JPS6020108A - 障害物検出装置 - Google Patents

障害物検出装置

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JPS6020108A
JPS6020108A JP12762883A JP12762883A JPS6020108A JP S6020108 A JPS6020108 A JP S6020108A JP 12762883 A JP12762883 A JP 12762883A JP 12762883 A JP12762883 A JP 12762883A JP S6020108 A JPS6020108 A JP S6020108A
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JP
Japan
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obstacle
angle
moving
distance
detection means
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Pending
Application number
JP12762883A
Other languages
English (en)
Inventor
Taro Iwamoto
太郎 岩本
Hiroshi Yamamoto
広志 山本
Kazuo Honma
本間 和男
Masakatsu Fujie
正克 藤江
Yuji Hosoda
祐司 細田
Koji Kameshima
亀島 鉱二
Yoshiyuki Nakano
善之 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6020108A publication Critical patent/JPS6020108A/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B21/00Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant
    • G01B21/02Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness
    • G01B21/08Measuring arrangements or details thereof, where the measuring technique is not covered by the other groups of this subclass, unspecified or not relevant for measuring length, width, or thickness for measuring thickness

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (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】 〔発明の利用分野〕 本発明は物体の位置検出装置に係り、特に移動体の走行
路面前方の障害物体を検出するに好適な障害物検出装置
に関する。
〔発明の背景〕
移動体の移動方向の前方に位置する障害物体を検出する
方策として、従来は超音波センサやテープスイツチを用
いた接触形のセンサなどが用いられている。また、最近
ではテレビカメラを搭載して、このテレビカメラからの
テレビ画像を処理し、その結果から障害物体の位置をめ
るものが使われている。しかし、移動体が障害物を乗り
越えて走行できるかどうか判断するためには障害物体の
位置と共に障害物体の高さを検出する必要があるが、前
述した超音波センサでは距離の情報しか得られない。テ
ープスイツチでも接触した物体の位置の情報しか得られ
ない。また、画像処理によるものではテレビ画像から必
要な情報を得るのに複雑な画像処理システムを必要とし
、コスト高になる欠点がある。このため、簡便な手段で
障害物体の位置と高さを検出する方策が要求されている
〔発明の目的〕
本発明の目的は、移動体の走行路面前方の障害物体の位
置と高さを検出することができる障害物検出装置を提供
するにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴とするところは、移動体の走行路面前方の
障害物体を検出する障害物検出装置において、移動体の
移動方向前面に揺動可能に取り付けた探索体と、この探
索体の障害物非接触時の揺動角を検出する第1の角度検
出手段と、探索体の障害物接触時の揺動角を検出する第
2の角度検出手段と、前記移動体の移動距離を検出する
移動距離検出手段と、前記角度検出手段から得られた角
度情報と前記移動距離検出手段から得られた移動距離情
報から障害物の高さとこれまでの移動体の移動距離をめ
る演算手段とを備えたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を図面を参照して説明する。
本発明の装置の実施例の説明に先立つて、本発明の原理
を第1図〜第3図によつて説明する。移動体1の前面は
第1図に示すように障害物3を探索する探索体が揺動可
能であると共に、斜め上方に向くように位置決めされて
取付けられている。
この探索体は棒体,板体で構成することができる。
移動体1が前進したとき障害物3に探索体2が接触した
とする。このときの探索体2とその揺動支点2Aの垂線
との挾む角度をαとする。移動体1がさらに前進し、距
離Sだけ移動したとき、探索体2は障害物3により第1
