉ人為的操縦によっ
て車輌を運転し、その場合にレーザー光線が受光器ｆａ
ｌｌ Ｋ照射するごとに現在位置を算出し記憶すると共
に、レーザー光線が逼られる区間は切換スイッチによっ
てステアリング量を記憶させるもので・ｂシ、切換時の
切換スインチ蜘らの信号が制御方法を切り替る記号とし
て記憶されるものである。
て車輌を運転し、その場合にレーザー光線が受光器ｆａ
ｌｌ Ｋ照射するごとに現在位置を算出し記憶すると共
に、レーザー光線が逼られる区間は切換スイッチによっ
てステアリング量を記憶させるもので・ｂシ、切換時の
切換スインチ蜘らの信号が制御方法を切り替る記号とし
て記憶されるものである。
また、本実施例でにレーザー光線の発光方位の角度情報
をパルスの周期で表わしているが、これに代えて通常の
テイジタル通信同様にコード化したパルス例によって情
報を送受する様に構成してもよい。
をパルスの周期で表わしているが、これに代えて通常の
テイジタル通信同様にコード化したパルス例によって情
報を送受する様に構成してもよい。
図面は零宛例に俤る自助走行車輌の大施例？示し、第１
図はレーザー光線を用いた位＠ｍ、ｌｉ１方法を図解し
た平面図、第２凶にレーザー光源及び受光器のシステム
図、そして、第８図はレーザー光＃を用りた走行方向の
制御を図解した図である。 ＋１１・・・・・・レーザー光源、Ｌｌ＋・・・・・・
受光器。 代理人 弁理士 北 村 修
図はレーザー光線を用いた位＠ｍ、ｌｉ１方法を図解し
た平面図、第２凶にレーザー光源及び受光器のシステム
図、そして、第８図はレーザー光＃を用りた走行方向の
制御を図解した図である。 ＋１１・・・・・・レーザー光源、Ｌｌ＋・・・・・・
受光器。 代理人 弁理士 北 村 修
Claims (1)
- 定点に設けられたレーザー光源（１；から発光されるレ
ーザー光線を受光する受光器＋３１を備え、このレーザ
ー光ａを参照することで現在位置を算出しなから所定コ
ースを自動走行するように構成された自動走行車輌でめ
クーＣ１前記レーザー光ｌ１１８！を受光不可能な状態
になった場合には、計測される走行距離と予め記憶され
ている／−タに基いて、その走行距離に於けるステアリ
ング操作ｉｌを決定して自動走行する制御に自助的に切
換え可能に構成しであることを特徴とする自動走行車輌
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57090399A JPS58207110A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 自動走行車輌 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57090399A JPS58207110A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 自動走行車輌 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58207110A true JPS58207110A (ja) | 1983-12-02 |
Family
ID=13997500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57090399A Pending JPS58207110A (ja) | 1982-05-26 | 1982-05-26 | 自動走行車輌 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58207110A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63298411A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-06 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 無人車の誘導装置 |
-
1982
- 1982-05-26 JP JP57090399A patent/JPS58207110A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63298411A (ja) * | 1987-05-28 | 1988-12-06 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 無人車の誘導装置 |
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