JPS62274316A - Obstacle detecting device for unmanned vehicle - Google Patents

Obstacle detecting device for unmanned vehicle

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Publication number
JPS62274316A
JPS62274316A JP61118294A JP11829486A JPS62274316A JP S62274316 A JPS62274316 A JP S62274316A JP 61118294 A JP61118294 A JP 61118294A JP 11829486 A JP11829486 A JP 11829486A JP S62274316 A JPS62274316 A JP S62274316A
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JP
Japan
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obstacle
area
sensor
measurable
distance
Prior art date
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Pending
Application number
JP61118294A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Ninomiya
芳樹 二宮
Gunji Sugimoto
杉本 軍司
Takero Hongo
武朗 本郷
Keiichi Watanabe
恵一 渡辺
Hideo Arakawa
英男 荒川
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.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP61118294A priority Critical patent/JPS62274316A/en
Publication of JPS62274316A publication Critical patent/JPS62274316A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To facilitate a process for determining the operation of an unmanned vehicle to an obstacle and to reduce the scale of a processor by detecting and computing the position coordinates of the obstacle. CONSTITUTION:Respective sensors of a distance measuring means 1 send out a corresponding signal to the obstacle when the obstacle is within a measurable range. This means 1 covers a necessary range of an obstacle detection range by the whole measurable area of the sensors and divides the whole area into plural small overlapping detection areas of only one or plural sensors. Then, when a sensor detects the obstacle, an area deciding means 2 decides the sensor and decides the sensor installation position in a storage means 4 and a small area where the obstacle is present on the basis of the shape value of the measurable area. Further, an arithmetic means 3 computes the coordinates of the obstacle position in a coordinate system fixed to the unmanned vehicle in the small decided area on the basis of a distance value from the sensor, the installation position of the sensor, and the shape value of the measurable area.

Description

【発明の詳細な説明】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、無人車の障害物検知装置に係り、特に無人
で自律移動する車両の障害物との衝突回避を行なうため
の障害物検知装置に関するものである。
[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to an obstacle detection device for an unmanned vehicle, and particularly to a device for detecting obstacles in an unmanned autonomous vehicle. The present invention relates to an obstacle detection device for detecting obstacles.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、無人車用の障害物検知装置としては、非接触式障
害物感知センサを無人車前部の左右方向に掛数個並設し
、これらのセンサから得られる障害物までの測距値に基
づいて、障害物のおおよその存在位置を検出するものが
提案されている〔特開昭59−74905号公報〕。
Conventionally, as an obstacle detection device for an unmanned vehicle, several non-contact obstacle detection sensors are installed side by side in the left and right direction at the front of the unmanned vehicle, and the distance value obtained from these sensors to the obstacle is used to A method has been proposed for detecting the approximate location of an obstacle based on the above-described method (Japanese Patent Application Laid-open No. 74905/1983).

この障害物検知装置は第1図に示すように、無人走行可
能な走行車両としての芝刈り作業車において、車体DI
の前部に非接触式障害物センサとしての超音波センサ5
A、5Bを車両の幅方向に並設したものである。この超
音波センサ5八、5Bは各々同一構成になっており、車
体D1前方の所定範囲に亘って超音波を間歇的に送信し
、この間歇送信の間に障害物Aからの反射波を受信する
ことによって、障害物を感知すると共に、超音波の送受
信に要した時間に基づいて障害$JAまでの距離を検出
するものである。そして、その障害物恩知エリアを3分
割して検知可能なように、前記超音波センサ5A、5B
の各々の障害物感知エリアXs 、Xtが部分的にラッ
プする様に超音波センサ5A、5Bが配置されている。
As shown in FIG.
Ultrasonic sensor 5 as a non-contact obstacle sensor on the front of the
A and 5B are arranged side by side in the width direction of the vehicle. The ultrasonic sensors 58 and 5B each have the same configuration, and transmit ultrasonic waves intermittently over a predetermined range in front of the vehicle body D1, and receive reflected waves from the obstacle A during the intermittent transmission. By doing so, it senses the obstacle and detects the distance to the obstacle $JA based on the time required for transmitting and receiving ultrasonic waves. Then, the ultrasonic sensors 5A and 5B are arranged so that the obstacle sensing area can be divided into three parts and detected.
Ultrasonic sensors 5A and 5B are arranged so that their respective obstacle sensing areas Xs and Xt partially overlap.

従って、2つのセンサ5A、5Bの障害物検知結果の組
合せによって3つの感知エリアA+ 、At −Asの
いずれの範囲に障害物Aが存在するかを判別することが
できる。即ち、第2図の感知位置判別テーブルに示すよ
うに、センサ5Aのみが障害物を感知した場合は車体左
側前方即ち感知エリアA1に、センサ5Bのみが障害物
を感知した場合は車体右側前方即ち感知エリアA3に、
両センサ5A、5Bが障害物を感知した場合は車体中央
前方即ち感知エリアA:にそれぞれ障害物が存在すると
判別するものである。
Therefore, by combining the obstacle detection results of the two sensors 5A and 5B, it is possible to determine in which of the three sensing areas A+ and At-As the obstacle A is present. That is, as shown in the sensing position discrimination table of FIG. 2, if only the sensor 5A senses an obstacle, it will be placed in the front left side of the vehicle body, that is, in the sensing area A1, and if only the sensor 5B senses an obstacle, it will be placed in the front right side of the vehicle body, that is, in the sensing area A1. In sensing area A3,
When both sensors 5A and 5B detect an obstacle, it is determined that the obstacle exists in front of the center of the vehicle body, that is, in the sensing area A:.

またその他には、第3図に示すように、1つ以上の狭指
向性の超音波距離計100を回転させて、障害物Aを検
知したとき、そのときの距離計の角度と障害物まで距離
から障害物の位置をベクトル量Bとして求める装置が提
案されている(特開昭58−203518号公報)、こ
の装置は、無人車の周囲に存在する障害物までの距離が
検出可能な、1個もしくは複数個の検出器を円周上に等
間隔もしくは不等間隔に配置した検出手段を設けると共
に、この検出手段をある範囲内の角度で回転させる機能
を設けたことを特徴とするもので、無人車から周囲の障
害物までの距離と方向とがベクトル量で表され出力され
る。
In addition, as shown in FIG. 3, when one or more narrow-directivity ultrasonic range finders 100 are rotated and an obstacle A is detected, the angle of the range finder at that time and the distance to the obstacle are determined. A device has been proposed that calculates the position of an obstacle as a vector quantity B from the distance (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-203518). This device can detect the distance to obstacles around an unmanned vehicle. A device characterized by having a detection means in which one or more detectors are arranged at equal or unequal intervals on the circumference, and a function to rotate this detection means at an angle within a certain range. Then, the distance and direction from the unmanned vehicle to surrounding obstacles are expressed as vector quantities and output.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかし、特開昭59−74905号公報に示された障害
物検知装置では、障害物の位置を無人車からの距離と左
、右、中央というおおよその方向で表して検出するもの
であり、障害物の存在位置を座標で表していないので、
過去の検知位置との対応付は等のデータ処理が困難であ
る。その結果として障害物について十分な情報が得られ
ず、定まったステア換作による迂回動作や試行錯誤的な
回避動作しか行えなかったり、障害物の分布状況が少し
複雑なときは対応できない、という問題点があった。
However, the obstacle detection device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-74905 detects the position of the obstacle by representing the distance from the unmanned vehicle and the approximate direction of left, right, and center. Since the location of an object is not expressed in coordinates,
It is difficult to process data such as associating it with past detection positions. As a result, sufficient information about obstacles cannot be obtained, and the only way to do so is to perform detour operations using fixed steering operations or avoidance operations based on trial and error, or to be unable to respond when the distribution of obstacles is somewhat complex. There was a point.

また特開昭58−203518号公報に示された障害物
検知装置のような超音波距離計を回転させて障害物を検
知する方法では、回転走査をするので障害物を検知する
までに時間がかかり過ぎると共に、無人車の走行方向と
は関係のない周囲の障害物の距離値までも取り込むため
情報が多くなり、無人車の走行に必要な情報を選別する
ための処理が複雑になるという問題点があった。
Furthermore, in the method of detecting obstacles by rotating an ultrasonic distance meter such as the obstacle detection device disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 58-203518, it takes time to detect an obstacle because rotational scanning is performed. In addition to taking too much time, the amount of information increases because it also incorporates distance values of surrounding obstacles that are unrelated to the direction in which the unmanned vehicle is traveling, making the processing for selecting the information necessary for the unmanned vehicle to run complicated. There was a point.

従来装置の主たる問題点について本発明者等が原因を調
べたところ、障害物の位置を一点の座標値として検出し
ていないことに起因することが分かった。そこで、本発
明者等は、障害物の位置座標を検出演算する手段を用い
ることによって、従来技術の主たる問題点を解決できる
という事に到達した。障害物の位置座標の検出演算を可
能にする手法としては、障害物の存在する範囲を小さな
領域に限定して存在位置の導出を容易にする領域判定手
段と、この区間内で障害物位置を推定し無人車固定の座
標系における障害物位置座標を演算する障害物座標演算
手段を用いることにした。
When the present inventors investigated the cause of the main problem with the conventional device, it was found that it was caused by not detecting the position of an obstacle as a coordinate value of a single point. The inventors of the present invention have therefore reached the conclusion that the main problems of the prior art can be solved by using means for detecting and calculating the position coordinates of obstacles. As a method for detecting and calculating the position coordinates of an obstacle, there is an area determining means that limits the range in which the obstacle exists to a small area and makes it easy to derive the position of the obstacle, and a method that makes it easy to derive the position of the obstacle within this area. We decided to use an obstacle coordinate calculation means that estimates and calculates the obstacle position coordinates in the coordinate system fixed to the unmanned vehicle.

本発明は、従来技術の問題点を解消し、簡単な装置構成
より成り、障害物の距離を検出することにより、その位
置座標を演算することができる障害物検知装置を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an obstacle detection device that solves the problems of the prior art, has a simple device configuration, and can calculate the position coordinates of an obstacle by detecting its distance. do.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記目的を達成するために本発明は、第4図に示すよう
に、予め設定された走行コースに沿って自律移動する無
人車の障害物検知装置において、無人車の走行時に障害
物検知が必要となる範囲よりも小さい測定可能領域内に
存在する障害物までの距離を測定するセンサを少なくと
も2個備え、前記測定可能領域が部分的に重なるように
して前記測定回fafil域全体によって前記必要領域
を覆うと共に前記測定可能領域より小さくかつ1つのセ
ンサによって測定可能な小領域と前記測定可能領域より
小さくかつ少なくとも2個のセンサによって測定可能な
小領域とに前記測定可能領域全体を分割できるように前
記センサを設置した距N測定手段lと、前記センサの設
置位置および前記測定可能領域の形状値を予め記憶する
記憶手段4と、前記センサが障害物を検知したときにど
のセンサが障害物を検知したかを判定すると共に前記記
憶手段4に記憶されているセンサの設置位置および測定
回P:領域の形状値に基づいて障害物が存在する小領域
を判定する領域判定手段2と、前記記憶手段4に記憶さ
れているセンサの設置位置および測定可能領域の形状値
に基づいて前記領域判定手段2で判定された小領域内に
おける障害物位置を推定し無人車に固定された座標系に
おける障害物位置座標を演算する障害物座標演算手段3
と、を設けたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides an obstacle detection device for an unmanned vehicle that autonomously moves along a preset travel course, as shown in FIG. At least two sensors are provided to measure the distance to an obstacle existing within a measurable area smaller than the range where The entire measurable area can be divided into a small area smaller than the measurable area and measurable by one sensor and a small area smaller than the measurable area and measurable by at least two sensors. Distance N measuring means 1 in which the sensor is installed; storage means 4 for storing in advance the installation position of the sensor and the shape value of the measurable area; The installation position of the sensor that determines whether the obstacle has been detected and the measurement times P stored in the storage means 4: an area determination means 2 that determines a small area in which an obstacle exists based on the shape value of the area; Based on the installation position of the sensor and the shape value of the measurable area stored in the means 4, the position of the obstacle within the small area determined by the area determining means 2 is estimated and the position of the obstacle is detected in the coordinate system fixed to the unmanned vehicle. Obstacle coordinate calculation means 3 for calculating object position coordinates
It is characterized by having the following.

