JPS60209821A - 無人車用磁気センサアレイ - Google Patents

無人車用磁気センサアレイ

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JPS60209821A
JPS60209821A JP59066291A JP6629184A JPS60209821A JP S60209821 A JPS60209821 A JP S60209821A JP 59066291 A JP59066291 A JP 59066291A JP 6629184 A JP6629184 A JP 6629184A JP S60209821 A JPS60209821 A JP S60209821A
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JP
Japan
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unmanned vehicle
magnetic sensor
magnetic
guide lane
sensor array
Prior art date
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Pending
Application number
JP59066291A
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English (en)
Inventor
Tokunori Miura
三浦 徳紀
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60209821A publication Critical patent/JPS60209821A/ja
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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
    • G05D1/0259Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means
    • G05D1/0263Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means using magnetic strips
    • 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
    • G05D1/0259Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means
    • G05D1/0261Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using magnetic or electromagnetic means using magnetic plots

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Discharge Of Articles From Conveyors (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】 (産業上の利用分野) 本発明は、磁気標識を用いて自動走行する無人車の磁気
センサの構造に関するものである。
(従来技術とその問題点) 従来から無人車の誘導方法の1つとして、フェライト等
の磁性材料を標識として用いる方法が提案されている。
これは、例えば特願昭56−015455(発明の名称
「車両の自動走行制御システム」)に提案されているよ
うに、フェライト等の磁性材料を樹脂等で固形化した磁
気標識を無人車の走行路上に敷設し、無人車に搭載した
磁気センサで該磁気標識を検出することによって、無人
車を自動走行させるものである。
第1図は、従来技術における磁気標識および磁気センサ
の位置関係を示したもので、無人車の上方から見た透視
図である。無人車の走行路に敷設された磁気標識は、無
人車Vの走行コースに沿って連続的に敷設されたもの(
以下ガイドレーンGLと呼ぶ)と、該ガイドレーンGL
の両側の定められた位置に敷設され、停止位置や加、減
速の位置、交叉点の位置などを示すもの(以下位置マー
カMKと呼ぶ)の2つに分類される。また、無人車には
、上記のガイドレーンGLおよび位置マーカMKを検出
するために、それぞれ専用の磁気センサMSI〜MS4
が搭載されている。無人車Vが走行コースに沿って進も
うとする時、たとえば無人車Vの方向がガイドレーンG
Lの方向から右へずれると、無人車Vに搭載したガイド
レーン用の磁気センサMS2が、がイドレーンGL上か
らはずれて、その検出出力がOFFになる。また逆に、
無人車Vの方向が左へずれると、磁気センサMSIの検
出出力がOFFとなる。したがって、無人車Vの操舵を
、磁気センサMS2がOFFの時は左に、磁気センサM
SIがOFFの時は右へ舵を切るように制御することに
よシ、無人車VはガイドレーンGLに沿って、すなわち
走行コースに沿って移動することができる〇さらに、無
人車Vは、上記のようにガイドレーンGLに沿って走行
しつつ、随時、位置マーカ用磁気センサMS3 、MS
4によ多位置マーカMKI 、 MK2を検出し、加、
減速や停止などの動作を行なう。
