JPH0226729B2 - - Google Patents
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- JPH0226729B2 JPH0226729B2 JP23078782A JP23078782A JPH0226729B2 JP H0226729 B2 JPH0226729 B2 JP H0226729B2 JP 23078782 A JP23078782 A JP 23078782A JP 23078782 A JP23078782 A JP 23078782A JP H0226729 B2 JPH0226729 B2 JP H0226729B2
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 2
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C17/00—Compasses; Devices for ascertaining true or magnetic north for navigation or surveying purposes
- G01C17/02—Magnetic compasses
- G01C17/28—Electromagnetic compasses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Navigation (AREA)
- Indicating Or Recording The Presence, Absence, Or Direction Of Movement (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、車体の走行方向を検出すべく、地磁
気を感知することによつて被検知方位に対応し、
かつ、90度位相差を有する一対の電圧信号を出力
する方位センサーを備えた走行車輌の方位検出方
法に関し、本出願人が特願昭57−121564号等によ
り既に提案している無人走行車輌に特に好適に利
用可能な走方車輌の方位検出方法に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention corresponds to the direction to be detected by sensing the earth's magnetism in order to detect the running direction of the vehicle body.
In addition, the present applicant has already proposed a method for detecting the direction of a running vehicle equipped with a direction sensor that outputs a pair of voltage signals having a phase difference of 90 degrees in Japanese Patent Application No. 57-121564, etc., for an unmanned vehicle. In particular, the present invention relates to a method of detecting the direction of a traveling vehicle that can be suitably used.
従来より、この種の走行車輌、特に走行制御の
少なくとも一部を自動的に行なうべく構成してあ
る自動走行車輌等においては、その走行方向を検
出する必要があることから、全方位を検出可能な
センサーとして地磁気センサーを方位センサーと
して用いることが考えられている。 Conventionally, in this type of driving vehicle, especially in automatic driving vehicles configured to perform at least part of the driving control automatically, it is necessary to detect the driving direction, so it is possible to detect all directions. It is considered that a geomagnetic sensor can be used as a direction sensor.
しかしながら、上記地磁気センサーは360度全
方位を検出可能ではあるが、そのためには90度位
相差を有する一対の信号の両方の値に基いて検出
方位を判別しなければならないので、前述した本
出願人が既に提案している無人走行車輌のテイー
チング・プレイバツク制御等に必要な方位情報を
サンプリングする場合はそのサンプリングデータ
の信号処理が複雑になつたり、データ記憶のため
のメモリー使用量が多くなるという不都合が有つ
た。 However, although the geomagnetic sensor described above is capable of detecting all directions of 360 degrees, in order to do so, the detection direction must be determined based on the values of both of a pair of signals having a 90 degree phase difference. When sampling the azimuth information necessary for the teaching/playback control of unmanned vehicles, which has already been proposed, the signal processing of the sampled data becomes complicated, and the amount of memory used to store the data increases. There was an inconvenience.
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであつ
て、その目的は、方位センサーから出力される一
対の電圧信号に基いて方位を判別するに、簡略化
した信号によつて行なう走行車輌の方位検出方法
の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object of the present invention is to determine the direction of a traveling vehicle by using a simplified signal to determine the direction based on a pair of voltage signals output from a direction sensor. The purpose is to provide a detection method.
上記の目的を達成するために、本発明は、前記
電圧信号の一方と、この一方の電圧信号の最大と
最小の平均値とを比較し、方位に対応して出力さ
れる前記一方の電圧信号が前記平均値を超えてい
るか否かの判別で、方位に対応して出力される前
記電圧信号の他方に正或いは負の符号を付加し、
この正負の符号と前記他方の電圧信号の大きさと
で車体の走行方向の方位を検出するものである。 In order to achieve the above object, the present invention compares one of the voltage signals with the maximum and minimum average values of the one voltage signal, and outputs the one voltage signal corresponding to the azimuth. adding a positive or negative sign to the other of the voltage signals output corresponding to the direction in determining whether or not exceeds the average value;
The azimuth in the running direction of the vehicle body is detected based on the positive/negative sign and the magnitude of the other voltage signal.
次に、本発明の作用を後述する実施例の第2図
ロに基づいて説明する。方位センサーを360度回
転させると、図のように位相が90度異なる二つの
電圧信号Vx,Vy出力が得られる。仮に、一方の
電圧信号Vyを正負の符号付けに使用する場合、
東南の間では平均値Yp以上なので正と判別し、
南西の間では平均値Yp以下なので負と判別する。
この正負の符号と、方位に対応して出力される他
方の電圧信号Vx出力とを組み合わせ、例えば、
先程の東南と南西の間では他方の電圧信号Vxが
同一になるが、前記正負の符号を参照して東南の
範囲であるのか南西の範囲であるのか判別した
後、他方の電圧信号Vxの大きさで正確な方位を
検出する。西北の間と北東との間も同様に検出す
る。 Next, the operation of the present invention will be explained based on FIG. 2B of the embodiment described later. When the orientation sensor is rotated 360 degrees, two voltage signals Vx and Vy with a phase difference of 90 degrees are obtained as shown in the figure. If one voltage signal Vy is used to sign positive or negative,
Since it is higher than the average value Yp in the southeast, it is determined to be positive.