〔作 用〕[For production]

次に、本発明の詳細な説明する。第4図において、距離
測定手段1の各センサは障害物が測定可能領域内に存在
するとき、その障害物までの距離に対応した信号を出力
する。距離測定手段1は、無人車の走行時に障害物検知
の必要となる必要範囲に対して、センサの測定可能領域
全体で必要範囲を覆わせると共に、測定可能領域全体を
1個のセンサのみで測定可能な小領域、あるいは幾つか
のセンサの測定可能領域が重なる小領域といった小領域
に分割するように、それぞれのセンサの測定可能領域を
互いにある程度型なりを持つように配置している。領域
判定手段2は、センサが障害物を検知したとき、どのセ
ンサが障害物を検知したかを判定すると共に、予めセン
サの設置位置および測定回P:領域の形状値を記憶する
記憶手段4に記憶された設置位置および測定可能領域の
形状値に基づいて、障害物の存在する領域が、どの小領
域なのかを判定する。また、障害物座標演算手段3は、
領域判定手段2の判定した小領域内で、センサから出力
される距離値と予め記憶手段4に記憶されたセンサの設
置位置および測定可能領域の形状値とに基づいて、無人
車に固定された座標系における障害物位置座標を演算す
る。
Next, the present invention will be explained in detail. In FIG. 4, each sensor of the distance measuring means 1 outputs a signal corresponding to the distance to the obstacle when the obstacle exists within the measurable area. The distance measuring means 1 covers the necessary range for detecting obstacles when an unmanned vehicle is running by using the entire measurable area of the sensor, and also measures the entire measurable area using only one sensor. The measurable areas of the respective sensors are arranged so as to have a certain shape with respect to each other so that the measurable areas of the respective sensors are divided into small areas such as possible small areas or small areas where the measurable areas of several sensors overlap. When a sensor detects an obstacle, the area determination means 2 determines which sensor has detected the obstacle, and also stores the sensor installation position and measurement times P: a shape value of the area in a storage means 4 in advance. Based on the stored installation position and the shape value of the measurable area, it is determined which small area is the area in which the obstacle exists. Moreover, the obstacle coordinate calculation means 3
Within the small area determined by the area determining means 2, the area fixed to the unmanned vehicle is based on the distance value output from the sensor and the sensor installation position and shape value of the measurable area stored in the storage means 4 in advance. Calculate the obstacle position coordinates in the coordinate system.

(発明の効果〕 以上説明したように本発明では障害物の位置を座標で表
しているので、障害物の情報が正確で簡潔な表現になっ
ており、このため障害物の情報を用いた処理が容易にな
る。この座標を算出するにあたっては、測定可能領域を
小さな領域に分割して障害物の存在する小領域を判定す
るようにして、障害物の存在する範囲を小さな小領域に
限定しているので、障害物の精度の高い座標算出を行え
る。
(Effects of the Invention) As explained above, in the present invention, the position of the obstacle is represented by coordinates, so the information on the obstacle is expressed in an accurate and concise manner. When calculating these coordinates, the measurable area is divided into small areas and the small area where the obstacle exists is determined, thereby limiting the range where the obstacle exists to the small area. Therefore, it is possible to calculate the coordinates of obstacles with high accuracy.

また、複数のセンサを同時に並列処理できるため、セン
サを回転操作し、障害物を検知する場合と比べて短時間
に障害物検知処理が行える、という効果が得られる。
Furthermore, since a plurality of sensors can be processed in parallel at the same time, it is possible to perform obstacle detection processing in a shorter time than in the case where the sensors are rotated to detect obstacles.

〔B樟の説明〕[Explanation of B camphor]

本発明は、実施するにあたって以下の態様を採り得る。 The present invention may take the following embodiments when implemented.

第1のLi様は、前記領域判定手段が、前記センサが障
害物を検知したときにどのセンサが障害物を検知したか
を判定すると共に前記記憶手段に記憶されているセンサ
の設置位置および測定可能領域の形状値と前記障害物を
検知したセンサから出力される距離値とに基づいて障害
物が存在する小領域を判定することを特徴とする。この
第1の態様では、領域判定手段の判定動作において、ど
のセンサが障害物を検知したかということに加えて、そ
のセンサの出力した距離値を用い、その条件を満たす障
害物の存在の予想される小領域を判断する方法を用いる
。この態様によって、領域を距離方向の分割も含め、更
に小さく分割し、障害物の存在の予想される領域を判断
できるので、障害物の存在する領域を更に小さく限定し
て判断の正確さを向上させることができる。
In the first Li, when the sensor detects an obstacle, the area determining means determines which sensor has detected the obstacle, and also determines the installation position and measurement of the sensor stored in the storage means. The present invention is characterized in that a small area in which an obstacle exists is determined based on a shape value of the possible area and a distance value output from a sensor that has detected the obstacle. In this first aspect, in the judgment operation of the area judgment means, in addition to which sensor has detected the obstacle, the distance value output from that sensor is used to predict the presence of an obstacle that satisfies the condition. A method is used to determine the small area that will be used. With this aspect, it is possible to further divide the area into smaller areas, including division in the distance direction, and determine the area where the obstacle is expected to exist, thereby improving the accuracy of judgment by limiting the area where the obstacle is present even smaller. can be done.

また、第2の態様は、障害物座標演算手段が、前記記憶
手段に記憶されているセンサの設置位置および測定可能
領域の形状値に基づいて前記領域判定手段で判定された
小領域内における障害物位置を推定すると共に該小領域
内に代表線を想定し、該代表線上の障害物を検知したセ
ンサから出力される距離値に相当する点の座標を演算す
ることによって無人車に固定された座標系におけ゛る障
害物位置座標を演算することを特徴とする。この第2の
a様では、障害物座標演算手段の障害物位置演算法とし
て、判定された障害物の存在する小領域に対して、その
小領域内に座標値が既知の代表線を想定する。そして、
センサが出力した距離値の位置に障害物が存在すると近
似して、その距離値に相当する代表線上の座標を演算す
ることによって、障害物の位置座標を演算する方法を用
いる。
Further, in a second aspect, the obstacle coordinate calculation means detects an obstacle within the small area determined by the area determination means based on the installation position of the sensor and the shape value of the measurable area stored in the storage means. The object is fixed to the unmanned vehicle by estimating the position of the object, assuming a representative line within the small area, and calculating the coordinates of the point corresponding to the distance value output from the sensor that detected the obstacle on the representative line. It is characterized by calculating the position coordinates of an obstacle in a coordinate system. In this second case a, as the obstacle position calculation method of the obstacle coordinate calculation means, a representative line whose coordinate values are known is assumed within the small area where the determined obstacle exists. . and,
A method is used in which the position coordinates of the obstacle are calculated by approximating that the obstacle exists at the position of the distance value output by the sensor and calculating the coordinates on the representative line corresponding to the distance value.

小領域に想定する代表線は近似による誤差を最小にする
等の基準で選ぶことができる。この態様により簡単な演
算で比較的精度良く障害物の位置座標を得ることができ
る。
The representative line assumed for the small area can be selected based on criteria such as minimizing errors due to approximation. With this aspect, the position coordinates of the obstacle can be obtained with relatively high accuracy through simple calculations.

そして、第3のL!i様は、障害物座標演算手段が、前
記領域判定手段によって前記測定可能領域が部分的に重
なる部分に障害物が存在すると判定されたときは、障害
物を検知したセンサから出力される距離値の各々と前記
記憶手段に記憶された各センサの設置位置とに基づいて
、各センサの設置位置を中心としかつ各距離値を半径と
する円の交点の座標を演算することによって前記障害物
位置座標を演算することを特徴とする。この第3の態様
では、障害物座標演算手段は、領域判定手段によって測
定可能領域が部分的に重なる部分に障害物が存在すると
判定されたとき、すなわち少なくとも2個のセンサの共
通の測定可能領域に障害物が存在すると判定されたとき
は、少なくとも2個のセンサからの距離値と予め記憶手
段に記憶されたセンサの設置位置に基づいて、障害物の
位置座標を演算する。この態様によれば、その点の座標
を近似を用いずに算出できるので、障害物の位置決定精
度が向上する。
And the third L! For Mr. i, when the area determination means determines that an obstacle exists in a part where the measurable areas partially overlap, the obstacle coordinate calculation means calculates the distance value output from the sensor that detected the obstacle. and the installation position of each sensor stored in the storage means, the obstacle position is calculated by calculating the coordinates of the intersection of a circle whose center is the installation position of each sensor and whose radius is each distance value. It is characterized by calculating coordinates. In this third aspect, when the area determination means determines that the obstacle exists in a portion where the measurable areas partially overlap, the obstacle coordinate calculation means is configured to calculate When it is determined that an obstacle exists, the position coordinates of the obstacle are calculated based on the distance values from at least two sensors and the installation position of the sensor stored in advance in the storage means. According to this aspect, the coordinates of the point can be calculated without using approximation, so the accuracy of determining the position of the obstacle is improved.

〔実施例〕〔Example〕

l1貫旦l基 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する0
本実施例の無人車の障害物検知装置は、本発明を誘導線
を用いない自律無人車の衝突回避装置に適用したもので
ある。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
The obstacle detection device for an unmanned vehicle of this embodiment is an application of the present invention to a collision avoidance device for an autonomous unmanned vehicle that does not use a guide line.

第5図(1)は本発明の実施例の衝突回避装置の構成を
示すブロック図である。
FIG. 5(1) is a block diagram showing the configuration of a collision avoidance device according to an embodiment of the present invention.

本実施例装置は、上記第1.2.3の態様に属するもの
で、目標コースおよび目標速度等の走行するコースの情
報を予め記憶した走行コース記憶手段!1 と、車の現
在の位置方位を測定する位置方位測定手段■1と、位置
方位測定手段■1から得られた車の位置方位と走行コー
ス記憶手段11に記憶された目標コースおよび目標速度
とに基づき、無人車を走行させるのに必要な制′4H量
を演算する走行制御手段■1 と、走行制御手段■1が
出力する制’a Iに基づき、実際に無人車を駆動する
駆動手段■1 と、障害物の位置を検知する障害物検知
手段■1と、障害物検知手段■1から得られた障害物の
情報を処理してその障害物の回避必要性を判定すると共
に、障害物の分布状態を検知する障害物情報処理手段■
1と、障害物の位置情報を記憶する障害物記憶手段■1
と、回避すべき障害物が検知されたときに走行制御手段
■、に減速を指示すると共に、障害物との衝突を回避す
る迂回路を演算し、その迂回路を今後走行するコースと
して走行コース記憶手段■、に記憶させる回避動作決定
手段■1 とから構成されている。
The device of this embodiment belongs to the above-mentioned aspect 1.2.3, and is a driving course storage means that stores information on the traveling course such as a target course and target speed in advance! 1, a position/azimuth measuring means (1) for measuring the current position/azimuth of the vehicle, the position/azimuth of the vehicle obtained from the position/azimuth measuring means (1), and the target course and target speed stored in the driving course storage means 11. A driving control means (■1) calculates the amount of restraint required to drive the unmanned vehicle based on the amount of restraint required to run the unmanned vehicle, and a driving means (actually driving the unmanned vehicle) based on the restraint output from the traveling control means (■1). ■1, obstacle detection means ■1 that detects the position of the obstacle, and obstacle detection means ■1 that processes the obstacle information obtained from the obstacle detection means ■1 to determine the necessity of avoiding the obstacle. Obstacle information processing means to detect the distribution state of objects■
1, and obstacle storage means for storing position information of obstacles ■1
When an obstacle to be avoided is detected, the driving control means is instructed to decelerate, and a detour to avoid collision with the obstacle is calculated, and the detour is set as the course for future travel. It is composed of a storage means (1) and an avoidance operation determining means (1) stored in the storage means (1).

