JPS5957306A - 地上移動体の誘導とその操舵方法 - Google Patents

地上移動体の誘導とその操舵方法

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JPS5957306A
JPS5957306A JP57169066A JP16906682A JPS5957306A JP S5957306 A JPS5957306 A JP S5957306A JP 57169066 A JP57169066 A JP 57169066A JP 16906682 A JP16906682 A JP 16906682A JP S5957306 A JPS5957306 A JP S5957306A
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JP
Japan
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steering
route
ground
moving object
straight
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Application number
JP57169066A
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English (en)
Inventor
Atsuo Hirai
平井 敦夫
Junichi Teruda
照田 順一
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Hitachi Kiden Kogyo Ltd
Original Assignee
Hitachi Kiden Kogyo Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5957306A publication Critical patent/JPS5957306A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons
    • G05D1/0236Control 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
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0244Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using reflecting strips

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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Optics & Photonics (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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は地」−移動体の誘導とその操舵方法に係り、直
線経路走行には誘導信号による操舵形態を、又曲線経路
走行には自立信!による操舵形態を選択切替えることに
より、地上移動体を設定経路に沿って走行し得しめる誘
導とその操舵方法に関する。
経路のうち直線部分の誘317走行制御装置としてずで
に提案されているものに「移動体の操舵信号発生装置」
(特願昭55−141306)かあり、−力曲線部分の
誘導制御方法としては「地−1−移動体の誘導ならびに
制御用光ビームの走査方法およびその走査装置」(特願
昭56−184260)がある。
すなわち前者の装置は地上移動体が走行すべき経路の」
一方に固定された位置にレーザビーム発生装置か設けら
れており、このレーザビーム発生装置は経路(例えは道
路)の面上の地上移動体(例えは無人搬送車)が移動す
べき経路に沿う方向に鋭い指向性を有するレーザビーム
を走査するものである。
一方後者の方法は光ビーム発生装置から所定装置し、当
該反射鏡は回転又は回動軸と直交する別の軸に回動可能
に軸支されており、当該軸の勘に前記反射鏡の反射面を
変位することにより入射する光ビームの走査方向を可変
とする方法である。
しかしながら1−記した両手段を用いて、直線部分と曲
線部分の組合せから構成せしめようとずれは、各直線部
分および各曲線部分にそ]1それレーザビーム発生装置
を別設することを要するためンステム全体の複雑化、ひ
いてはそのコスト高を避けられないという欠点を有する
本発明は」−記事情に鑑みてなされたもので、その目的
はレーザビーム走査手段の分担は直線部分のみとし、曲
線部分の走行については地1′−移動体がこれに塔載し
た誘導走行装置内に予め記憶設定しているプログラムに
従って自立走行せしめることにより、前記レーザビーム
発生装置の所要設置数を減することができ、更に地−1
−経路設定に多大の自由度を持ちひいては経済的汀つ保
守の容易な誘導方法及び地上移動体の操舵方法を提供す
ることにある。
以下本発明に係る方法(以下「本発明方法」と呼ぶ)の
実施例について説明する。
第1図は地−1−移動体の走行経路をしめす図であって
、Aは出発点、BおよびCは直線部分と曲線部分の変曲
点、Dは終点である。
