JPS6275721A - 走行車両誘導装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、既知の作業環境内を走行する車両の誘導装置
に関する。

〔発明の技術的背硝とその問題点〕

たとえば、放射線管理区域内等で車両を走行させる場合
には１人間が車両に乗り込むことができないので何等か
の走行車両誘導装置を必要とする。

このような走行車両誘導装置としては、従来。

電磁誘導式、光学テープ式、レーザ式、マーク読み取り
式、コーナーキューブ式など主として車両が走行する作
業環境に誘導に必要な要素を設置する方式を採用したも
のや、計算機上に作業環境モデルを１Ｍ築し１画像処理
を利用して誘導する方式を採用したものが考えられてい
る。

しかしながら、前者の方式を採用したものにあっては１
人間が入り難い作業環境の場合には誘導経路の変更が困
難であり、応用性に欠けると言う問題があった。また、
侵者の方式を採用したものにあっては？！雑な環境地形
を計算様に入力しなければならず、しかも画像処理用に
膨大なメモリーを必要とする問題があった。また、別の
例として遠隔操作で車両を走行させる例もあるが、この
場合には操作者が常に、操舵、走行の操作を行なわなけ
ればならず使い難いと言う問題がある。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは１作業環境に手を加える必要がな
り、シかも計算機上に複雑なモデルを構築する必要もな
く、そのうえ操作時には数点の目標点を与えるだけで車
両を指示通りに走行させることができる走行車両誘導装
置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明によれば、既知作業環境内を走行する車両に走行
駆動装置と、上記車両の移動距離を検出する移動距離検
出器と、上記車両の方向を検出する方向検出器と、平面
内で回転可能なテレビジョンカメラと、上記カメラの上
記車両に対する回転角を検出する角度検出器と、上記各
検出器の出力信号の送信並びに走行指令信号の受信を行
なう車両側送受信手段が搭載される。また前記既知作業
環境外に前記車両側送受信手段との間で信号の授受を行
なう地上側送受信手段と、前記既知作業環境を縮小模擬
した目的位置指示手段と、この目的位置指示手段で指示
された位置と前記車両の位置とを表示する表示手段と、
前記目的位置指示手段の出力信号を走行指令信号に変換
して地上側送受信手段へ与えるとともに上記地上側送受
信手段で受信された前記移動距離検出器および前記方向
検出器の出力信号から前記表示手段に前記車両の位置を
表示する信号を作る計算機と、前記車両を走行させるに
先だって前記地上側送受信手段を介して前記車両に搭載
されたテレビジョンカメラを回転させるとともに上記地
上側送受信手段を介して得られた映像および前記各検出
器の出力信号に基づいて前記計算機に上記車両の現在状
態信号を与える手段とを備えた走行車両誘導装置が提供
される。

（発明の効果） 本発明によれば２作業環境に手を加えたり、計算機にｍ
雄なモデルを構築することなく、既知作業環境内で車両
を指示通りに走行させることができる。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る誘導装置の概略構成を
示すもので、この装置は大きく別けて。

既知作業環境内を走行する車両に搭載された車両側要素
１と、既知作業環境外に配誼された地上側要素２とで構
成されている。

車両側要素１は次のように構成されている。すなわち、
車両１１と、この車両１１を駆動する走行駆動装Ｍ１２
と、ｉ両１１の中心部に平面内を回転可能に搭載された
テレビジョンカメラ１３と。

このカメラ１３の車両１１に対する回転角度を検出する
角度検出器１４と、車両１１の方向を検出するジャイロ
等の方向検出器１５と、車両１１の車輪の回転回数など
から車両１１の移動距離を検出する移動距離検出器１６
と、上述した各検出器の出力信号を電波信号に変換して
送信するとともに地上要素２側からの走行指令信号を受
信する送受信機１７と、この送受信機１７と上述した各
要素との間に設けられたコントローラ１８とで構成され
ている。

一方、地上側要素２は９図示の如く関連接続された送受
信機２１と、コントローラ２２と、計算機２３と１表示
装置２４と、目的位訝指示用のデジタイザ２５と、前記
テレビジョンカメラ１３への回転および焦点調整信号を
送出する操作器２６と、前記テレビジョンカメラ１３で
得られた映像を写しだす受像改２７とで構成されている
。デジタイザ２５の指示面には第２図および第３図に示
すように、車両１１の作業環境を縮小した地図２８がＸ
軸、ｙ軸を合せるとともに原点２９を合せて載置されて
いる。そして、地図２８上に指示ベン３０を当てると、
当てられた位置の座標信号を出力するように構成されて
いる。この座標信号は。

一方においては表示装Ｗ１２４に与えられ、他方におい
てはコントローラ２２を介して計算３２３に導入され、
走行指令信号に変換された後、再びコントローラ２２を
通って送受信機２１に与えられる。表示装ｒ！１２４は
、第２図に示すように、その表示面３１上に地図２８に
相当する表示エリアが設定されており、デジタイザ２５
から座標信号が与えられるとその位置に目印３２を表示
するとともに計算ｖ１２３を介して与えられる前記車両
１１の位置を示す目印３３を表示するように構成されて
いる。操作器２６にはテレビジョンカメラ１３への操作
信号を送出する操作部３４と、後述する各種情報を計算
機２３にプリセットするためのスイッチ３５とが設けら
れている。

次に、上記のように構成された誘導装置の動作を説明す
る。

まず、操作器２６の操作部３４を操作して車両１１上の
テレビジョンカメラ１３を回転させ、このときに受＠機
２７に写しだされる像を観察しながら作業環境内に存在
している物体の特定位置が受像機２７の画面の中央にく
るように調整する。