障害物検知手段■1は車の前部の左右端に走行方向前方
を向けて取り付けられた送受信可能な2つの超音波セン
サ51R,51Lと、それぞれのセンサ51R,51L
から超音波を発信させる超音波発信回路52と、センサ
51R,51Lで受信した超音波の有無から障害物の有
無を判断し、障害物が存在するとき、その反射波の発信
時からの遅れを測定し超音波を反射した障害物との距離
を左右それぞれで演算する距離測定回路53R153L
とによって構成される距離測定手段1を備えている。ま
た、障害物検知手段■、には、左右どの距離測定回路5
3R,53Lが障害物をどれだけの距#dl、d、の所
で捕えたか(検出したか)によって、その障害物がどの
小領域に存在するかを判定する領域判定手段2と、領域
判定手段2の判定した小領域内で、距離測定回路53R
153Lからの距離値に基づいて無人車に固定された座
標系における障害物位置座標を演算する障害物座標演算
手段3と、領域判定手段2および障害物座標演算°手段
3の処理に必要なセンサの設置位置および測定可能領域
の形状値を記憶する記憶手段4が設けられている。
Obstacle detection means ■1 includes two ultrasonic sensors 51R and 51L that are capable of transmitting and receiving, which are attached to the left and right ends of the front part of the car facing forward in the driving direction, and the respective sensors 51R and 51L.
The presence or absence of an obstacle is determined from the presence or absence of ultrasonic waves received by the ultrasonic wave transmitting circuit 52 and the sensors 51R and 51L, and when an obstacle exists, the delay from the time of transmission of the reflected wave is calculated. Distance measurement circuit 53R153L that calculates the distance to the obstacle that reflected the ultrasonic wave on the left and right sides.
A distance measuring means 1 is provided. In addition, the obstacle detection means (■) includes a left and right distance measuring circuit 5.
3R, 53L captures (detects) the obstacle at a distance #dl, d, and determines in which small region the obstacle exists; Within the small area determined by means 2, the distance measuring circuit 53R
Obstacle coordinate calculation means 3 that calculates the obstacle position coordinates in the coordinate system fixed to the unmanned vehicle based on the distance value from 153L, and sensors necessary for the processing of the area determination means 2 and the obstacle coordinate calculation means 3. A storage means 4 is provided for storing the installation position and the shape value of the measurable area.

第6図は無人車90の前部に取付けられた超音波センサ
SIR,51Lの設置位置と、個々のセンサの測定可能
領域の形状91R,91Lと、形状91R,91Lによ
って定まる測定可能領域内の障害物の存在する範囲を限
定できる小領域■〜■を示す図である。超音波センサの
設置位置と、個々のセンサの測定可能領域の形状を適宜
設定することによって、障害物を測定するに必要な必要
範囲全体を、2つのセンサの測定回P、95域が重なる
領域■と、片方のセンサのみで検知されかつ距離値によ
って前後方向に分割された小領域■、■と小領域■、■
の5つの小領域に分割している。
Figure 6 shows the installation positions of the ultrasonic sensors SIR and 51L attached to the front of the unmanned vehicle 90, the shapes 91R and 91L of the measurable areas of the individual sensors, and the measurable areas determined by the shapes 91R and 91L. FIG. 6 is a diagram showing small regions (1) to (2) that can limit the range in which obstacles exist. By appropriately setting the installation position of the ultrasonic sensor and the shape of the measurable area of each sensor, the entire necessary range necessary to measure an obstacle can be obtained by measuring the area where the measurement times P and 95 areas of the two sensors overlap. ■, a small area detected by only one sensor and divided in the front and back direction according to the distance value, ■, and a small area ■, ■
It is divided into five small areas.

領域判定手段2は検知した障害物が前述のΦ〜■のどの
小領域に存在するのかの判定を行うもので、第5図(2
)に示すように、比較器01〜C10と論理積回路A1
〜A8と演算回路E1、E2から成る。
The area determining means 2 determines in which small area of the aforementioned Φ to ■ the detected obstacle exists.
), comparators 01 to C10 and AND circuit A1
~A8 and arithmetic circuits E1 and E2.

比較器C1は左側の距離測定回路53Lからの距離値d
1と予め与えられたしきい値111 (第6図)とを比
較し、di<1.の場合にはl、djl≧11の場合に
はOとなる論理信号0.と、論理信号01 とは逆の論
理信号1nvo+ を出力する。
The comparator C1 receives the distance value d from the left distance measuring circuit 53L.
1 and a pre-given threshold value 111 (FIG. 6), di<1. The logical signal 0. is l if djl≧11 and is O if djl≧11. and outputs a logic signal 1nvo+ which is opposite to the logic signal 01.

すなわち比較器CIでは左側の距R’/M定回路53L
で検知された障害物が領域■に存在する場合に論理信号
O8が1になる。比較器C2は右側の距離測定回路53
Rからの距離値d1と予め与えられたしきい値11 と
を比較し、d、<1.の場合にはl5dj!≧11.の
場合にはOとなる論理信号0!と、論理信号0□とは逆
の論理信号inv Ozを出力する。すなわち比較器C
2では右側の距離測定回路53Rで検知された障害物が
領域■に存在する場合に論理信号02が1になる。
In other words, in the comparator CI, the left distance R'/M constant circuit 53L
If the obstacle detected in is present in the area (3), the logic signal O8 becomes 1. Comparator C2 is the distance measuring circuit 53 on the right side.
The distance value d1 from R is compared with a predetermined threshold value 11, and d,<1. In the case of l5dj! ≧11. Logic signal 0 which becomes O in case of ! and outputs a logic signal inv Oz which is opposite to the logic signal 0□. That is, comparator C
2, the logic signal 02 becomes 1 when the obstacle detected by the right distance measuring circuit 53R exists in the area (3).

論理積回路A1は論理信号1nvo+ と論理信号0!
とを入力して論理積をとり、論理信号S、を出力する。
AND circuit A1 outputs logic signal 1nvo+ and logic signal 0!
are input, the AND is performed, and a logic signal S is output.

論理信号S、がlのとき、障害物の存在する領域として
領域■が選択される。これは領域■に障害物が無<  
(1nvo+  = 1) 、領域■に障害物が存在す
る(Of−1)という場合である。
When the logic signal S is 1, the area 3 is selected as the area where the obstacle exists. This means that there are no obstacles in the area
(1nvo+=1), and there is an obstacle in area (Of-1).

論理積回路A2は論理信号01 と論理信号inv O
z とを入力して論理積をとり、論理信号S!を出力す
る。論理信号Stが1のとき、障害物の存在する領域と
して領域■が選択される。これは領域■に障害物が無<
  (1nvoz = 1) 、領域■に障害物が存在
する(Os”1)という場合である。論理積回路A3は
論理信号o1 と論理信号o2とを入力して論理積をと
り、論理信号S。
AND circuit A2 outputs logic signal 01 and logic signal inv O
z and performs a logical AND operation to obtain a logical signal S! Output. When the logic signal St is 1, area (2) is selected as the area where the obstacle exists. This means that there are no obstacles in the area
(1nvoz = 1), and there is an obstacle in the area (Os"1).The AND circuit A3 receives the logic signal o1 and the logic signal o2, performs the AND operation, and outputs the logic signal S.

を出力する。論理積回路A3では障害物が領域Φと領域
■の両方に存在する場合<at  −Ox −1)に論
理信号S、がlになる。論理信号S、がIのとき、比較
器C3が起動される。
Output. In the AND circuit A3, when an obstacle is present in both the area Φ and the area (2), the logic signal S becomes l when <at -Ox -1). When the logic signal S, is I, the comparator C3 is activated.

比較器C3は左側の距離測定回路53Lからの距離値d
Itと右側の距離測定手段53Rからの距離値d1とを
比較し、dl<d、の場合には11dl≧d1の場合に
は0となる論理信号0.と論理信号0.とは逆の論理信
号1nvos とを出力する。論理信号0.が!のとき
、障害物の存在する領域として領域■が選択され、論理
信号inv 02がIのとき、障害物の存在する領域と
して領域■が選択される。すなわちこの比較器c3は障
害物が領域■と領域■の両方に存在する場合に起動され
、各々のセンサから障害物上の距離を比較し、距離の小
さい方の領域を障害物の存在する領域として選択する。
The comparator C3 receives the distance value d from the left distance measuring circuit 53L.
It is compared with the distance value d1 from the right distance measuring means 53R, and a logic signal 0. and logic signal 0. It outputs a logic signal 1nvos that is opposite to . Logic signal 0. but! In this case, area (2) is selected as the area where the obstacle exists, and when the logic signal inv 02 is I, area (2) is selected as the area where the obstacle exists. In other words, this comparator c3 is activated when an obstacle exists in both area ■ and area ■, compares the distance from each sensor to the obstacle, and selects the area with the smaller distance as the area where the obstacle exists. Select as.

論理積回路A4は論理信号1nvC)+ と論理信号1
nvot とを入力して論理積をとり、論理信号S4を
出力する。論理信号s4が1のとき、比較器C4と比較
器C5が起動される。論理積回路A4では障害物が領域
■と領域■のどちらにも存在しない場合(1nvo+ 
 −1nvoz −1)に論理信号S4が1になる。論
理信号s4が1のとき、比較器C4と比較器C5が起動
される。
AND circuit A4 has logic signal 1nvC)+ and logic signal 1
nvot is input, a logical AND is performed, and a logic signal S4 is output. When logic signal s4 is 1, comparator C4 and comparator C5 are activated. In AND circuit A4, if the obstacle does not exist in either area ■ or area ■ (1nvo+
-1nvoz -1), the logic signal S4 becomes 1. When logic signal s4 is 1, comparator C4 and comparator C5 are activated.

比較器C4は左側の距離測定回路53Lからの距離値d
1と予め与えられたしきい値Is  (第6図)とを比
較し、di<I!、の場合には!、(Ml≧l、の場合
には0となる論理13号o4と論理信号04とは逆の論
理信号inv Oa とを出力する。
The comparator C4 receives the distance value d from the left distance measuring circuit 53L.
1 and a pre-given threshold value Is (Fig. 6), di<I! ,In Case of! , (If Ml≧l, outputs logic No. 13 o4 which becomes 0, and logic signal inv Oa which is opposite to logic signal 04.

すなわち比較器C4では左側の距離測定回路53Lで得
られた距離値がセンサの最大検知路#13以下になりセ
ンサが障害物を検知しているかどうかを判定し、センサ
が障害物を検知している場合には論理信号04を1にす
る。比較器C5は右側の距離測定回路53Rからの距離
値d、と予め与えられたしきい値1.とを比較し、d、
<1.の場合にはl、dj!≧l、の場合にはOとなる
論理信号O1と論理信号O5とは逆の論理信号inv 
O5とを出力する。すなわち比較器C5では右側の距離
測定回路53Rで得られた距離値がセンサの最大検知部
M 1s以下になリセンサが障害物を検知しているかど
うかを判定し、センサが障害物を検知している場合には
論理信号0.を!にする。
That is, the comparator C4 determines whether or not the distance value obtained by the left distance measuring circuit 53L is less than or equal to the sensor's maximum detection path #13, and whether or not the sensor has detected an obstacle. If so, the logic signal 04 is set to 1. The comparator C5 receives the distance value d from the right distance measuring circuit 53R and a predetermined threshold value 1. Compare d,
<1. In the case of l, dj! ≧l, the logic signal O1 and the logic signal O5, which become O, are the opposite logic signal inv.
Outputs O5. That is, the comparator C5 determines whether the sensor has detected an obstacle when the distance value obtained by the right distance measuring circuit 53R is less than or equal to the maximum detection part M1s of the sensor, and determines whether the sensor has detected an obstacle. If so, the logic signal 0. of! Make it.