Since it is less than the average value Yp between southwest and west, it is determined to be negative.
This positive/negative sign is combined with the other voltage signal Vx output that is output corresponding to the direction, for example,
The other voltage signal Vx is the same between the southeast and southwest areas, but after determining whether it is in the southeast or southwest range by referring to the positive and negative signs, the magnitude of the other voltage signal Vx is determined. to find the exact direction. The areas between northwest and northeast are also detected in the same way.
したがつて、本発明によれば次の効果が得られ
る。 Therefore, according to the present invention, the following effects can be obtained.
即ち、一対の電圧信号の一方を符号化した情報
を他方の電圧信号に付加した符号付の一種類の電
圧信号のみから走行方向が360度判別できるので、
走行方向を判別するための信号処理データが少な
くなつて、サンプリングや記憶に要するメモリー
の使用量を大幅に少なくできるに至つた。 In other words, the running direction can be determined 360 degrees from only one type of signed voltage signal, which is obtained by adding information obtained by coding one of a pair of voltage signals to the other voltage signal.
The amount of signal processing data needed to determine the direction of travel has been reduced, making it possible to significantly reduce the amount of memory required for sampling and storage.
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図に示すように、車体1の前後輪2,3の
中間部に芝刈装置4を上下動自在に懸架するとと
もに、車体1前方に地磁気を感知することによつ
て走行方向の方位を検出する方位センサー5を設
け、車体1後方にこの車体1の移動距離を継続的
に検出する距離センサー6としての第5輪を設
け、無人走行可能な走行車輌としての芝刈作業車
を構成してある。 As shown in FIG. 1, a lawn mower 4 is suspended between the front and rear wheels 2 and 3 of the vehicle body 1 so as to be movable up and down, and the direction of travel is detected by sensing the earth's magnetic field in front of the vehicle body 1. A directional sensor 5 is provided at the rear of the vehicle body 1, and a fifth wheel is provided as a distance sensor 6 for continuously detecting the moving distance of the vehicle body 1, thereby configuring a lawn mowing work vehicle as a traveling vehicle that can run unmanned. .
前記方位センサー5は、第2図イに示すよう
に、トロイダルコア7に励磁コイルCoを施し、
その上から直径方向にお互いに直交した出力コイ
ルCx,Cyを巻いてあり、前記励磁コイルCoに交
流電流を流してあるトロイダルコア7に外部磁界
(地磁気)が加わると出力コイルCx,Cyにこの
外部磁界に比例した交流信号を発生すべく構成し
てある。そして、前記出力コイルCx,Cyに発生
した交流信号電圧を所定のレベルまで増幅した
後、第2図ロに示すような直流電圧Vx,Vyに変
換して出力すべく構成してある。 As shown in FIG. 2A, the orientation sensor 5 has a toroidal core 7 provided with an excitation coil Co,
Output coils Cx and Cy are wound diametrically orthogonally to each other from above, and when an external magnetic field (earth's magnetism) is applied to the toroidal core 7, which has alternating current flowing through the excitation coil Co, the output coils Cx and Cy The apparatus is configured to generate an alternating current signal proportional to an external magnetic field. The AC signal voltages generated in the output coils Cx and Cy are amplified to a predetermined level and then converted into DC voltages Vx and Vy as shown in FIG. 2B and output.
尚、前記方位センサー5を構成するトロイダル
コア7は、上下方向軸芯P周りに360度回動自在
に回転機構Aを設けてあり、前記出力コイルCx,
Cyの方位に対する検出磁気感度差を補正すると
ともに、所定方位に対する車体1の相対的な走行
方向の方位をも検出可能に構成してある。 The toroidal core 7 constituting the orientation sensor 5 is provided with a rotation mechanism A that can freely rotate 360 degrees around the vertical axis P, and the output coil Cx,
It is configured to correct the difference in detected magnetic sensitivity with respect to the direction of Cy, and also to detect the direction of travel of the vehicle body 1 relative to a predetermined direction.
前記回転機構Aを構成するに、非磁性体のブラ
ケツト8に前記トロイダルコア7を固定するとと
もに、このブラケツト8を左右方向に回転自在な
ようにモータ9を設け、その回転角度θを検出す
るセンサー回転角度検出装置としてその軸芯P上
にポテンシヨメータPMを設けてある。 The rotation mechanism A is configured by fixing the toroidal core 7 to a bracket 8 made of non-magnetic material, and providing a motor 9 to freely rotate the bracket 8 in the left and right directions, and a sensor for detecting the rotation angle θ. A potentiometer PM is provided on the axis P as a rotation angle detection device.
一方、前記距離センサー6は、車体1の単位移
動距離毎に1回のパルスを発生して、このパルス
をカウンタ10によつて所定回数カウントするこ
とによつて所定移動距離loを検出すべく構成して
ある。 On the other hand, the distance sensor 6 is configured to detect a predetermined travel distance lo by generating one pulse for each unit travel distance of the vehicle body 1 and counting this pulse a predetermined number of times by a counter 10. It has been done.