図の2点鎖線で示すように押し上げられる。この結果、
前述の角度αは角度βに変化したとする。前進距離Sと
角度の変化量(α−β)および障害物3の高さHとの間
には以下に示すような関係がある。このため、角度変化
量(α−β)と前進距離S検出すれば、障害物3の高さ
Hと移動体1から障害物3までの距離Lをめることがで
きる。すなわち、第2図に示すように、移動体1が移動
するかわりに障害物3が逆方向に移動したと考えても相
対的関係は変らない。第2図において幾何学的条件から
次の(1)式が成立する。
S=(H−Ho){tanα−tanβ}・・・・・・
・・・(1)この(1)式より、障害物3の高さHは次
のようになる。
上述した角度αおよびβは後で述べるような検出手段に
より検出可能であり、移動距離Sは移動体1の車輪の回
転角度を検出して車輪径とからめることができる。また
、Hoは探索体2の移動支点2Aと路面との距離を示し
、定数であり、実測可能である。したがつて、(2)式
より障害物3の高さHをめることができる。また(2)
式において、角度αおよびβをある値に設定すれば、障
害物3の高さHは第3図のように移動距離Sから簡単に
めることができる。
障害物3の位置Lについては第2図より次の(3)式が
得られる。
L=(H−Ho)tanβ+Lo・・・・・・・・・(
3)(3)式においてLo,Hoは定数であり、角度β
も測定可能であるから、(2)式より障害物3の高さH
をめ、このHの値Lo,Ho,βの値を(3)式に挿入
すれば、移動体1から障害物3までの距離Lをめること
ができる。
上述した本発明の原理にもとづいて、以下に本発明の装
置の一実施例を第4図を用いて説明する。
この図において第1図と同符号のものは同一部分である
。移動体1にはその前方に位置する探索体2がヒンジ4
で支えられている。第2図に示したように探索体2が角
度αに達したとき、これにより接点信号が得られるよう
に第1のリミツトスイツチ5を支持板6に取り付けられ
ている。探索体2は引張りばね7によりその後端が支持
板6に押し付けられている。第1のリミツトスイツチ5
は探索体2が障害物3に接触してこれにより押し上げら
れ、その角度がαになつたとき、接点信号を出すように
その位置を調整して支持板6に取り付けられている。第
2のリミツトスイツチ8は探索体2が角度βになつたと
き接点信号を出すように支持板9に取り付けられている
。支持板9は探索体2のストツパも兼ねている。前述し
た支持板9、ヒンジ4、支持板6、ばね7は保持体10
に取り付けられている。保持体10は平行リンク11を
応して移動体1に取り付けられている。この機構は探索
体2に過大な押付力が作用した場合にその破損を防ぐた
めに、平行リンク11の変形により保持体10を上方に
逃がしてセンサを保護するものである。この機構は通常
、ストツパ12により止る位置までばね13により押し
下げられている。
平行リンク11を用いたセンサの保護装置はセンサ機能
とは無関係であり、保護装置は無くても良いが、センサ
に無理な力が作用しないように設けた。
第5図は本発明の他の実施例である。第4図の例では角
度αおよびβは一定の値の検出しかできないが、第5図
ではリミツトスイツチの代りにポテンシヨメータ14を
用いて連続的に角度を検出する。棒2の揺動角は、棒2
に固定されたギヤ15とポテンシヨメータ14のシヤフ
トに取り付けられたギヤ16によりポテンシヨメータに
伝達され、揺動角に応じた電気出力を得る。第5図には
第4図に示した保護装置を図示していない。
第6図において、センサ17より検出された角度情報α
とβ、および移動距離検出装置18より検出した移動距
離情報Sは演算装置19に送られ、あらかじめ設定され
た定数値HoおよびLoと(2)式および(3)式を用
いて障害物の高さHと距離Lをめる。この情報はさらに
移動体1の制御装置20に送られ、移動体1の運動制御
を行う。
第5図は本発明の装置の制御回路の一例を示すもので、
この図において、第4図と同符号のものは同一部分であ
る。14は移動体1の移動距離Sを検出する距離検出器
で、移動体1の車輪の回転角度と車輪径とから移動体1
の移動距離Sを検出する。15は演算装置で、この演算
装置15は第1のリミツトスイツチ5からの角度α、第
2のリミツトスイツチ8からの角度βおよび距離検出器
14からの移動距離Sと、予め設定された定数値Ho,
Loとを用いて、前述した(2)式,(3)式により障
害物3の高さHと移動体1から障害物3までの距離Lと
をめる。この演算値H,Lは移動体1の運動制御を行う
制御装置16に出力される。
次に上述した本発明の装置の一例の動作を説明する。
探索体2は第4図に示すように通常、移動体1の前方に
おいて角度αを維持するように保持されている。このと
き、第1のリミツトスイツチ5は角度αの情報を演算装
置15に出力している。この状態において、移動体1を
前進させ、その前方の障害物3に探索体2が接触し、そ
の角度が第1図に示すようにβに達すると、第2のリミ
ツトスイツチ8が操作される。これにより、第2のリミ
ツトスイツチ8は角度βの情報を演算装置15に出力す
る。一方、このときまでの移動体1の移動量Sは距離検
出器14によつて検出され、演算装置15に出力されて
いる。演算装置15は前述の検出情報にもとづいて前述
した(2)式および(3)式を用いて障害物3の高さお
よび障害物3までの距離Lを演算し、制御装置16に出
力する。制御装置16はこの情報にもとづいて障害物3
に対応し得るように移動体1を運動制御する。これによ
り、移動体1は障害物3に対応し得る姿勢例えば障害物
3の踏破姿勢等の姿勢を作ることができる。