論理積回路A5は論理信号04と論理信号0゜とを入力
して論理積をとり、論理信号S、を出力する。論理信号
S、がlのとき(on = os −1)は両方のセン
サとも障害物を検出しているが、領域■、領域■に障害
物が無い場合である。論理信号S、が1のとき、比較器
C6が起動される。
The AND circuit A5 inputs the logic signal 04 and the logic signal 0°, performs an AND operation, and outputs a logic signal S. When the logic signal S is l (on = os -1), both sensors are detecting an obstacle, but there is no obstacle in the area ■ and the area ■. When the logic signal S, is 1, the comparator C6 is activated.

論理積回路A6は論理信号1nvO4と論理信号O3と
を入力して論理積をとり、論理信号S、を出力する。論
理信号S、がlのとき(1nvo、 諺0s=1)は右
側のセンサのみが障害物を検知しており、領域■以外に
障害物が存在する場合である。論理信号Shが1のとき
、比較器C7が起動される。論理積回路A7は論理信号
o4と論理信号inv Os とを入力して論理積をと
り、論理信号S、を出力する。論理信号S、が1のとき
(04m 1nvos = 1 )は左側のセンサのみ
が障害物を検知しており、領域■以外に障害物が存在す
る場合である。論理信号S、が1のとき、比較器C8が
起動される。論理積回路A8は論理信号tnvo4と論
理信号inv O5とを入力して論理積をとり、論理信
号S、を出力する。論理信号S、が1のとき(1nvo
a −1nvos = 1 )は両側のセンサとも障害
物を検知しておらず、障害物が存在しない場合である。
The AND circuit A6 inputs the logic signal 1nvO4 and the logic signal O3, performs an AND operation, and outputs a logic signal S. When the logic signal S is 1 (1 nvo, 0s = 1), only the right sensor is detecting an obstacle, and there is an obstacle outside the region (2). When logic signal Sh is 1, comparator C7 is activated. The AND circuit A7 inputs the logic signal o4 and the logic signal inv Os, performs an AND operation, and outputs a logic signal S. When the logic signal S is 1 (04m 1nvos = 1), only the sensor on the left side is detecting an obstacle, and there is an obstacle outside the area ■. When the logic signal S, is 1, the comparator C8 is activated. The AND circuit A8 inputs the logic signal tnvo4 and the logic signal invO5, performs an AND operation, and outputs a logic signal S. When the logic signal S is 1 (1nvo
a −1nvos = 1) is a case where neither sensor on both sides detects an obstacle, and there is no obstacle.

論理信号S、が!のとき、障害物は存在しないと判断さ
れる。
Logic signal S! When , it is determined that the obstacle does not exist.

比較器C6は左側の距離測定回路53Lからの距離値d
1と右側の距離測定回路53Rからの距離値d1とを比
較し、dj!<d、の場合には1、d1≧d、の場合に
は0となる論理信号0.と論理信号Ohとは逆の論理信
号1nvoa とを出力する、比較器C6では両方のセ
ンサとも障害物を検知しているが、領域■、領域■に障
害物が無い場合に、左右のセンサの距離値を比較し左側
の距離41idlが小さい場合には論理信号O4がlに
なり右側の距離値d7が小さい場合には論理信号inv
 O4が1になる。論理信号Ohが1のとき、比較器C
IOが起動され、論理信号1nvoaがlのとき、比較
器C9が起動される。
The comparator C6 receives the distance value d from the left distance measuring circuit 53L.
1 and the distance value d1 from the right distance measuring circuit 53R, and dj! Logic signal 0. is 1 when <d, and 0 when d1≧d. The comparator C6 outputs a logic signal 1nvoa which is opposite to the logic signal Oh. Both sensors detect an obstacle, but when there is no obstacle in the area ■ and area ■, the left and right sensors Comparing the distance values, if the distance 41idl on the left side is small, the logic signal O4 becomes l, and if the distance value d7 on the right side is small, the logic signal inv
O4 becomes 1. When the logic signal Oh is 1, the comparator C
When IO is activated and logic signal 1nvoa is 1, comparator C9 is activated.

比較器C7は右側の距離測定回路53Rからの距離値d
、と予め与えられたしきい値12 (第6図)とを比較
し、d、<1.の場合にはl、d。
The comparator C7 receives the distance value d from the right distance measuring circuit 53R.
, and a pre-given threshold value 12 (FIG. 6), d,<1. In the case of l, d.

≧iの場合にはOとなる論理信号0.と論理信号0.と
は逆の論理信号inv Oq とを出力する。
Logic signal 0. which becomes O when ≧i. and logic signal 0. It outputs a logic signal inv Oq which is opposite to the logic signal inv Oq .

論理信号0.がlのとき、障害物の存在する領域として
領域■が選択され、論理信号inv Oqが1のとき、
障害物は存在しないと判断される。比較器C7は、右側
のセンサ・のみが障害物を検知しており、領域■以外に
障害物が存在する場合または、両方のセンサが障害物を
検知しているが障害物が領域■には存在せず、右側のセ
ンサの距離値d1の方が小さい場合に、領域■の最大距
離を示すしきい値18と障害物上の距離値d、とを比較
することによって障害物が領域■に存在するかを領域■
の最大距離を示すしきい値12と障害物上の距離値d1
とを比較することによって判別するもので、dlが22
より小さい場合に領域■に障害物が存在すると判定され
る。
Logic signal 0. When is l, area ■ is selected as the area where the obstacle exists, and when the logic signal inv Oq is 1,
It is determined that there are no obstacles. Comparator C7 detects an obstacle when only the right sensor is detecting an obstacle and there is an obstacle in area other than area ■, or when both sensors are detecting an obstacle but the obstacle is in area ■. If the obstacle does not exist and the distance value d1 of the right sensor is smaller, it is determined that the obstacle is in the area ■ by comparing the threshold value 18 indicating the maximum distance of the area ■ with the distance value d on the obstacle. ■Does it exist?
Threshold value 12 indicating the maximum distance of the obstacle and distance value d1 on the obstacle
This is determined by comparing the
If it is smaller than that, it is determined that an obstacle exists in area (3).

比較器C8は左側の距離測定回路53Lからの距M41
idlと予め与えられたしきい?+i J & とを比
較し、dj<J!!の場合には1Sdl≧12の場合に
は0となる論理信号O1と論理信号0.とは逆の論理信
号1nvos とを出力し、論理信号0゜がlのとき、
障害物の存在する領域として領域■が選択され、論理信
号invowが1のとき、障害物は存在しないと判断さ
れる。比較器C8は、左側のセンサのみが障害物を検知
しており、領域■以外に障害物が存在する場合または、
両方のセンサが障害物を検知しているが障害物が領域■
には存在せず、右側のセンサの距離値d1の方が小さい
場合に、領域■の最大距離を示すしきい値12と障害物
上の距離値d1を比較することによって障害物が領域■
に存在するかを、判別するもので、diが12より小さ
い場合に領域■に障害物が存在すると判定される。
Comparator C8 calculates the distance M41 from the left distance measuring circuit 53L.
idl and pre-given threshold? +i J & and dj<J! ! In the case of 1Sdl≧12, the logic signal O1 becomes 0 and the logic signal 0. It outputs a logic signal 1nvos which is opposite to , and when the logic signal 0° is l,
When region (2) is selected as the region where the obstacle exists, and the logic signal invow is 1, it is determined that no obstacle exists. Comparator C8 detects an obstacle when only the sensor on the left side detects an obstacle and there is an obstacle outside area ■, or
Both sensors are detecting an obstacle, but the obstacle is in the area.
If the distance value d1 of the right sensor is smaller, the distance value d1 above the obstacle is compared with the threshold value 12 indicating the maximum distance of the area ■, and the obstacle is located in the area ■.
If di is smaller than 12, it is determined that an obstacle exists in area (3).

比較器C9は左側の距離測定回路53Lからの距離値d
1と右側の距離測定手段53Rからの距離値d、を演算
回路E1に入力したときの出力値f、(d、)とを比較
し、d1≦[1(d、)の場合には1.、al>r、(
dr )の場合にはOとなる論理信号0.と論理信号0
.とは逆の論理信号1nvoqを出力し、論理信号O9
がlのとき、障害物の存在する領域として領域■が選択
され、論理信号inv O*が1のとき、比較器C7を
起動する。比較器C9は、両方のセンサとも障害物を検
知しているが、領域■、領域■に障害物が無く、左右の
センサの距離値を比較し右側の距離値d、が小さい場合
に障害物が領域■にあるのかを判定するもので、それを
判定するしきい値として右側の距離値d、を演算回路E
1に入力したときの出力値fl(d、)を用いたもので
あるSatが[1(d、)以下の場合には、障害物の存
在する領域として領域■が選択される。
The comparator C9 receives the distance value d from the left distance measuring circuit 53L.
1 and the output value f, (d,) when the distance value d from the right distance measuring means 53R is input to the arithmetic circuit E1, and if d1≦[1(d,), 1. , al>r, (
dr), the logic signal 0. and logic signal 0
.. Outputs logic signal 1nvoq opposite to logic signal O9
When is 1, region 3 is selected as the region where the obstacle exists, and when logic signal inv O* is 1, comparator C7 is activated. Comparator C9 detects an obstacle when both sensors detect an obstacle, but there is no obstacle in area ■ and area ■, and the distance values of the left and right sensors are compared, and if the distance value d on the right side is small, it is determined that there is an obstacle. The distance value d on the right side is used as a threshold value for determining whether or not is in the area ■, and is used in the calculation circuit E.
If Sat, which is the value obtained by using the output value fl(d,) when inputting 1, is less than or equal to [1(d,), area (2) is selected as the area where the obstacle exists.

比較器C10は右側の距離測定回路53Rからの距# 
(di d 、と左側の距離測定回路53Lからの距離
値d1を演算回路E2に入力したときの出力値f、(d
jりとを比較し、a、 ≦f+  (dl)の場合には
I、d、>≦f、(dl)の場合には0となる論理信号
01゜と論理信号01゜とは逆の論理信号1nvo+s
とを出力し、論理信号01゜が1のとき、障害物の存在
する領域として領域■が選択され、論理信号1nvo+
。がlのとき、比較器C8を起動する。これは両方のセ
ンサとも障害物を検知しているが、領域Φ、領域■に障
害物が無く、左右のセンサの距離値を比較し左側の距離
値d1が小さい場合に障害物が領域■にあるのかを判定
するもので、それを判定するしきい値として左側の距離
値d1を演算回路E1に入力したときの出力値fg  
(djl)を用いたものである。d、がrt  (dj
り以下の場合には、障害物の存在する領域として領域■
が選択される。
The comparator C10 calculates the distance # from the right distance measuring circuit 53R.
(di d , and the output value f when the distance value d1 from the left distance measuring circuit 53L is input to the arithmetic circuit E2, (d
Logic signal 01° which becomes 0 when a, ≦f+ (dl), and 0 when d, ≦f, (dl) and the logic opposite to the logic signal 01°. Signal 1nvo+s
When the logic signal 01° is 1, the area ■ is selected as the area where the obstacle exists, and the logic signal 1nvo+
. When is l, comparator C8 is activated. This means that both sensors are detecting obstacles, but there are no obstacles in area Φ and area ■, and if the distance values of the left and right sensors are compared and the distance value d1 on the left side is small, the obstacle is in area ■. The output value fg when the left distance value d1 is input to the arithmetic circuit E1 as a threshold value for determining whether
(djl). d, is rt (dj
In the following cases, the area ■
is selected.