以上のようにして、無人車Vは磁気標識を用いて自動走
行することができる。
しかし、上記の操舵方法では、無人車Vのがイドレーン
GLに対する角度ずれの程度までは知ることができず、
したがって、このずれ角の大きさに応じたこまかな操舵
の制御は困難であり、走行コースに対する充分な追従性
は得られにくい。さらに、これに伴い無人車Vの蛇行に
よって磁気センサMS3 、MS4が位置マーカMKI
 、MK2を検出できない場合が考えられるので、これ
に対処するため、位置マーカの幅を大きくする必要があ
る。
一方、最近、無人車の高速化が望まれているが、この場
合、コースアウトの防止の点から、ガイドレーンGL0
幅はできるだけ広いものが必要となる。
ところが、第1図でも明らかなように、ガイドレーンG
L、位置マーカMKは、無人車Vに搭載した磁気センサ
MSと対向する位置に設置しなければならない。言い換
えれば、ガイドレーンGL、位置マーカMKをともに、
無人車の幅と同程度の幅の中に納めなければならず、し
たがって、ガイドレーンGLと位置マーカMSの間隔が
小さくなってしまう。このため、無人車Vが蛇行する場
合やカーブ上を走行する場合には、ガイドレーン用磁気
センサMSI 、MS2が位置マーカMKI、MK2を
検出しタシ、あるいは、位置マーカ用センサMK3.M
K4が、fイドレーンGLを検出してしまうというよう
な誤検出が生じてしまう。
以上のように、従来の磁気標識による無人車の誘導方法
では、無人車の走行において蛇行が生じやすく、またガ
イドレーンと位置マーカとを誤まって検出しやすいとい
う欠点があった。さらに、これらの欠点は、無人車の小
型化、高速化を妨げる要因ともなっていた。
(発明の目的) 本発明は、以上のような欠点に鑑み、無人車のガイドレ
ーンへの追従性を向上させ、かつガイドレーンと位置マ
ーカとの誤検出を解消し得る無人車用磁気センサアレイ
を提供するものである。
(発明の構成) 本発明は、磁気標識を用いて自動走行する無人車におい
て、磁気標識を無人車の走行コースに沿って連続的に敷
設してなるガイドレーンと、その周辺に磁気標識を1個
ないしは複数個敷設してなる位置マーカとを検出する磁
気センサを・無人車の進行方向と直角をなす方向に複数
個配列し、該磁気センサ列の中で、実際に磁気標識を検
出している磁気センサの相互の位置関係から、ガイドレ
ーンと位置マーカとを識別するようにしたことを特徴と
する無人車用磁気センサアレイである。
(実施例) 以下、実施例を用いて、本発明の詳細な説明する。
第2図は、本発明の一実施例を示すもので、無人車Vに
搭載した磁気センサアレイSAおよび該磁気センサアレ
イ内の各磁気センサS1〜815と、走行路面に敷設し
た磁気標識よシなるガイドレーンGLおよび位置マーカ
MKI、MK2の相互の位置関係を示す透視図である。
本実施例では、磁気センサとして一般に知られたフラッ
クスr−ト型磁束計を用いる。無人車Vは車輪W1〜W
3を持ち、車輪W1には操舵用モータ(図示路)が、車
輪W2゜W3には駆動用モータ(図示路)が連結されて
いる。
また本実施例では、磁気標識の配置の一例として、ガイ
ドレーンGLを中央に設置し該ガイドレーンCLに対し
てその両側に対称に位置マーカMKIおよびMK2を設
置する。無人車Vは、駆動輪W2 、W3によって走行
しつつ、磁気センサアレイASによるがイドレーンGL
の検出出力に応じて操舵輪W1の方向を制御することに
よシ、無人車VをガイドレーンGLに沿って自動走行さ
せる。
第3図は、磁気センサアレイAsの出力による操舵の方
法の1例を示す。今、無人車VとガイドレーンGLの方
向が一致しておシ、磁気センサアレイAs中の磁気セン
サMS 、LSI 、R8IがガイドレーンGL上に位
置し、その出力がONになっている。
無人車Vがこの状態からさらに走行した時にガイドレー
ンGLとの方向がずれ、磁気センサLS2がONになっ
たとする。この場合、無人車Vの制御部は、無人車Vが
ガイドレーンGLに対して、右方向に角度(θ2−θl
)だけずれたと判断し、車体が左方向へ角度α2(θ2
−θ+ )だけ回転するように操舵輪W1の方向を制御
する。ただし、ここで角度θ。は無人車Vの進行方向の
中心線1と、該無人車Vの操舵時の回転の中心Oと磁気
センサLSn(あるいはR8n)とを結び線とのなす角
である。
また、αは無人車Vの方向ずれの角度θが(θ。
一01)のとき、ずれ角度θを零にするために指示すべ
き最適な操舵輪W1回転角をβ。とすれば、なる式で得
られる定数と考えられる。さらにβ。
は無人車Vの走行速度や操舵輪wiの回転速度等から決
定される定数である。以上のように、磁気センサアレイ
Asを用いることによシ、無人車Vの走行コースに対す
る方向ずれの程度を検出し、この方向ずれの程度に応じ
た操舵の制御を行なうことにより、無人車Vの走行性能
を向上させることができる。
第4図(α)、第4図(b)は、磁気センサアレイパの
検出出力から、路面F上のガイドレーンGLと位置マー
カMKi 、 MK2 を識別する方法の一実施例を示
すものである。無人車Vが第3図に示す位置にある時の
磁気センサアレイAsの検出出力を第4図(α)に示す
。この場合、磁気センサアレイAs中の磁気センサで検
出出力がONになるのはMS6.MS7.M2Oの磁気
センサのみであり、他にONになっている磁気センサの
出力はないから、明らかにガイドレーンを検出している
と判断することができる、さらに、出力がONになって
いる磁気センサがMS6〜8であることより、無人車V
の方向が走行ルートの方向に一致していることも知るこ
