JPS61112215A - 無人車両の旋回制御方法 - Google Patents
無人車両の旋回制御方法Info
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- JPS61112215A JPS61112215A JP59233922A JP23392284A JPS61112215A JP S61112215 A JPS61112215 A JP S61112215A JP 59233922 A JP59233922 A JP 59233922A JP 23392284 A JP23392284 A JP 23392284A JP S61112215 A JPS61112215 A JP S61112215A
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- guide line
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
- 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
- G05D1/0244—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using reflecting strips
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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は無人車両の旋回制御方法（関する。
従来、第１図に示すように、無人車両を誘導線１から該
誘導線１と交差する誘導線２に乗り移らせる方法として
は、プログラム旋回方法と誘導線旋回方法とがある。
誘導線１と交差する誘導線２に乗り移らせる方法として
は、プログラム旋回方法と誘導線旋回方法とがある。
プログラム旋回方法は、誘導線１の地点Ａから誘導線２
の地点Ｂへ旋回経路３を通って旋回させる際に、第２図
に示すように地点Ａからの距離に対応して予めプログラ
ムによりて決めた舵角指令を無人車両に与える方法であ
る。そして、地点Ｃの距離に達するとプログラム旋回か
ら通常の走行用コイルによる走行に切り換えるようにす
るものである。
の地点Ｂへ旋回経路３を通って旋回させる際に、第２図
に示すように地点Ａからの距離に対応して予めプログラ
ムによりて決めた舵角指令を無人車両に与える方法であ
る。そして、地点Ｃの距離に達するとプログラム旋回か
ら通常の走行用コイルによる走行に切り換えるようにす
るものである。
一方、誘導線旋回方法は、第１図の旋回経路３に沿って
誘導線１，２とは別の誘導線（図示せず）を埋設し、こ
の誘導線Ｋａって旋回させる方法である。
誘導線１，２とは別の誘導線（図示せず）を埋設し、こ
の誘導線Ｋａって旋回させる方法である。
上記プログラム旋回方法は、無人車両の負荷の有無、バ
ッテリの状況、路面の状況等により、例えば、第３図に
示すように所望の旋回経路に比べて小さく旋回してしま
った場合（旋回経路４）、あるいは大きく旋回してしま
った場合（旋回経路５）、誘導線２に乗り移ることがで
きなくなる。
ッテリの状況、路面の状況等により、例えば、第３図に
示すように所望の旋回経路に比べて小さく旋回してしま
った場合（旋回経路４）、あるいは大きく旋回してしま
った場合（旋回経路５）、誘導線２に乗り移ることがで
きなくなる。
一方、誘導線旋回方法は、旋回用の誘導線の埋設に費用
がかかるばかりでなく、誘導線１と旋回用の誘導とを区
別して認識するための手段を設けなければならないとい
う問題点がある。
がかかるばかりでなく、誘導線１と旋回用の誘導とを区
別して認識するための手段を設けなければならないとい
う問題点がある。
本発明は上記プログラム旋回方法による問題点を解決す
ることができる無人車両の旋回制御方法を提供すること
を目的とする。
ることができる無人車両の旋回制御方法を提供すること
を目的とする。
〔問題点を解決するための手段および作用〕この発明に
よれば、乗り移ろうとする誘導線からの無人車両の距離
および誘導線に対する無人車両の姿勢角を検出する手段