演算回路El、E2は人力値をd (=d、 、  d
l)、出力値をr+  (f+  (d、)、r+  
(dl))とすると、次式<2−1>で示す演算を行う
、この式は領域■に障害物があるかを判定するしきい値
を計算するためのものである。ここで、W、は第6図に
示すように車の前部の左右に前方を向けて取り付けられ
た2つの超音波センサ51R151Lの車の前面の中心
点からの距離を示しており、φは第6図に示すように個
々のセンサの障害物検知領域の端を示す線分の車の進行
方向に対する傾き角を示している。
Arithmetic circuits El and E2 calculate the human power value by d (=d, , d
l), output value r+ (f+ (d,), r+
(dl)), the calculation shown in the following equation <2-1> is performed. This equation is used to calculate a threshold value for determining whether there is an obstacle in area (2). Here, W indicates the distance from the center point of the front of the vehicle to the two ultrasonic sensors 51R151L attached facing forward on the left and right sides of the front of the vehicle, as shown in FIG. As shown in FIG. 6, the inclination angle of the line segment indicating the edge of the obstacle detection area of each sensor with respect to the traveling direction of the vehicle is shown.

f  l =2w+sin  φ +   (d”−4
11+  cos” φ ) ・−・ −・<2−1>
障害物座標演算手段3は第5図(3)に示すように、領
域判定手段2の判定結果によって起動される5つの座標
演算回路P1〜P5から成る。各座標演算回路はX座標
演算回路pH,P21.P31゜Pd2.P51とY座
標演算回路P12.P22゜P32.P42.P52か
ら成る。5つの座標演算回路P1〜P5は領域判定手段
2の判定する5つの領域■〜■に対応している。
f l =2w+sin φ + (d"-4
11+ cos” φ) ・−・ −・<2-1>
As shown in FIG. 5(3), the obstacle coordinate calculating means 3 is comprised of five coordinate calculating circuits P1 to P5 activated according to the determination result of the area determining means 2. Each coordinate calculation circuit includes an X coordinate calculation circuit pH, P21. P31°Pd2. P51 and Y coordinate calculation circuit P12. P22゜P32. P42. Consists of P52. The five coordinate calculation circuits P1 to P5 correspond to the five regions (1) to (2) determined by the region determining means 2.

座標演算回路PiのX座標演算回路pHは右側の距離測
定回路53Rからの距離値d1を入力し、次式で示す演
算を行う。
The X coordinate calculation circuit pH of the coordinate calculation circuit Pi receives the distance value d1 from the right distance measurement circuit 53R, and performs the calculation shown by the following equation.

C)+−drcos   ρ ・・・ ・・・ ・・・
・・・ ・・・ ・・・ ・・・ <2−2>座標演算
回路P1のY座標演算回路P12は右側の距離測定回路
53Rからの距離値d、を入力し、次式で示す演算を行
う。
C) +-drcos ρ ・・・ ・・・ ・・・
... ... ... ... <2-2> The Y coordinate calculation circuit P12 of the coordinate calculation circuit P1 inputs the distance value d from the distance measurement circuit 53R on the right side, and performs the calculation shown by the following formula. conduct.

Oy  =  W+   −d、  sin   ρ 
・・・・・・ ・・・ ・・・ <2−3>上記<2−
2>、<2−3>式の計算を行う領域■では第2の態様
の障害物位置演算法を用いており、領域内に想定する線
分(代表線)は第6図に示すように、右側のセンサ51
Rから領域に引いた中心線R1である。ρは車の進行方
向に対するこの線分の1嘆き角を示している(ρ〉0)
、また、W、は車の′前部の左右に前方を向けて取り付
けられた2つの超音波センサ51R,51Lの車の前面
の中心点からの距離を示している。
Oy = W+ -d, sin ρ
・・・・・・ ・・・ ・・・ <2-3> Above <2-
2> and <2-3> In the region ■ where formulas are calculated, the second aspect of the obstacle position calculation method is used, and the line segments (representative lines) assumed within the region are as shown in Figure 6. , right sensor 51
This is a center line R1 drawn from R to the region. ρ indicates one angle of this line segment with respect to the direction of travel of the car (ρ〉0)
, and W indicate the distance from the center point of the front of the vehicle to the two ultrasonic sensors 51R and 51L, which are attached to the front left and right of the vehicle facing forward.

座標演算回路P2の〆座標演算回路P21は左側の距離
測定回路53Lからの距離値dlを入力し、次式で示す
演算を行う。
The final coordinate calculation circuit P21 of the coordinate calculation circuit P2 inputs the distance value dl from the left distance measurement circuit 53L, and performs the calculation shown by the following equation.

Ox 雪 d 1 ・ CO8ρ ・・・ ・・・・・
・・・・ ・・・ ・・・ <2−4>座標演算回路P
2のY座標演算回路P22は左側の距離測定回路53L
からの距離値diを入力し、次式で示す演算を行う。
Ox snow d1 ・CO8ρ ・・・・・・・・・
... ... ... <2-4> Coordinate calculation circuit P
The Y coordinate calculation circuit P22 of No. 2 is the distance measuring circuit 53L on the left side.
Input the distance value di from , and perform the calculation shown in the following equation.

Q、  =  −W、   +  d  1  ・ s
in  o−−<2−5>上記<2−4>、<2−5>
式の計算を行う領域■では第2の8様の障害物位置演算
法を用いており、領域内に想定する線分は、第6図に示
すように左側のセンサから領域に引いた中心線L1であ
る。ρは車の進行方向に対するこの線分の傾き角を示し
ている(ρ>Q)。
Q, = −W, + d1・s
in o--<2-5> above <2-4>, <2-5>
In the area ■ where the formula is calculated, the second 8-way obstacle position calculation method is used, and the line segment assumed within the area is the center line drawn from the left sensor to the area as shown in Figure 6. It is L1. ρ indicates the inclination angle of this line segment with respect to the direction of travel of the vehicle (ρ>Q).

座標演算回路P3のX座標演算回路P31は右側の距離
測定回路53Rからの距離値d1を入力し、次式で示す
演算を行う。
The X coordinate calculation circuit P31 of the coordinate calculation circuit P3 inputs the distance value d1 from the right distance measurement circuit 53R, and performs the calculation shown by the following equation.

座標演算回路P3のY座標演算回路P32は、X座標演
算回路P31の出力値OXを入力し、次式で示す演算を
行う。
The Y-coordinate calculation circuit P32 of the coordinate calculation circuit P3 receives the output value OX of the X-coordinate calculation circuit P31 and performs calculations expressed by the following equation.

07 雪 Ox   −tanV  ・・・ ・・・ 
・・・ ・・・ ・・・ ・・・ <2−7>上記<2
−6>、<2−7>式の計算を行う領域■では第2の態
様の障害物位置演算法を用いており、領域内に想定する
線分は七ンサ間の中心Oから領域■に引いた中心iR2
である。′1′は車の進行方向に対するこの線分の傾き
角を示しているMP>O)。
07 Snow Ox -tanV ・・・ ・・・
・・・ ・・・ ・・・ <2-7>Above <2
-6> and <2-7> In area ■ where formulas are calculated, the second aspect of the obstacle position calculation method is used, and the line segment assumed within the area is from the center O between the seven sensors to area ■. Pulled center iR2
It is. '1' indicates the inclination angle of this line segment with respect to the direction of travel of the vehicle (MP>O).

座標演算回路P4のY座標演算口1P42は右側の距離
測定回路53Rからの距離値d、と、左側の距離測定回
路53Lからの距離値dlとを入力し、次式で示す演算
を行う。
The Y coordinate calculation port 1P42 of the coordinate calculation circuit P4 inputs the distance value d from the distance measurement circuit 53R on the right side and the distance value dl from the distance measurement circuit 53L on the left side, and performs the calculation shown by the following equation.

座標演算回路P4のX座標演算回路P41は右側の距離
測定回路53Rからの距離値d7と、Y座標演算回路P
42の出力値Ovとを入力し、次式で示す演算を行う。
The X coordinate calculation circuit P41 of the coordinate calculation circuit P4 calculates the distance value d7 from the right distance measuring circuit 53R and the Y coordinate calculation circuit P4.
The output value Ov of 42 is input, and the calculation shown by the following equation is performed.

上記<2−B>、<2−9>式の計算を行う領域■では
第3の態様の障害物位置演算法を用いており、各々のセ
ンサの設定位Iを中心とし、各々の距離値を半径とする
円のX軸上(第6図)の交点を求めることによって障害
物の位置座標を演算する。
The third aspect of the obstacle position calculation method is used in the region (■) where the above formulas <2-B> and <2-9> are calculated, and each distance value is calculated with the set position I of each sensor as the center. The position coordinates of the obstacle are calculated by finding the intersection on the X axis (FIG. 6) of a circle whose radius is .

座標演算回路P5のX座標演算回路P51は左側の距離
測定回路53Lからの距離値d1を人力し、次式で示す
演算を行う。
The X coordinate calculation circuit P51 of the coordinate calculation circuit P5 manually inputs the distance value d1 from the left distance measurement circuit 53L, and performs the calculation shown by the following equation.

種演算回路P5のY座標演算回路P52は、X座標演算
回路P51の出力値ORを入力し1、次式で示す演算を
行う。
The Y-coordinate calculation circuit P52 of the seed calculation circuit P5 receives the output value OR of the X-coordinate calculation circuit P51 and performs the calculation shown in the following equation.

Ov ”  OK  −tan ’P・・・・・・・・
・・・・・・・・・・<2−11>上記<2−10>、
<2−11>式の計算を行う領域■では第2の態様の障
害物位置演算法を用いており、領域内に設定する線分は
センサ間の中心Oから領域■に引いた中心線L2である
。甲は車の進行方向に対するこの線分の傾き角を示して
いる(’P>O)。
Ov ” OK -tan 'P...
......<2-11> Above <2-10>,
The second aspect of the obstacle position calculation method is used in the area (■) where formula <2-11> is calculated, and the line segment set within the area is the center line L2 drawn from the center O between the sensors to the area (■). It is. Part A indicates the inclination angle of this line segment with respect to the direction of travel of the car ('P>O).

障害物検知手段■1は最終的に障害物座標演算手段3で
演算した障害物の位置座標(0,l、oY)を出力する
The obstacle detection means (1) finally outputs the position coordinates (0, l, oY) of the obstacle calculated by the obstacle coordinate calculation means 3.

センサの設置位置、測定可能鎮域の形状値を記憶する記
憶手段4はwl、ρ、φ・甲・II、i、ll等の値を
記憶するメモリから成る。これらの値は、予めメモリに
書き込んでおく、そして、記憶手段4は、領域判定手段
2、障害物座標演算手段3にこれらの値を出力する。
The storage means 4 for storing the installation position of the sensor and the shape value of the measurable area is composed of a memory for storing values such as wl, ρ, φ, A, II, i, and ll. These values are written in the memory in advance, and the storage means 4 outputs these values to the area determination means 2 and the obstacle coordinate calculation means 3.

走行コース記憶手段11は、定められたコースを走行さ
せるのに必要なパラメータを予め記憶したメモリ11か
ら成る。コースを走るのに必要なパラメータには動作の
種類、コースの形状値、走行速度等が含まれる。メモリ
11へのデータは走行させる前に予め書き込んでおく。
The running course storage means 11 is comprised of a memory 11 in which parameters necessary for running the vehicle on a predetermined course are stored in advance. Parameters necessary for running on a course include the type of movement, course shape values, running speed, etc. Data is written into the memory 11 in advance before running the vehicle.