なお同図において曲線部分は説明の簡略化のため、角度
θ、曲率半径にの円弧としであるが、これは必すしも円
弧に限られず、曲率半径の変化する一般的曲線であって
もよい。そして上記B、 Cの変曲点には例えばビーム
状光線を発射する光源である位置信号発生装置5が経路
近傍に定置されている。
まづ直線部分An、CDの経路を誘導走行するときはレ
ーザビーム誘導走行手段によるものであり、この手段に
ついて説明する。
すなわち第2図ないし第4図は以前の出願及び今回の出
願に共通する地上移動体のレーザビーム誘導手段を説明
するための原理図である。
図において、地上移動体1が走行すべき経路2の上方の
固定された位置にレーザビーム発生装置3が設けられる
。このレーザビーム発生装置3は経路(例えば道路)2
の面上の地」−移動体(例えば自動車)か移動すべき経
路に沿う方向に鋭い指向性を有するレーザビームI、B
を走査する。
第5図はレーザビームの走査手段を説明するための説明
図であって、レーザビーム発生部31から発射されたレ
ーザビームをその経路前方に設けた回転または回動する
反射鏡32でも−)て反射させるように構成されている
。すなわち第5図AではレーザビームLBは左下方向へ
、第5図Bでは右下方向へ反射される。そして当該反射
鏡32は回転または回動しているから、結局第4図に示
すことく、略三角形をなす領域内にて走査されることに
なる。
すなわちこの誘導走行手段は、地上移動体が走行すべき
経路近辺の任意の固定位置からレーザビーム発生装置に
より、当該移動体が移動すべき経路に沿う方向に鋭い指
向性を有するレーザビームを走査させ、当該移動体上に
設けたビームセンサー4によって受信した信号により経
路上を走行するのに必要な操舵信号を発生させ地上移動
体を操舵走行させるか、この場合のレーザビーム走査手
段は、レーザビーム発生装置から所定間隔離れた位置に
回転又は回動する反射鏡をおき、前記発生装置から発生
したレーザビームを反射させ、経路」−を順次走査させ
ている。
次に本発明方法を実現する為の地上移動体に塔載される
操舵制御装置につき第6図のブロックダイヤグラムに基
ついて説明する。
スタート信号(図示しない)によって左右の位相制御器
141.142からは一定の位相角信号が出力され、左
右側モーター12.13にはザイリスク163.164
により相等しい電流が流される。これにより左右両車輸
10J1は相等しい回転数が与えられ移動体は直進走行
を開始する。
先ずビームセンサー4の例えば太陽電池からなる受光素
子101又は102が前述の経路に沿って走査されてい
るレーザビームを検知した場合は判別増幅器120によ
って信号の判別と増幅が行われ出力される。即ち左の受
光素子が、受光した信号であれは移動体の中心線は経路
から右に外れていることになるので、左位相制御器14
1に前記出力か入力され、該位相制御器14]からの出
力が左サイリスク163のゲート回路に加えられ、左モ
ータ12の入力電流を減少させ、左車輪10の回転数を
下ける。
その結果地上移動体は左に操舵され、経路上に戻される
。逆の場合も全く同様であり、レーザビームが左右両受
光素子の境界線を照射する様になれは操舵は安定し、地
−1−移動体は直進する。
次に地上移動体か第1図の変曲点Bに到達ずれば、同図
に示す位置信号発生装置5から発射されるビーム状光線
を例えば受光素子より構成される位置センサー151に
より光電変換する。光電変換された出力は弁別増幅器1
52により増幅され、比較計算器132を駆動してRO
M13]に記憶されている経路情報の読出しが開始され
ると共にスイッチング回路153を駆動して位相制御器
の出力を誘導形態から自立形態に切替える。
前記読出された経路情報は比較計算器132で処理され
、操舵方向および操舵量を決定して信号発生器133に
送られる。該信号発生器133がらの出力は左又は右の
位相制御器141、又は142を駆動する。例えは右旋
回であれば右パルス発生器162の発生パルスの位相を
シフトさせ右サイリスク164を制御して右モーターへ
の流入電流を減少させる。
その結果右車輪の回転数を減少させることになり、左右
側車輪の回転数の差異により移動体を右旋回させること
となる。
尚左右側車輪10、Hの回転数はそれぞれ左右の回転感
知器14.15によって、当該回転数に比例する電圧に
変換され走行経路演算器134に入力され移動体か走行
して来た経路が計算される。その出力は前記の比較計算
器132にへカされ、ROM13]から読出した設定経
路と比較され、その差が零になる様に操舵すべく位相制
御器が制御される。
本実施例に於ては曲線経路を単一の円弧として説明した
か、これに限定されるものではなく、複雑な曲線経路で
あっても、これを複数個の円弧の集合として処理するこ
とにより本実施例と同様に自立走行をすることができる
。たたし、この場合に於ては第1図に示す旋回中心0の
坐標も経路関数のパラメーターとして加えなければなら
ない。
本発明方法は以上の如く構成されているので、地−に移
動体の経路を設定するに当っては経路の直線部分にのみ
誘導設備を配設すれはよく、複雑な曲線部分には何らの
地上設備を必要とせず、しかもこの曲線経路はプログラ
ムの変更により自由に変更し得るものである。従ってシ
ステムの複雑化、高価格化を避けることか出来ると共に
地上経路の投置に当っては多大の自由度を持たせ得る効