を無人車両に設け、無人車両の舵角指令圧上記距離およ
び姿勢角によるフィードバックをかけることにより、確
実に誘導ｉ１ｊ！に乗り移れるようＫしている。
よれば、乗り移ろうとする誘導線からの無人車両の距離
および誘導線に対する無人車両の姿勢角を検出する手段
を無人車両に設け、無人車両の舵角指令圧上記距離およ
び姿勢角によるフィードバックをかけることにより、確
実に誘導ｉ１ｊ！に乗り移れるようＫしている。
以下、本発明を添付図面を参照して詳細罠説明する。
まず、本発明に係る検出コイルの取付位置について説明
する。第４図および第５図に示すように、検出コイル１
０および１１はそれぞれ無人車両の前後方向に、かつ車
両の中央部に車両に対して垂直に配設する。なお、検出
コイル１０ 、１１の地面からの高さはｈ１検出コイル
１０ 、１１間の距離はＬとする。
する。第４図および第５図に示すように、検出コイル１
０および１１はそれぞれ無人車両の前後方向に、かつ車
両の中央部に車両に対して垂直に配設する。なお、検出
コイル１０ 、１１の地面からの高さはｈ１検出コイル
１０ 、１１間の距離はＬとする。
なお、車両の左右には走行用の検出コイルが設けられて
いるが、ここでは図示していない。
いるが、ここでは図示していない。
ここで、第６図に示すように上記検出コイル１０または
１１と誘導線２との距離をＹ１検出コイル１０．１１の
地面からの高さｈをｌ ５ Ｃｍとすると、この検出コ
イルの出力電圧■は、誘導線２からの距離Ｙをパラメー
タとして第７図のようになる。すなわち、Ｙ＝＝１５ｃ
ｍのとき出力電圧Ｖはピーク値をとり、Ｙが１５ｃｍ以
上になると、出力電圧Ｖは単調減小する。
１１と誘導線２との距離をＹ１検出コイル１０．１１の
地面からの高さｈをｌ ５ Ｃｍとすると、この検出コ
イルの出力電圧■は、誘導線２からの距離Ｙをパラメー
タとして第７図のようになる。すなわち、Ｙ＝＝１５ｃ
ｍのとき出力電圧Ｖはピーク値をとり、Ｙが１５ｃｍ以
上になると、出力電圧Ｖは単調減小する。
次に、上記検出コイル１０および１１の出力電圧に基づ
いて無人車両の誘導線２からの距離および誘導線２と無
人車両とのなす角の検出方法について説明する。
いて無人車両の誘導線２からの距離および誘導線２と無
人車両とのなす角の検出方法について説明する。
いま、無人車両が誘導線２に対して第８図に示す位置お
よび姿勢にあるとする。このときの検出コイル１０およ
び１１の出力電圧ｖ、およびＶ！により、これらの検出
コイル１０および１１の誘導線２からの距離ｙ１および
ｙ、を求める（８ｇ９図参照）。
よび姿勢にあるとする。このときの検出コイル１０およ
び１１の出力電圧ｖ、およびＶ！により、これらの検出
コイル１０および１１の誘導線２からの距離ｙ１および
ｙ、を求める（８ｇ９図参照）。
なお、１つの電圧値に対して２つの距離が対応するが、
ここでは１５ ｃｍよりも大きい方の距離を採用する。
ここでは１５ ｃｍよりも大きい方の距離を採用する。
もち論、逐次検出される電圧がピーク電圧を越えて徐々
に減小する場合には、１５ｃｍ未満側の距離を採用する
。
に減小する場合には、１５ｃｍ未満側の距離を採用する
。
上記距離ＹＩ＋Ｙｔおよび検出コイル間の距離りから、
誘導線２と車両の代表点Ｐ（ここでは、検出コイル１０
から検出コイル１１に向って距離Ｌ１だけ離れた点）と
の距離ｙおよび誘導線２と車両とのなす角θは、次式、 によって求めることができる。したがりて、上記距離ｙ
および角θがともに０に近づくように無人車両の舵角を
制御すれば、誘導線２に乗り移ることができる。
誘導線２と車両の代表点Ｐ（ここでは、検出コイル１０
から検出コイル１１に向って距離Ｌ１だけ離れた点）と
の距離ｙおよび誘導線２と車両とのなす角θは、次式、 によって求めることができる。したがりて、上記距離ｙ
および角θがともに０に近づくように無人車両の舵角を
制御すれば、誘導線２に乗り移ることができる。
次に、本発明を適用した具体的な実施例について説明す
る。
る。
第１０図は、誘導走行→旋回→誘導走行を行なう際の全
体のフローチャートである。この実施例では、プログラ
ム旋回、舵角指令に車体角竜θをフィードバックさせた
所望姿勢の旋回、および舵角指令に車体角度θと誘導線
２からの距離ｙをフィードバックさせた舵角の戻しの３