位置方位測定手段■1は、左右独立の測定輪21R,2
1Lと、それぞれの測定輪21R,21Lの一定時間内
の回転数を計数する独立のカウンタ回路22R,22L
と、このカウンタ回路22R,22Lの計数値から、車
の現在位置方位を演算する演算回路23から成る。
Position/azimuth measuring means ■1 is left and right independent measurement wheels 21R, 2
1L and independent counter circuits 22R and 22L that count the number of rotations of the respective measurement wheels 21R and 21L within a certain period of time.
and an arithmetic circuit 23 that calculates the current position and direction of the vehicle from the counted values of the counter circuits 22R and 22L.

走行制御手段■1は、位置方位測定手段■1から得られ
た車の位置方位と、走行コース記憶手段■、に記憶され
たコースのパラメータ値とに基づき、現在の車の状態か
ら与えられた走行コースを与えられた速度で走行するた
めに必要となる左右駆動輪の加速度値を求める加速度演
算回路31と、その加速度値を積分して左右駆動輪の実
際の駆動量である回転速度を求める積分回路32とから
成る。
The driving control means (1) is based on the position and orientation of the vehicle obtained from the position and orientation measuring means (1) and the parameter values of the course stored in the driving course storage means (2), based on the current state of the vehicle. An acceleration calculation circuit 31 that calculates the acceleration value of the left and right drive wheels necessary to travel at a given speed on a travel course, and integrates the acceleration value to calculate the rotational speed that is the actual drive amount of the left and right drive wheels. It consists of an integrating circuit 32.

駆動手段■1は走行制御手段■、から与えられる駆動量
に従うて、モータ41の回転を制御するサーボ増幅器4
2と、モータ41.クラッチ43、ギヤ44および駆動
輪45等の駆動部分とから成る。
The drive means (1) is a servo amplifier 4 that controls the rotation of the motor 41 according to the amount of drive given from the travel control means (2).
2, and motor 41. It consists of drive parts such as a clutch 43, gears 44, and drive wheels 45.

障害物情報処理手段■1は、障害物検知手段v1から与
えられる無人車に固定された座標系における障害物位置
座標を、位置方位測定手段■1から得られる車の現在位
置方位に基づいて以前の観測結果と比較できる無人車走
行場所で共通の1つの座標系に変換演算する絶対位置演
算回路61と、障害物記憶手段■1に記憶された今回迄
に検知した障害物位置の距離と今回検知された障害物位
置の距離とを比較することによって障害物記憶手段■、
に記憶される障害物位置を修正する障害物位置修正手段
62と、障害物記憶手段■1に記憶される障害物位置と
走行コース記憶手段11に記憶されたコースの形状値と
を比較し、その障害物が今後走行する走行コース上に存
在しかつ回避動作が必要であるかを判定する回避必要性
判定回路63から成る。
The obstacle information processing means (1) calculates the obstacle position coordinates in the coordinate system fixed to the unmanned vehicle given by the obstacle detection means (v1) based on the current position and orientation of the vehicle obtained from the position and orientation measuring means (1). An absolute position calculation circuit 61 converts the unmanned vehicle driving location into one common coordinate system that can be compared with the observation results of ■ Obstacle storage means by comparing the distance of the detected obstacle position;
Compares the obstacle position correction means 62 for correcting the obstacle position stored in the obstacle storage means 1 and the obstacle position stored in the obstacle storage means 1 with the course shape value stored in the running course storage means 11, It consists of an avoidance necessity determination circuit 63 that determines whether the obstacle exists on the driving course to be traveled in the future and whether an avoidance operation is necessary.

すなわち、絶対位置演算回路61は障害物検知手段■1
から得られた障害物位置座標(0++ 、Ov)を、位
置方位測定手段■1から入力する障害物検知時の無人車
の位W(x、y)、方位θに基づいて、無人車走行場所
で共通の一つの絶対位置座標系で表現される座標位置(
ON−、0y−)に変換を行うもので、0□を演算出力
するX座標演算回路とO□を演算出力するy座標演算回
路とからなる。そして、X座標演算回路とy座標演算回
路とはそれぞれ次式に示す演算を行う。
That is, the absolute position calculation circuit 61 is the obstacle detection means (1)
The obstacle location coordinates (0++, Ov) obtained from The coordinate position expressed in one common absolute position coordinate system (
ON-, 0y-), and consists of an X-coordinate calculation circuit that calculates and outputs 0□ and a y-coordinate calculation circuit that calculates and outputs O□. The X-coordinate calculation circuit and the y-coordinate calculation circuit each perform calculations shown in the following equations.

Oxm−0+  −cos  θ −Oy  −sin
  θ + X  ・ <2−12>Ova”Ow  
−sin   θ + Oy  −cos   θ +
 y−<2−13>この演算は、三角関数発生器、乗算
器、加算器を用いて実現できる。
Oxm-0+ -cos θ -Oy -sin
θ + X ・ <2-12>Ova"Ow
−sin θ + Oy −cos θ +
y-<2-13> This operation can be realized using a trigonometric function generator, multiplier, and adder.

また、障害物記憶手段■1は障害物位置のデータを記憶
するメモリ71から成る。
Further, the obstacle storage means (1) comprises a memory 71 for storing data on the position of the obstacle.

そして、回避動作決定手段■1は障害物情報処理手段■
1で回避必要な障害物の存在が判定されたとき、必要と
なる減速度を演算し走行制御手段111+ に送出する
減速指示回路81と、障害物記憶手段■1に記憶される
障害物位置と走行コース記憶手段I、に記憶されたコー
スのデータと位置方位測定手段■、から得られる車の現
在位置方位とに基づいて、障害物との衝突を回避する迂
回路。
And, avoidance operation determining means ■1 is obstacle information processing means ■
When it is determined in step 1 that there is an obstacle that needs to be avoided, a deceleration instruction circuit 81 calculates the necessary deceleration and sends it to the travel control means 111+, and the obstacle position is stored in the obstacle storage means 1. A detour route that avoids collisions with obstacles based on the course data stored in the driving course storage means I and the current position and orientation of the vehicle obtained from the position and orientation measuring means (2).

(回避路)を演算する回避路演算手段82と、その回避
路を今後走行するコースとして走行コース記憶手段■1
に記憶させる走行コースデータの書き換え回路83から
成る。
(avoidance route) calculation means 82 for calculating the avoidance route; and driving course storage means ■1 as a course to be traveled on the avoidance route in the future.
It consists of a rewriting circuit 83 for driving course data to be stored in the memory.

ス」L涯ffl 無人車走行中は、位置方位測定手段■1においては、2
つの独立のカウンタ回路22R,22Lが左右独立の側
定輸21R,21Lの一定時間内の回転数を計数し、演
算回路23がこのカウンタ回路22R,22Lの計数値
から、車の現在位置方位を演算する。
When the unmanned vehicle is running, the position/direction measuring means ■1
Two independent counter circuits 22R, 22L count the number of rotations of the left and right independent side rails 21R, 21L within a certain period of time, and the calculation circuit 23 calculates the current position and direction of the vehicle from the counted values of the counter circuits 22R, 22L. calculate.

走行制御手段■1においては、加速度演算回路31が、
位置方位測定手段■、から得られた車の位置方位と、走
行コース記憶手段11に記憶されたコースのパラメータ
値とに基づき、現在の車の状態から与えられた走行コー
スを与えられた速度で走行するために必要となる左右駆
動輪の加速度値を求める。81分回路32は、その加速
度値を積分して左右駆動輪の実際の駆動量である回転速
度を出力する。
In the travel control means ■1, the acceleration calculation circuit 31
Based on the position and orientation of the vehicle obtained from the position and orientation measurement means (2) and the parameter values of the course stored in the travel course storage means 11, a given travel course is determined from the current state of the vehicle at a given speed. Find the acceleration values of the left and right drive wheels necessary for driving. The 81-minute circuit 32 integrates the acceleration value and outputs the rotational speed which is the actual drive amount of the left and right drive wheels.

駆動手段■1においては、サーボ増幅器42が走行制御
手段mIから与えられる駆動量に従ってモータ41の回
転を制御し、モータ41の回転は、クラッチ43、ギヤ
44を介して、駆動輪に伝えられ無人車を駆動する。
In the driving means (1), the servo amplifier 42 controls the rotation of the motor 41 according to the amount of drive given from the travel control means mI, and the rotation of the motor 41 is transmitted to the driving wheels via the clutch 43 and gear 44, so that the unmanned drive the car.

障害物検知手段■1は次の作用を有する。距離測定手段
1は、まず、超音波発信回路52が、車の前部の左右に
前方を向けて第6図に示すように取り付けられた2つの
超音波センサ51R,51Lから超音波を発信させる。
Obstacle detection means (1) has the following functions. In the distance measuring means 1, first, an ultrasonic transmitting circuit 52 transmits ultrasonic waves from two ultrasonic sensors 51R and 51L attached to the left and right sides of the front of the vehicle, facing forward as shown in FIG. .

第6図に示した各々のセンサの障害物測定可能領域内に
障害物が存在する場合は障害物からの反射波が戻ってく
る。2つの超音波センサ51R,51Lは超音波を送信
した後、超音波受信器として働き、この反射波を受信す
る。距離測定回路53R,53Lはそれぞれのセンサ5
1R,51Lで受信した超音波について発信時から受信
時までの遅れ時間を測定し、超音波を反射した障害物と
の距離を左右それぞれで演算する。障害物が測定可能領
域内に存在しない時は、センサの最大検知距離l1以上
の距離値が計算される。
If an obstacle exists within the obstacle measurable area of each sensor shown in FIG. 6, reflected waves from the obstacle will return. After transmitting ultrasonic waves, the two ultrasonic sensors 51R and 51L function as ultrasonic receivers and receive the reflected waves. The distance measurement circuits 53R and 53L are connected to each sensor 5.
The delay time from the time of transmission to the time of reception of the ultrasonic waves received at 1R and 51L is measured, and the distance to the obstacle that reflected the ultrasonic waves is calculated for each of the left and right sides. When no obstacle exists within the measurable area, a distance value greater than or equal to the maximum detection distance l1 of the sensor is calculated.

次に領域判定手段2は、左右どの距離測定回路53R,
53Lが障害物をどれだけの距fqd1、dlの所で検
知したかによって、その障害物の存在する領域がどの小
領域なのがまたは、障害物が存在しないのかを判定する
Next, the area determining means 2 determines which distance measuring circuit 53R, left or right,
Depending on the distance fqd1, dl at which the obstacle is detected by the controller 53L, it is determined which small region the obstacle exists in or whether the obstacle does not exist.

障害物が領域■に存在し、且つ領域■に存在しない場合
は、比較器CIの出力論理信号1nv01が1になり、
比較器C2の出力論理信号0.がlになり、それを入力
する論理積回路A1の出力論理信号Slが1になり、領
域■に障害物が存在すると判断される。
If an obstacle exists in area ■ and does not exist in area ■, the output logic signal 1nv01 of comparator CI becomes 1,
The output logic signal of comparator C2 is 0. becomes 1, and the output logic signal Sl of the AND circuit A1 inputting it becomes 1, and it is determined that an obstacle exists in the area (2).