第6図は本発明の装置の他の実施例を示すもので、この
図において第4図と同符号のものは同一部分である。こ
の実施例は前述した角度α,βを連続的に検出し得るよ
うにしたもので、探索体2の揺動角は、探索体2に固定
したギヤ17と、これにかみ合うギヤ18と、このギヤ
18に連結したポテンシヨメータ19との構成によつて
連続的に検出される。この構成によれば、第4図に示す
実施例にくらべて、探索体2の揺動角を連続的に検出す
ることがてきる利点がある。
なお、前述した角度検出器および距離検出器にはパルス
発生器を用いることもできる。
〔発明の効果〕
以上述べたように、本発明によれば、簡単な装置により
移動体の障害物に対する情報、すなわち障害物の高さと
位置の情報を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の動作原理説明図、第3図
は本発明の計算例を示すグラフ、第4図は本発明の装置
の一実施例の構成を示す正面図、第5図は本発明の装置
に用いられる制御回路の一例を示す図、第6図は本発明
の装置の他の実施例の構成を示す正面図である。 1・・・移動体、2・・・探索体、4・・・ヒンジ、5
,8・・・リミツトスイツチ、6,9・・・支持体、7
・・・ばね、10・・・板、11・・・平行リンク、1
2・・・ストツパ、13・・・ばね、14・・・距離検
出器、15・・・演算装置、16・・・制御装置、17
,18・・・ギヤ、19・・・ポテンシヨメータ。 χ Ill¥] \ 一 第 2 図 第 3 7 θ S− 第 4 図 第 5 図 蒐 6 口 第1頁の続き 0発 明 者 中野善之 土浦市神立町502番地株式会社 日立製作所機械研究所内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、移動体の走行路面前方の障害物体を検出する障害物
    検出装置において、移動体の移動方向前面に揺動可能に
    取り付けた探索体と、この探索体の障害物非接触時の揺
    動角を検出する第1の角度検出手段と、探索体の障害物
    接触時の揺動角を検出する第2の角度検出手段と、前記
    移動体の移動距離を検出する移動距離検出手段と、前記
    角度検出手段から得られた角度情報と前記移動距離検出
    手段から得られた移動距離情報から障害物の高さとこれ
    までの移動体の移動距離をめる演算手段とを備えたこと
    を特徴とする障害物検出装置。 2、特許請求の範囲第1項記載の障出物検出装置におい
    て、前記角度検出手段がリミツトスイツチであることを
    特徴とする障害物検出装置。 3、特許請求の範囲第1項記載の障害物検出装置におい
    て、前記角度検出手段がポテンシヨメータであることを
    特徴とする障害物検出装置。 4、特許請求の範囲第1項記載の障害物検出装置におい
    て、前記角度検出手段がパルス発生器であることを特徴
    とする障害物検出装置。 5、特許請求の範囲第1項記載の障害物検出装置におい
    て、前記移動距離検出手段がパルス発生器であることを
    特徴とする障害物検出装置。
JP12762883A 1983-07-15 1983-07-15 障害物検出装置 Pending JPS6020108A (ja)

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JPS6020108A true JPS6020108A (ja) 1985-02-01

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ID=14964784

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JP12762883A Pending JPS6020108A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 障害物検出装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002021073A1 (de) * 2000-09-07 2002-03-14 Noltronic Grecon Greten Gmbh & Co. Kg Kontinuierliche erfassung der dicke mit messrolle mit parallelangelenktem, wannenartigem gleitschuh (langholz)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002021073A1 (de) * 2000-09-07 2002-03-14 Noltronic Grecon Greten Gmbh & Co. Kg Kontinuierliche erfassung der dicke mit messrolle mit parallelangelenktem, wannenartigem gleitschuh (langholz)
US6993850B2 (en) 2000-09-07 2006-02-07 Noltronic Grecon Greten Gmbh & Co. Kg Continuous recording of thickness, using a measuring roller with a bath-shaped guide shoe, articulated in parallel (long timber)

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