段階に分けた旋回制御を行なうようにしている。
体のフローチャートである。この実施例では、プログラ
ム旋回、舵角指令に車体角竜θをフィードバックさせた
所望姿勢の旋回、および舵角指令に車体角度θと誘導線
２からの距離ｙをフィードバックさせた舵角の戻しの３
段階に分けた旋回制御を行なうようにしている。
第１１図は上記３段階に分けた旋回制御の詳細を示すフ
ローチャートである。まず、第１２図に示すように誘導
線２に乗り移る際には、誘導線２の手前の誘導線１上の
地点Ａよりプログラムによりて旋回半径ｒの舵角指令を
与える。なお、この舵角指令は、直進走行の舵角指令か
ら旋回半径ｒの舵角指令になるまで徐々に変化させなが
ら与える。
ローチャートである。まず、第１２図に示すように誘導
線２に乗り移る際には、誘導線２の手前の誘導線１上の
地点Ａよりプログラムによりて旋回半径ｒの舵角指令を
与える。なお、この舵角指令は、直進走行の舵角指令か
ら旋回半径ｒの舵角指令になるまで徐々に変化させなが
ら与える。
そして、プログラム旋回を開始してから所定の走行距離
に達するまで上記の旋回半径ｒの舵角指令で旋回走行を
行なわせる。ここまでは、従来のプログラム旋回と全く
同様である。
に達するまで上記の旋回半径ｒの舵角指令で旋回走行を
行なわせる。ここまでは、従来のプログラム旋回と全く
同様である。
次（、プログラム旋回を開始してから所定の走行距離に
達すると、検出コイル１０ 、１１め出力電圧ｖ１＋ｖ
ｔを入力し、その電圧ｖ１＋ｖ２に対応する距離ｙ＋
ｌ Ｙ！を求める（第９図）。
達すると、検出コイル１０ 、１１め出力電圧ｖ１＋ｖ
ｔを入力し、その電圧ｖ１＋ｖ２に対応する距離ｙ＋
ｌ Ｙ！を求める（第９図）。
次に、車体の代表点Ｐの座標（ｘ（ｔｙ（）および車体
角度θＣを求める。ここで、上記代表点 Ｐのｙ座標ｙ
。は、前記第（１）式より求めることができる。また、
代表点ＰＱＸ亭柳χ。は、車両の旋回軌跡を、 （ｘ−ｒ）＋（ｙ＋ｒ）＝ ｒ ・・・・・・（３
）とすると、この第（３）式にｙｃを代入することによ
り、 ｘｏ＝ｒ−、Ｆ’Ｔ百フ７更 ・・・・・・（４）とな
る。したがって、代表点Ｐにおける誘導線２に対する車
体角度θ、は、 θ＝＝ ｔａｎ−’！ −−−−−９（５）ｒ
ｒ＋ｙｃ となる（第１２図）。なお、この角度Ｏｒは車両が理想
的に旋回している場合の車体角度であり、実際の車体角
度０゜は前記第（２）式によって求めることができる。
角度θＣを求める。ここで、上記代表点 Ｐのｙ座標ｙ
。は、前記第（１）式より求めることができる。また、
代表点ＰＱＸ亭柳χ。は、車両の旋回軌跡を、 （ｘ−ｒ）＋（ｙ＋ｒ）＝ ｒ ・・・・・・（３
）とすると、この第（３）式にｙｃを代入することによ
り、 ｘｏ＝ｒ−、Ｆ’Ｔ百フ７更 ・・・・・・（４）とな
る。したがって、代表点Ｐにおける誘導線２に対する車
体角度θ、は、 θ＝＝ ｔａｎ−’！ −−−−−９（５）ｒ
ｒ＋ｙｃ となる（第１２図）。なお、この角度Ｏｒは車両が理想
的に旋回している場合の車体角度であり、実際の車体角
度０゜は前記第（２）式によって求めることができる。
このようにして求めた車体角度θ、と実際の車体角度θ
。との偏差を舵角指令にフィードバックする（第１１図
）。このとき、舵角指令に次のようなフィードバックを
行なう。
。との偏差を舵角指令にフィードバックする（第１１図
）。このとき、舵角指令に次のようなフィードバックを
行なう。
８Ｔ−にθ（θ、−〇。）＋Ｘ、 ・・・・・・（６
）ただし、ＸＩは半径ｒで旋回するための舵角指１う 令値、Ｋθは定数である。また、このときの制御系統図
を示すと第１３図のようになる。
）ただし、ＸＩは半径ｒで旋回するための舵角指１う 令値、Ｋθは定数である。また、このときの制御系統図
を示すと第１３図のようになる。
このようにして、第（６）式に示す舵角指令ＳＴを与え
ることにより、誘導線２からの距離ｙ。に対応した所望
の姿勢で旋回を続行することになる。
ることにより、誘導線２からの距離ｙ。に対応した所望
の姿勢で旋回を続行することになる。
そして、上記旋回により距離ｙ１およびｙ、がともに予
め設定した闇値ＴＨ，およびＴＨ，以下となり、旋回終
了罠近づくと、次の旋回制御（移る。すなわち、上記と