障害物が領域■に存在し、且つ領域■に存在しない場合
は、比較器CIの出力論理信号1nvo+が1になり、
比較器C2の出力論理信号02が1になり、それを人力
する論理積回路A2の出力論理信号S2が1になり、領
域■に障害物が存在すると判断される。
If an obstacle exists in area ■ and does not exist in area ■, the output logic signal 1nvo+ of comparator CI becomes 1,
The output logic signal 02 of the comparator C2 becomes 1, and the output logic signal S2 of the AND circuit A2 which manually inputs it becomes 1, and it is determined that an obstacle exists in the area (2).

障害物が領域■のみに存在する場合は、比較器C1の出
力論理信号1nvo+ がlになり、比較器C2の出力
論理信号1nvotが1になり、それを入力する論理積
回路A4の出力論理信号S4がlになる。それによって
比較器C4と比較器C5が起動されそれぞれの出力論理
信号1nvoa と出力論理信号OSは1になる。そし
てそれを入力する論理積回路へ6の出力論理信号S、は
1になる。
If the obstacle exists only in the area ■, the output logic signal 1nvo+ of the comparator C1 becomes 1, the output logic signal 1nvot of the comparator C2 becomes 1, and the output logic signal of the AND circuit A4 inputting it becomes 1. S4 becomes l. As a result, comparators C4 and C5 are activated, and their respective output logic signals 1nvoa and OS become 1. The output logic signal S of 6 becomes 1 to the AND circuit that inputs it.

出力論理信号S6が1のとき、比較器C7が起動され、
出力論理信号○、が!になり、領域■に障害物が存在す
ると判定される。
When output logic signal S6 is 1, comparator C7 is activated;
Output logic signal ○! , and it is determined that there is an obstacle in area ■.

障害物が領域■のみに存在する場合および領域■のみに
存在する場合も、同様にそれぞれ領域■、領域■にある
と判定される。
In the case where the obstacle exists only in the area ■ and the case where the obstacle exists only in the area ■, it is similarly determined that the obstacle exists in the area ■ and the area ■, respectively.

また複数個の障害物が、異なる領域に存在する場合や、
大きな障害物が幾つかの領域に渡って存在する場合は、
最も無人車に近い所にある障害物が存在する領域が障害
物の存在する領域として選択される。この領域の判定例
を第7図に示す。第7図において、X印は実際に障害物
が存在する位置を示し、斜線は選択された領域を示す。
Also, when multiple obstacles exist in different areas,
If a large obstacle exists over several areas,
The area where the obstacle exists closest to the unmanned vehicle is selected as the area where the obstacle exists. An example of determination of this area is shown in FIG. In FIG. 7, the X mark indicates the position where the obstacle actually exists, and the diagonal line indicates the selected area.

領域判定手段2は判定した障害物の存在する領域を表す
論理信号、または障害物が存在しないことを表す論理信
号を出力する。
The region determining means 2 outputs a logical signal representing the region where the determined obstacle exists or a logical signal representing the absence of the obstacle.

領域判定手段2から出力される判定領域を表す論理信号
によって障害物座標演算手段3の各々の領域に対応した
5つの座標演算回路P1〜P5の1つが起動される。す
なわち、例えば領域■に障害物が存在すると判定された
場合には座標演算回路PIが起動される。座標演算回路
P1〜P5内では障害物のX座標を演算するX座標演算
回路P11−R51とY座標を演算するY座標演算回路
P12〜P52が起動され、領域判定手段3の判定した
小領域内で、距離測定回路53R,53Lからの距離値
に基づいて、無人車に固定された座標系における障害物
位置座標を演算する。領域■、■、■、■において障害
物の位置座標を演算する場合は、領域内に想定された中
心線L1、L2、R1、R2上の検知された距離位置に
障害物が存在すると近似する。この場合の実際の障害物
位置と演算される障害物位置の関係を第8図に示す。
One of the five coordinate calculation circuits P1 to P5 corresponding to each area of the obstacle coordinate calculation means 3 is activated by a logic signal representing the determination area outputted from the area determination means 2. That is, for example, when it is determined that an obstacle exists in area (2), the coordinate calculation circuit PI is activated. Within the coordinate calculation circuits P1 to P5, X coordinate calculation circuits P11 to R51 that calculate the X coordinate of the obstacle and Y coordinate calculation circuits P12 to P52 that calculate the Y coordinate of the obstacle are activated. Based on the distance values from the distance measurement circuits 53R and 53L, the obstacle position coordinates in the coordinate system fixed to the unmanned vehicle are calculated. When calculating the position coordinates of an obstacle in areas ■, ■, ■, ■, it is approximated that the obstacle exists at the detected distance position on the center lines L1, L2, R1, R2 assumed within the area. . The relationship between the actual obstacle position and the calculated obstacle position in this case is shown in FIG.

第8図のx印は実際に障害物が存在する位置を示し、Q
印は近似された障害物の位置を示す。
The x mark in Figure 8 indicates the position where an obstacle actually exists, and the
Marks indicate approximated obstacle positions.

また領域■において障害物の位置座標を演算する場合に
は、各々のセンサの設置位置を中心とし、各々の距離値
を半径とする円の交点を求めることによって障害物の位
置座標を演算する。そのため他の領域の様な近似による
誤差はない。
In addition, when calculating the position coordinates of an obstacle in area (3), the position coordinates of the obstacle are calculated by finding the intersection of circles whose centers are the installation positions of each sensor and whose radii are each distance value. Therefore, there is no error due to approximation like in other areas.

また障害物は実際には点ではなく、ある大きさを持つが
、距離測定手段から得られる距離値は障害物のセンサに
最も近い点上の距離なので、結局その距離の所に一点の
障害物があるとして演算処理され、障害物の最も近い一
点がその障害物の位置として出力されることになる。
Also, although an obstacle is actually not a point but has a certain size, the distance value obtained from the distance measurement means is the distance on the point closest to the obstacle sensor, so in the end there is only one point at that distance. The point closest to the obstacle will be output as the position of the obstacle.

距離測定手段の設置位置、測定可能領域の形状値の記憶
手段4には、領域判定手段3、障害物座標演算手段3の
処理に必要なセンサ51R,51Lの設置位置、測定可
能領域の形状値を予め記憶させておく。
The storage means 4 for storing the installation position of the distance measuring means and the shape value of the measurable area includes the installation position of the sensors 51R and 51L necessary for the processing of the area determination means 3 and the obstacle coordinate calculation means 3, and the shape value of the measurable area. be memorized in advance.

障害物検知手段■1は以上の処理の結果、距離測定手段
の1回の測定結果だけで、障害物測定可能領域内の障害
物の車に最も近い1点の位置座標を出力する。
As a result of the above processing, the obstacle detecting means (1) outputs the position coordinates of one point closest to the vehicle of the obstacle within the obstacle measurable area based on only one measurement result of the distance measuring means.

障害物情報手段■1においては、障害物が存在するとき
、絶対位置演算回路61が、障害物検知手段■、から与
えられる無人車固定の座標系における障害物位置(OX
 、 Or )と位置方位測定手段■、から得られる車
の現在位置方位とに基づいて以前の観測結果と比較でき
る無人車走行場所で共通の1つの座標系に変換演算する
。障害物位置修正手段62は障害物記憶手段■1のメモ
リ71に記憶されたこれ迄に検知した障害物位置と今回
検知されて座標変換された障害物位置の距離とを比較す
ることによって、障害物記憶手段■1のメモリ71に記
憶される障害物位置を修正する0回避必要性判定回路6
3は障害物記憶手段■1のメモリ71に記憶される修正
された障害物位M(障害物位置修正手段62から入力)
と走行コース記憶手段■1に記憶されたコースの形状値
とを比較し、その障害物が今後走行予定の走行コース上
に存在し回避動作が必要であるかを判定する。
In the obstacle information means (1), when an obstacle exists, the absolute position calculation circuit 61 calculates the obstacle position (OX
, Or) and the current position and orientation of the vehicle obtained from the position and orientation measuring means (2), a conversion calculation is performed into one common coordinate system at the location where the unmanned vehicle is traveling, which can be compared with previous observation results. The obstacle position correction means 62 compares the distance of the previously detected obstacle position stored in the memory 71 of the obstacle storage means 1 with the distance of the currently detected obstacle position whose coordinates have been transformed. 0 Avoidance necessity determination circuit 6 for correcting the obstacle position stored in the memory 71 of object storage means 1
3 is the corrected obstacle position M stored in the memory 71 of obstacle storage means 1 (input from the obstacle position correction means 62)
The obstacle is compared with the shape value of the course stored in the driving course storage means (1), and it is determined whether the obstacle exists on the driving course to be traveled in the future and an avoidance action is required.

回避動作決定手段■、においては、障害物情報処理手段
■1で回避必要な障害物の存在が判定されたとき、減速
指示回路81が走行制御手段■1に必要となる減速度を
演算し送出する。走行制御手段■1はこの減速度に従っ
て無人車を減速させる。  − 一方、回避路演算手段82は障害物記憶手段■1に記憶
される障害物位置と走行コース記憶手段■1に記憶され
たコースのデータと位置方位測定手段■1から得られる
車の現在位置方位とに基づいて、障害物との衝突を回避
する迂回路(回避路)を演算する。走行コースデータの
書き換え回路83は回避路演算手段82の出力した回避
路を次に走行するコースとして走行コース記憶手段!1
に記憶させる。減速指示によって一旦減速した無人車は
走行コース記憶手段■1に回避路が記憶されると、今度
はその回避路を目標の走行コースとしてそのコースに沿
うように通°常と同様の走行制御を行う。
In the avoidance operation determining means (2), when the obstacle information processing means (1) determines the existence of an obstacle that requires avoidance, the deceleration instruction circuit 81 calculates and sends the deceleration required to the travel control means (1). do. The travel control means (1) decelerates the unmanned vehicle according to this deceleration. - On the other hand, the avoidance route calculation means 82 uses the obstacle position stored in the obstacle storage means ■1, the course data stored in the driving course storage means ■1, and the current position of the vehicle obtained from the position and orientation measuring means ■1. Based on the direction, a detour (avoidance route) to avoid collision with an obstacle is calculated. The driving course data rewriting circuit 83 uses the avoidance route outputted by the avoidance route calculation means 82 as the next course to be traveled as a driving course storage means! 1
to be memorized. Once the unmanned vehicle has decelerated in response to the deceleration instruction, the avoidance route is stored in the travel course storage means ■1, and the unmanned vehicle then uses the avoidance route as the target travel course and performs the same travel control as normal to follow that course. conduct.

回避路を走行し終えたところで元の走行コースに戻り、
回避動作は終了する。
After completing the avoidance route, return to the original driving course,
The avoidance action ends.

l皇l立羞粂 上述の作用を有する本実施例装置は、障害物検知手段v
1から出力される障害物の情報が、測定可能8M域内の
障害物の無人車に最も近い部分の1点の座標という形で
与えられるため、単なる回避動作をおこなうためには不
必要な障害物の複雑な外形情報を圧縮し、必要な情報だ
けがN潔な形で取り出されており、この情報を用いて無
人車の動作を決定する等の処理が容易になる。また処理
が容易であるのでこの処理に用いる装置も小規模のもの
でよいというメリットも生じる。
The device of this embodiment having the above-mentioned function has an obstacle detection means v
Since the obstacle information output from 1 is given in the form of the coordinates of one point of the closest part of the obstacle to the unmanned vehicle within the measurable 8M area, it is possible to avoid obstacles that are unnecessary for simple avoidance operations. The complex external shape information of the vehicle is compressed and only the necessary information is extracted in a clean form, making it easier to use this information to perform processes such as determining the operation of the unmanned vehicle. Furthermore, since the process is easy, there is also the advantage that the equipment used for this process can be small-scale.