果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は地上移動体の走行経路を示す説明図、第2図〜
第5図はレーザビーム誘導手段を説明するための原理図
、第6図は地上移動体に塔載される操舵方法を実現する
為のブロックダイヤグラムである。 1・・・移動体、2・・・経路、3・・・レーザビーム
発生装置、4・・・ビームセンサー、訃・・位置信号発
生装置、10・・・左車輪、11・・・右車輪、12・
・・左モータ−、13・・右モータ−,14・・・左回
転感知器、15・・・右回転感知器、101・・・左受
光素子、102・・・右受光素子、120・・・判別増
幅器、コ31・・・1(OM、132・・・比較計算器
、133・・・信号発生器、134・・・走行経路演算
器、141・・・左位相制御器、142・・・右位相制
御器、151・・・位置センサー、152・・・弁別増
幅器、153・・・スイッチング回路、161・・・左
パルス発生器、162・・・右パルス発生器、163・
・・左ザイリスタ、164・・・右サイリスク。 特許出願人 日立機電工業株式会社 代理人弁理士大西孝冶 第1図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)予め設定された曲線および曲線を含む経路に沿 
    で走行する地上移動体の操舵方法に於て、走行経路の形
    状により誘導形態或いは自立形態の操舵方法に切替走行
    させると共に、それぞれ別個に制御される2個のモータ
    ーにより、左右の車輪を別々に駆動することにより操舵
    することを特徴とする地ト、移動体の誘導とその操舵方
    法4、(2)前記誘導形態による操舵方法に於て、直線
    経路に沿って走査されているレーザビーム等による誘導
    信号を地I−移動体に塔載されたビームセンサーにより
    受光し、その受光状態により操舵計およびその方向を弁
    別し、前記左右側モーターにそれぞれ適正な回転数を与
    えることにより、地上移動体を設定経路に沿って直進さ
    せることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の地上
    移動体の誘導とその操舵方法。 (3)前記自立形態による操舵方法に於て、地上移動体
    か曲線経路を走行するに当り、予め記憶素子に記憶され
    ている曲線経路情報と、地」1移動体の左右の車輪の回
    転数を基にして算出された走行経路とを計算器により比
    較処理し、その出力信づにより、前記左右側モータにそ
    れぞれ適正な回転数を!jえて操舵することにより、地
    上移動体を予め設定された曲線経路に沿って走行させる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の地1−移
    動体の誘導と操舵方法。 (4)前記操舵方法の切替は地」−移動体か直線経路と
    曲線経路との変曲点に到達した場合に当該変曲点に設置
    された光ビーム発生器等により発射された位置信号を受
    信し、以後設定すべき操舵形態を弁別して、スイッチン
    グ回路を駆動して直線経路については誘導信号による操
    舵に、曲線経路については自立信号による操舵に切替え
    て走行することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の地上移動体の誘導とその操舵方法。
JP57169066A 1982-09-27 1982-09-27 地上移動体の誘導とその操舵方法 Pending JPS5957306A (ja)

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JPS5957306A true JPS5957306A (ja) 1984-04-02

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ID=15879698

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2577700A1 (fr) * 1985-02-18 1986-08-22 Centre Tech Ind Habillement Procede de guidage d'un vehicule au sol et vehicule autoguide selon ce procede
JPS62123889U (ja) * 1986-01-29 1987-08-06
JPS63298412A (ja) * 1987-05-28 1988-12-06 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 無人車の誘導装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2577700A1 (fr) * 1985-02-18 1986-08-22 Centre Tech Ind Habillement Procede de guidage d'un vehicule au sol et vehicule autoguide selon ce procede
JPS62123889U (ja) * 1986-01-29 1987-08-06
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