同様にして検出コイル１０゜１１の出力電圧ｖ１ｖ”ｔ
を入力し、その電圧Ｖ％＋ｖｔに対応する距離Ｙｔ＋Ｙ
ｔを求め、この距離ＹＩ＋）’２から第（２）式によっ
て車体角度θ。を計算する。この車体角度θ。と距離ｙ
、を用いて舵角指令にフィードバックする。このとき、
舵角指令に次のようなフィードバックを行なう。
め設定した闇値ＴＨ，およびＴＨ，以下となり、旋回終
了罠近づくと、次の旋回制御（移る。すなわち、上記と
同様にして検出コイル１０゜１１の出力電圧ｖ１ｖ”ｔ
を入力し、その電圧Ｖ％＋ｖｔに対応する距離Ｙｔ＋Ｙ
ｔを求め、この距離ＹＩ＋）’２から第（２）式によっ
て車体角度θ。を計算する。この車体角度θ。と距離ｙ
、を用いて舵角指令にフィードバックする。このとき、
舵角指令に次のようなフィードバックを行なう。
Ｓ Ｔ＝に、 Ｘ ｙ 、−）−に２Ｘθ、 ＋ Ｘ、
−・−（７）ただし、Ｋ、、に、は定数、Ｘ、は直
進走行するための舵角指令値である。また、このときの
制御系統図を示すと第１４図のようＫなる。
−・−（７）ただし、Ｋ、、に、は定数、Ｘ、は直
進走行するための舵角指令値である。また、このときの
制御系統図を示すと第１４図のようＫなる。
このようＫして、第（７）式に示す舵角指令ＳＴを与え
ることにより、舵角を徐々に戻す。そして、走行用の検
出コイルによる誘導走行が可能になるまで、ｙ、および
θ。がＯに近づくと、検出コイル１０ 、１１による上
記旋回制御は終了し、走行用の検出コイルによる誘導走
行に切り替える。
ることにより、舵角を徐々に戻す。そして、走行用の検
出コイルによる誘導走行が可能になるまで、ｙ、および
θ。がＯに近づくと、検出コイル１０ 、１１による上
記旋回制御は終了し、走行用の検出コイルによる誘導走
行に切り替える。
なお、誘導線１および２には異なる周波数の電流を流し
、検出コイル１０ 、１１は誘導線１から誘導＠２に乗
り移るときには誘導線２から発生する磁界のみを検出で
きるように、また誘導線２かも誘導線１に乗り移るとき
罠は誘導線１から発生する磁界のみを検出できるように
適宜フィルタをかけるようにしている。才だ、本発明方
法による旋回制御は、上記実施例による３段階の旋回制
御に限らず、要は乗り移ろうとする誘導線からの距離お
よび車体角度に基づいてこれらがともにＯに近づくよう
に舵角指令を与えて旋回制御するものであればいかなる
ものでもよい。また、誘導線１と２は、ある角度で交差
していれば、必すしも直交している必要はない。
、検出コイル１０ 、１１は誘導線１から誘導＠２に乗
り移るときには誘導線２から発生する磁界のみを検出で
きるように、また誘導線２かも誘導線１に乗り移るとき
罠は誘導線１から発生する磁界のみを検出できるように
適宜フィルタをかけるようにしている。才だ、本発明方
法による旋回制御は、上記実施例による３段階の旋回制
御に限らず、要は乗り移ろうとする誘導線からの距離お
よび車体角度に基づいてこれらがともにＯに近づくよう
に舵角指令を与えて旋回制御するものであればいかなる
ものでもよい。また、誘導線１と２は、ある角度で交差
していれば、必すしも直交している必要はない。
以上説明したように本発明によれば、走行中の誘導線と
交差する誘導線に確実に乗り移ることができる。
交差する誘導線に確実に乗り移ることができる。
第１図および第２図は従来のプログラム旋回方法を説明
するために用いた図で、第１図および第２図はそれぞれ
の走行軌跡を示す図および舵角な示す図、第３図は上記
プログラム旋回方法の問題点を説明するために用いた走
行軌跡を示す図、第４図および第５図はそれぞれ本発明
に係る検出コイルの配設位置を示す無人車両の側面図お
よび底面図、第６因は上記検出コイルと誘導線との関係
を示す図、第７図は前記検出コイルと誘導−との距離に
対応した検出コイルの出力電圧を示すグラフ、第８図お
よび第９図はそれぞれ無人車両の誘導線からの距離およ
び車体角度の算出方法を説明するために用いた平面図お
よびグラフ、第１０図は誘導走行中に本発明に係る旋回
を行なう場合の全体のフローチャート、第１１図は第１
０図の旋回の詳細を示すフローチャート、來１２図は上
記旋回中における理想的な車体角度を説明するために用
いた図、第１３および第１４図はそれぞれ舵角指令に車