また、1回の検知動作で得られる障害物の情報は無人車
に最も近い部分の1点の座標であるが、移動しながら検
知動作を繰り返し、以前に得られた障害物の位置情報と
比較できるので、障害物の同じ点を何回か検知した場合
は検知位置の精度を向上させる事ができるし、障害物の
異なる点を検知した場合は障害物の分布状況を掴むこと
ができ、より正確な障害物の情報を得ることができる。
In addition, the obstacle information obtained with one detection operation is the coordinates of one point closest to the unmanned vehicle, but the detection operation is repeated while moving and compared with the previously obtained obstacle position information. Therefore, if the same point of an obstacle is detected several times, the accuracy of the detection position can be improved, and if different points of the obstacle are detected, the distribution situation of the obstacle can be grasped, and the accuracy of the detection position can be improved. Accurate obstacle information can be obtained.

その結果として色々な障害物の状況に対応した柔軟な回
避動作を行える。
As a result, flexible avoidance actions can be performed in response to various obstacle situations.

また2つの固定した超音波センサを用い、それぞれのセ
ンサの1回の測距動作という短時間の処理によって必要
な領域の障害物検知が行えるので、障害物の発見が早く
、回避動作が遅れ衝突する危険が少ない。
In addition, by using two fixed ultrasonic sensors, obstacles can be detected in the required area with a short process of one distance measurement operation for each sensor, so obstacles are discovered quickly and avoidance actions are delayed until collision occurs. There is little risk of

更に、障害物の位置座標を演算するために障害物測定可
能領域全体を小領域に分割し、領域判定手段2を設は障
害物の存在範囲をその中に限定することによって、位置
座標の演算を容易にすると共に、位置座標の誤差をある
範囲内に抑えることができる。
Furthermore, in order to calculate the position coordinates of the obstacle, the entire obstacle measurable area is divided into small areas, and the area determination means 2 is installed to limit the range of the obstacle within the small area, thereby calculating the position coordinates. It is possible to easily control the error in the position coordinates and to suppress the error in the position coordinates within a certain range.

また更に、障害物の位置座標の演算を行う障害物座標演
算手段では、領域■、■、■、■においては領域内にあ
る線分を想定し、この線分上の与えられた距離値に相当
する座標を演算する方法を用い、実施例ではこの線分と
してセンサから領域に引いた中心線を採用したので、中
心線をこの線分として用いることで、障害物位置演算の
誤差を最小限に抑えることができる。また領域■では2
つのセンサからの距離値を用い、各々のセンサ設置位置
を中心とし、各々の距II lfiを半径とする円の交
点を求めることによって障害物の位置座標を演算する方
法を用いたので、これにより両センサが障害物の同一の
点を捕らえている場合は近似なしに正確に障害物の座標
を演算できる。
Furthermore, the obstacle coordinate calculation means for calculating the position coordinates of obstacles assumes a line segment within the area in areas ■, ■, ■, ■, and calculates the given distance value on this line segment. Using the method of calculating the corresponding coordinates, in the example, we adopted the center line drawn from the sensor to the area as this line segment, so by using the center line as this line segment, the error in calculating the obstacle position can be minimized. can be suppressed to Also, in area ■, 2
We used a method to calculate the position coordinates of the obstacle by using the distance values from two sensors and finding the intersection of circles with each sensor installation position as the center and each distance II lfi as the radius. If both sensors capture the same point on the obstacle, the coordinates of the obstacle can be calculated accurately without approximation.

本実施例装置を、無人車の衝突回避装置に適用すれば、
2つの超音波センサで車の前方の今後車の通過する領域
の障害物を検知し、障害物が存在するときは、車を障害
物との衝突を回避する迂回路(回避路)を走行させるこ
とによって障害物との衝突を回避させる事ができる。
If this embodiment device is applied to a collision avoidance device for an unmanned vehicle,
Two ultrasonic sensors detect obstacles in front of the vehicle in the area the vehicle will pass, and if an obstacle is present, the vehicle will take a detour to avoid collision with the obstacle. This allows collisions with obstacles to be avoided.

なお、上記実施例では、距離測定手段のセンサとして超
音波センサを用いたがその他のセンサを用いることがで
きる。また、障害物座標演算手段3、領域判定手段2の
構成として専用の演算回路によるハード構成を示したが
、マイクロコンピュータを用い、そのためのプログラム
によって行うことも可能であり、またプログラムの変更
も容易であること等から、マイクロコンピュータを用い
た方が実用的に優れている。
In the above embodiment, an ultrasonic sensor is used as the sensor of the distance measuring means, but other sensors may be used. Furthermore, although the hardware configuration of the obstacle coordinate calculation means 3 and the area determination means 2 using a dedicated calculation circuit is shown, it is also possible to use a microcomputer and use a program for that purpose, and the program can be easily changed. For this reason, it is practically better to use a microcomputer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図、第2図および第3図は従来技術を示す説明図、
第4図は本発明の概念を示す概略構成図、第5図(1)
は本発明の実施例全体を示すシステム図、第5図(2)
は第5図+11の領域判定手段の回路図、第5図(3)
は第5図+11の障害物座標演算手段の回路図、第6図
は実施例のセンサの設置位置、測定可能領域の形状値、
障害物の存在範囲となる小領域を示す平面図、第7図は
実施例の領域判定手段の動作例を示す平面図、第8図は
実施例の障害物座標演算手段の動作例を示す平面図であ
る。 ■1 ・・・走行コース記憶手段、 ■1 ・・・位置方位測定手段、 ■1 ・・・走行制御手段、 ■1 ・・・駆動手段、 ■、・・・障害物検知手段、 ■1 ・・・障害物情報処理手段、 ■1 ・・・障害物記憶手段、 ■1 ・・・回避動作設定手段。
FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 are explanatory diagrams showing the prior art;
Figure 4 is a schematic configuration diagram showing the concept of the present invention, Figure 5 (1)
is a system diagram showing the entire embodiment of the present invention, FIG. 5 (2)
is the circuit diagram of the area determination means in Figure 5+11, Figure 5 (3)
5+11 is a circuit diagram of the obstacle coordinate calculation means, and FIG. 6 is the installation position of the sensor of the embodiment, the shape value of the measurable area,
FIG. 7 is a plan view showing an example of the operation of the area determination means of the embodiment; FIG. 8 is a plan view showing an example of the operation of the obstacle coordinate calculation means of the embodiment. It is a diagram. ■1...Traveling course storage means, ■1...Position and orientation measuring means, ■1...Travel control means, ■1...Drive means, ■,...Obstacle detection means, ■1. ... Obstacle information processing means, ■1 ... Obstacle storage means, ■1 ... Avoidance operation setting means.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)予め設定された走行コースに沿って自律移動する
無人車の障害物検知装置において、 無人車の走行時に障害物検知が必要となる範囲よりも小
さい測定可能領域内に存在する障害物までの距離を測定
するセンサを少なくとも2個備え、前記測定可能領域が
部分的に重なるようにして前記測定可能領域全体によっ
て前記必要領域を覆うと共に前記測定可能領域より小さ
くかつ1つのセンサによって測定可能な小領域と前記測
定可能領域より小さくかつ少なくとも2個のセンサによ
って測定可能な小領域とに前記測定可能領域全体を分割
できるように前記センサを設置した距離測定手段と、 前記センサの設置位置および前記測定可能領域の形状値
を予め記憶する記憶手段と、 前記センサが障害物を検知したときにどのセンサが障害
物を検知したかを判定すると共に前記記憶手段に記憶さ
れているセンサの設置位置および測定可能領域の形状値
に基づいて障害物が存在する小領域を判定する領域判定
手段と、 センサで測定された距離値と前記記憶手段に記憶されて
いるセンサの設置位置および測定可能領域の形状値とに
基づいて前記領域判定手段で判定された小領域内におけ
る障害物位置を推定し無人車に固定された座標系におけ
る障害物位置座標を演算する障害物座標演算手段と、 を設けたことを特徴とする無人車の障害物検知装置。
(1) Obstacle detection devices for unmanned vehicles that move autonomously along a preset driving course detect obstacles that exist within a measurable area that is smaller than the range that requires obstacle detection when the unmanned vehicle is running. at least two sensors that measure the distance of the sensor, the measurable area partially overlaps so that the entire measurable area covers the necessary area, and is smaller than the measurable area and measurable by one sensor. a distance measuring means in which the sensor is installed so as to be able to divide the entire measurable area into a small area and a small area that is smaller than the measurable area and measurable by at least two sensors; A storage means for storing in advance a shape value of a measurable area; and a storage means for determining which sensor has detected an obstacle when the sensor detects the obstacle, and determining the installation position of the sensor stored in the storage means; an area determining means for determining a small area in which an obstacle exists based on a shape value of the measurable area; and a distance value measured by the sensor, the installation position of the sensor, and the shape of the measurable area stored in the storage means. and an obstacle coordinate calculating means for estimating the position of the obstacle within the small area determined by the area determining means based on the value and calculating the obstacle position coordinate in a coordinate system fixed to the unmanned vehicle. An obstacle detection device for unmanned vehicles featuring:
(2)前記領域判定手段は、前記センサが障害物を検知
したときにどのセンサが障害物を検知したかを判定する
と共に前記記憶手段に記憶されているセンサの設置位置
および測定可能領域の形状値と前記障害物を検知したセ
ンサから出力される距離値とに基づいて障害物が存在す
る小領域を判定する特許請求の範囲第(1)項記載の無
人車の障害物検知装置。
(2) The area determination means determines which sensor has detected the obstacle when the sensor detects the obstacle, and also determines the installation position of the sensor and the shape of the measurable area stored in the storage means. An obstacle detection device for an unmanned vehicle according to claim 1, which determines a small area where an obstacle exists based on the distance value and the distance value output from the sensor that has detected the obstacle.
(3)前記障害物座標演算手段は、前記記憶手段に記憶
されているセンサの設置位置および測定可能領域の形状
値に基づいて前記領域判定手段で判定された小領域内に
おける障害物位置を推定すると共に該小領域内に代表線
を想定し、該代表線上の障害物を検知したセンサから出
力される距離値に相当する点の座標を演算することによ
って無人車に固定された座標系における障害物位置座標
を演算する特許請求の範囲第(1)項記載の無人車の障
害物検知装置。
(3) The obstacle coordinate calculation means estimates the position of the obstacle within the small area determined by the area determination means based on the sensor installation position and the shape value of the measurable area stored in the storage means. At the same time, a representative line is assumed within the small area, and the obstacle in the coordinate system fixed to the unmanned vehicle is calculated by calculating the coordinates of the point corresponding to the distance value output from the sensor that detects the obstacle on the representative line. An obstacle detection device for an unmanned vehicle according to claim (1), which calculates object position coordinates.
(4)前記障害物座標演算手段は、前記領域判定手段に
よって前記測定可能領域が部分的に重なる部分に障害物
が存在すると判定されたときは、障害物を検知したセン
サから出力される距離値の各々と前記記憶手段に記憶さ
れた各センサの設置位置とに基づいて、各センサの設置
位置を中心としかつ各距離値を半径とする円の交点の座
標を演算することによって前記障害物位置座標を演算す
る特許請求の範囲第(1)項記載の無人車の障害物検知
装置。
(4) When the area determination means determines that an obstacle exists in a portion where the measurable areas partially overlap, the obstacle coordinate calculation means outputs a distance value output from a sensor that has detected the obstacle. and the installation position of each sensor stored in the storage means, the obstacle position is calculated by calculating the coordinates of the intersection of a circle whose center is the installation position of each sensor and whose radius is each distance value. An obstacle detection device for an unmanned vehicle according to claim (1), which calculates coordinates.
JP61118294A 1986-05-22 1986-05-22 Obstacle detecting device for unmanned vehicle Pending JPS62274316A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190095920A (en) * 2017-01-06 2019-08-16 오로라 플라이트 사이언시스 코퍼레이션 Collision Avoidance System and Method for Unmanned Aerial Vehicles

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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