とができる。第411 (6)は、無人車Vが位置マー
カ厘上にさじかかつ7’(場合の磁気センサアレイAs
の出力の一例を示す。この場合ONになっている磁気セ
ンサの出力は、M S 14 、 M S 15とMS
8〜M 810およびMS4.MS503つのグループ
に別けられる・したがって、ガイドレーアGLと位置マ
ーカMKI 、 Ml(2の位置関係が第2図に示す如
くになっていることを、無人車Vがあらかじめ記憶して
いれば、この記憶している位置関係と、上記の磁気セン
サの検出出力のグループの位置関係を比較することによ
り、磁気センナM88〜MSIOの出力がガイドレーン
GLを検出した結果であり、センサMS4.MS5とM
S14.M815はそれぞれ位置マーカMK2 、MK
Iの検出結果であると判断できる。さらに、ガイドレー
ンGLの検・出出力がセンサM88〜MSIOであるこ
とから、無人車Vの方向が左へ太きくずれていることが
わかる。
以上の実施例では、ガイドレーンと各位置マーカの識別
は、磁気センサアレイの中の出力がONになっている磁
気センサのグループの位置関係を、あらかじめ無人車に
記憶したガイドレーアと各位置マーカの位置関係とを比
較することによって、ガイドレーンと各位置マーカとを
識別する場合について説明したが、上記の場合のように
、ガイドレーンと各位置マーカの相対位置関係が明らか
でなくても、たとえば、ガイドレーンと各位置マーカの
幅を変えておくことによっても、同様にそれぞれを識別
可能であることは明らかである。さらにこの場合には、
敷設するマーカの幅のみを一定にすれば良く、相互の位
置は自由に変更できるという利点がある。
さらに、ガイドレーンと各位置マーカとの間に、位置及
び幅の規制がない場合でも、ガイドレーンのみを検出し
ている場合には、磁気センサアレイの出力がONになっ
ているのは、たとえばセンサM87〜MS9等の1つの
グループだけである。したがって、磁気センサアレイの
出力で、ONであるもののグループが2つ以上になった
ときは、それぞれのグループの位置とその直前のON出
力のグループの位置とを比較し、直前のON出力グルー
プの位置から遠い方を位置マーカの検出結果とみなすこ
とができる。
以上の実施例では、磁気センサとして、フラックスダー
ト型磁束計を用いる例を示したが、当然ながら、磁気セ
ンサはこれに限られるものではなく、ホール素子やコイ
ルのインピーダンス変化を用いる方法など、一般的に知
られた種々の磁気センサを用いることができることは言
うまでもない。
また、上述のように、無人車の蛇行による位置マーカの
読み取シ誤シも解消されるため、位置マーカの幅を小さ
くでき、ひいては位置マーカの敷設密度を上げ、より多
くの情報量をもたせることができる。
(発明の効果) 以上のように、本発明によれば1セツトの磁気センサア
レイを用いて、ガイドレーンおよび各位置マーカの検出
とそれぞれの識別が可能であシ、かつ無人車の走行方向
のずれの程度tも検出することができる。さらに位置マ
ーカの持ち得る情報を増加させ得る。したがって、本発
明によれば無人車の複雑な制御を高い信頼度でかつ精度
よく行なうことができる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来技術における磁気標識および磁気センサの
位置関係を示す図、 第2図は本発明の一実施例を説明するための図であり、
ガイドレーンと位置マーカおよび磁気センサアレイの位
置関係を示す透視図、 第3図は磁気センサアレイの出方と操舵の関係を示す図
、 第4図(G)、第4図(りは磁気センサアレイによる磁
気標識の検出方法を説明する図である。 ■・・・無人車、GL・・・ガイドレーン、Pill 
、 MK2・・・位置マーカ、MSI−15,MS、L
SI−LS 、R2Zn 〜R8n・・・磁気センサ、θ・・・無人車の方向ずれ
角。 第3図 (α) 第4図 (b)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1ン 磁気標識を用いて自動走行する無人車において
    、磁気標識を無人車の走行コースに沿って連続的に敷設
    してなるガイドレーンと、その周辺に磁気標識を1個な
    いしは複数個敷設してなる位置マーカとを検出する磁気
    センサを、無人車の進行方向と直角をなす方向に複数個
    配列し、該磁気センサ列の中で、実際に磁気標識を検出
    している磁気センナの相互の位置関係から、ガイドレー
    ンと位置マーカとを識別するようにしたことを特徴とす
    る無人車用磁気センサアレイ。
JP59066291A 1984-04-03 1984-04-03 無人車用磁気センサアレイ Pending JPS60209821A (ja)

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JP59066291A JPS60209821A (ja) 1984-04-03 1984-04-03 無人車用磁気センサアレイ

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JP59066291A JPS60209821A (ja) 1984-04-03 1984-04-03 無人車用磁気センサアレイ

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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