体角度をフィードバックさせた制御系統図および舵角指
令に車体角度および誘導線からの距離をフィードバック
させた制御系統図である。 １．２・・・誘導線、３，４．５・・・走行軌跡、１０
゜１１・−・検出コイル。 第１図 第３図
するために用いた図で、第１図および第２図はそれぞれ
の走行軌跡を示す図および舵角な示す図、第３図は上記
プログラム旋回方法の問題点を説明するために用いた走
行軌跡を示す図、第４図および第５図はそれぞれ本発明
に係る検出コイルの配設位置を示す無人車両の側面図お
よび底面図、第６因は上記検出コイルと誘導線との関係
を示す図、第７図は前記検出コイルと誘導−との距離に
対応した検出コイルの出力電圧を示すグラフ、第８図お
よび第９図はそれぞれ無人車両の誘導線からの距離およ
び車体角度の算出方法を説明するために用いた平面図お
よびグラフ、第１０図は誘導走行中に本発明に係る旋回
を行なう場合の全体のフローチャート、第１１図は第１
０図の旋回の詳細を示すフローチャート、來１２図は上
記旋回中における理想的な車体角度を説明するために用
いた図、第１３および第１４図はそれぞれ舵角指令に車
体角度をフィードバックさせた制御系統図および舵角指
令に車体角度および誘導線からの距離をフィードバック
させた制御系統図である。 １．２・・・誘導線、３，４．５・・・走行軌跡、１０
゜１１・−・検出コイル。 第１図 第３図
Claims (2)
- （１）無人車両の前後にそれぞれ誘導線２からの磁界を
該誘導線２からの距離に対応して検出する第１および第
２の検出器を配設し、誘導線１から該誘導線１とある角
度で交差する前記誘導線２に乗り移る際に、前記第１お
よび第２の検出器の出力よりこれらの検出器の誘導線２
からの距離をそれぞれ検出し、これらの距離および第１
と第２の検出器間の距離に基づいて無人車両のある代表
点の誘導線２からの距離ｙおよび無人車両と誘導線２と
のなす角θを算出し、これらの距離ｙおよび角θを用い
て距離ｙおよび角θがともに０に近づくように無人車両
に舵角指令を加えることを特徴とする無人車両の旋回制
御方法。 - （２）前記第１および第２の検出器は、それぞれ無人車
両に垂直に配設した検出コイルである特許請求の範囲第
（１）項記載の無人車両の旋回制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59233922A JPS61112215A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 無人車両の旋回制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59233922A JPS61112215A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 無人車両の旋回制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61112215A true JPS61112215A (ja) | 1986-05-30 |
Family
ID=16962699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59233922A Pending JPS61112215A (ja) | 1984-11-06 | 1984-11-06 | 無人車両の旋回制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61112215A (ja) |
Cited By (12)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010018054A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Nippon Yusoki Co Ltd | 自律旋回装置 |
-
1984
- 1984-11-06 JP JP59233922A patent/JPS61112215A/ja active Pending
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