すなわち、今、第４図に示すように作業環境Ｐ内に物体
Ｒ，Ｓが存在しているものとし、ｌ！両１１が図示の位
置にあるものとすると、まず、テレごジョンカメラ１３
の視野中心を物体ＳのＡ点に一致させ、このときスイッ
チ３５を操作して角度検出器１４の出力を計１１１ａｍ
２３に読み込ませ、続いて物体Ｓの８点、物体Ｒの０点
の順に視野中心を合せて同様に読込ませる。ここで１作
業環境Ｐの各物体Ｒ，Ｓの大きさおよび相互間の距離は
既知であるとする。つまり、第２図中ａ、ｂ、ｃで示す
距離は既知である。したがって、車両１１の中心Ｖから
各点までの距離α、β、γは余弦定理Ｂ　２−　（Ｚ　
２＋β２−２（Ｘｆ３００Ｓ　θ１ｂ２−β２＋γ２−
２βγＣＯＳθ２ Ｃ２−γ２＋α２−２γαＣＯＳ　　（θ１＋０２）を
解くことによって計算で求めることができる。

そして１点Ａ、Ｂ、Ｃの座標も既知であるからテレビジ
ョンカメラ１３の中心、つまり走行車両１１の中心Ｖの
座標を求めることができる。また。

点Ａを視野中心としているときのテレビジョンカメラ１
３の回転角から車両１１の向きθ■も求めることができ
る。計算機２３は与えられた情報から車両１１の位置お
よび向きを算出する。そして。

上記のようにして計算された位置が表示装置２４の表示
面に目印３３となって表示される。この目印３３が現わ
れた時点で指示ベン３０を動かし。

目印３２を目印３３に一致させると、デジタイザ２５の
地図２８上で車両１１の位置を知ることができる。

次に、車両１１を目的の位置まで誘導するには次のよう
にする。すなわち、第５図に示すようにデジタイザ２５
の地図２８上で目凛位ｆｆ１１．Ｊを指示ベン３ｏによ
って与える。このように目標を与えると、計算機２３は
、現在位ＩＨと目標位置Ｉ、ｊとを滑らかに結ぶ軌道４
０を計算で求める。

そして、計算機２３は軌道４０に沿って車両１１を走行
させ得る駆動指令信号を順次出力する。この駆動指令信
号はコントローラ２２および送受信礪２１を介して電波
信号で車両１１側に与えられる。このとき車両１１側か
ら移動距ＩＩｌ検出器１６゜方向検出器１５の出力信号
が送信される。計算機２３は車両１１側からの信号に基
づいて駆動指令信号を連続的あるいは段階的に修正する
。したがって、車両１１は軌道４０に沿って移動するこ
とになる。また、計算機２３は方向検出器１５と移動距
離検出器１６の出力を元にして表示装置２４の目印３３
の位置を修正する。したがって、車両１１の走行に伴っ
て目印３３も表示装置２４の表示面３１”上を移動する
ことになる。そして、目印３３の移動が停止した時点で
、目印３３に目印３２を一致させればデジタイザ２５の
図面２８上で車両１１が果して目標点Ｊに到達したか否
かを確認することができる。

このようにして、走行車両を自由に誘導することができ
る。そして、この場合には作業環境に手を加える必要は
全くなく、また計算橢に複雑なモデルを構築する必要も
なり、シかも誘導するための操作も簡単であり、結局、
前述した効果を発揮させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る走行車両誘導ｖ！Ｒ責
の概略構成図、第２図は同装置における表示装置とデジ
タイザとを取り出して示す図、第３図はデジタイザ上に
載躍された作業環境縮小図面を示す図、第４図および第
５図は誘導動作を説明するための図である。 １・・・車両側要素、２・・・地上側要素、１１・・・
車両。 １２・・・走行駆動装置、１３・・・テレビジョンカメ
ラ。 １４・・・角度検出器、１５・・・方向検出器、１６・
・・移動距離検出器、１７．２１・・・送受信機、２２
・・・コントローラ、２３・・・計算機、２４・・・表
示装置。 ２５・・・デジタイザ、２６・・・操作器、２７・・・
受像鍬。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 既知作業環境内を走行する車両と、この車両に搭載され
   た走行駆動装置、上記車両の移動距離を検出する移動距
   離検出器、上記車両の方向を検出する方向検出器、平面
   内で回転可能なテレビジョンカメラ、上記カメラの上記
   車両に対する回転角を検出する角度検出器および上記各
   検出器の出力信号の送信並びに走行指令信号の受信を行
   なう車両側送受信手段と、前記既知作業環境外に配置さ
   れ前記車両側送受信手段との間で信号の授受を行なう地
   上側送受信手段と、前記既知作業環境を縮小模擬した目
   的位置指示手段と、この目的位置指示手段で指示された
   位置と前記走行車両の位置とを表示する表示手段と、前
   記目的位置指示手段の出力信号を走行指令信号に変換し
   て地上側送受信手段へ与えるとともに上記地上側送受信
   手段で受信された前記移動距離検出器および前記方向検
   出器の出力信号から前記表示手段に前記車両の位置を表
   示する信号を作る計算機と、前記車両を走行させるに先
   だつて前記地上側送受信手段を介して前記車両に搭載さ
   れたテレビジョンカメラを回転させるとともに上記地上
   側送受信手段を介して得られた映像および前記各検出器
   の出力に基づいて前記計算機に上記車両の現在状態信号
   を与える手段とを具備してなることを特徴とする走行車
   両誘導装置。