そして、以上の構成による方位センサー5およ
び距離センサー6の各検出信号に基いて、車体1
の走行方向を判別するのである。 Then, based on each detection signal of the direction sensor 5 and the distance sensor 6 with the above configuration, the vehicle body 1
The direction of travel of the vehicle is determined.
以下、前記方位センサー5からの方位に対応す
る一対の電圧信号Vx,Vyの信号処理を行なう制
御装置11について説明する。 The control device 11 that processes the pair of voltage signals Vx and Vy corresponding to the azimuth from the azimuth sensor 5 will be described below.
第3図の示すように、前記方位センサー5から
の方位検出信号としての直流電圧Vx,Vyおよび
ポテンシヨメータPMからのセンサー回転角度と
しての電圧Voは、信号セレクター12を介して
A/Dコンバータ13によつてデジタル信号に変
換されて入出力インターフエース14を介して制
御装置11の演算部15に入力される。そして、
前記カウンタ10によつてカウントされる距離セ
ンサー6からの所定パルス数(前記所定移動距離
loに対応)毎に前記方位センサー5によつて検出
された方位情報としての電圧Vx,Vyをサンプリ
ングして、後述す手段によつて一方の電圧Vyを
符号化し、この符号化された一方の電圧Vyの情
報を付加した他方の電圧信号Vx値をサンプリン
グデータXnとしてメモリー16の所定アドレス
領域に順次記憶すべく構成してある。 As shown in FIG. 3, the DC voltages Vx, Vy as the orientation detection signal from the orientation sensor 5 and the voltage Vo as the sensor rotation angle from the potentiometer PM are transferred to the A/D converter via the signal selector 12. 13, the signal is converted into a digital signal and is input to the calculation unit 15 of the control device 11 via the input/output interface 14. and,
A predetermined number of pulses from the distance sensor 6 counted by the counter 10 (the predetermined moving distance)
lo), the voltages Vx and Vy as azimuth information detected by the azimuth sensor 5 are sampled, one voltage Vy is encoded by the means described later, and one of the encoded voltages Vy is The configuration is such that the value of the other voltage signal Vx to which information about the voltage Vy is added is sequentially stored in a predetermined address area of the memory 16 as sampling data Xn.
ところで、前述したように前記所定移動距離lo
毎の方位サンプリングの前に、方位センサー5に
よつて検出される地磁気の全方位に対する検出感
度を補正するとともに、検出された絶対的は方位
を作業地の所定方向に対して車体1の相対的な走
行方向の方位変化としてサンプリングするため
に、このサンプリングに先だつて、車体停止時に
この方位センサー5を予め360度回転させて、所
定角度θp毎に検出される検出電圧Vx,Vyをサン
プリングして基準方位における検出電圧Vx,Vy
のパターンをチエツクすべく構成してあるが、こ
の検出電圧パターンチエツクにおけるサンプリン
グデータXn,Ynを記憶する際に、一方の電圧
Vyと、一方の電圧Vyの最大と最小の平均値Yp
とを比較して、方位に対応して出力される前記一
方の電圧Vyが前記平均値Ypを超えているか否か
を判別し、その結果を符号化±して、この符号±
を他方の電圧Vxに付加して、一方の符号付デー
タXnのみを最終的に方位情報として記憶するの
である。そして、方位の判別はこの符号付データ
Xnの大きさと、その符号±とに基いて行なうこ
ができるので、メモリー16の使用量を非常に少
なくできるのである。 By the way, as mentioned above, the predetermined moving distance lo
Before each azimuth sampling, the detection sensitivity for all directions of the earth's magnetic field detected by the azimuth sensor 5 is corrected, and the detected absolute azimuth is adjusted relative to the vehicle body 1 with respect to a predetermined direction of the work area. In order to sample the change in azimuth in the running direction, prior to this sampling, the azimuth sensor 5 is rotated 360 degrees when the vehicle is stopped, and the detected voltages Vx and Vy detected at every predetermined angle θp are sampled. Detection voltage Vx, Vy in reference direction
However, when storing the sampling data Xn and Yn in this detection voltage pattern check, one voltage
Vy and the maximum and minimum average value Yp of one voltage Vy
It is determined whether the one voltage Vy outputted corresponding to the direction exceeds the average value Yp, the result is encoded ±, and this code ±
is added to the other voltage Vx, and only one signed data Xn is finally stored as azimuth information. Then, the direction is determined using this signed data.
Since this can be done based on the size of Xn and its sign ±, the amount of memory 16 used can be extremely reduced.
尚、第4図は以上説明した方位センサー5を予
め360度回転させて方位をサンプリングする場合
の制御装置11の動作を示すフローチヤートで、
第4図中使用したその他の記号は制御フラグであ
る。 Incidentally, FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the control device 11 when the orientation sensor 5 described above is rotated 360 degrees in advance to sample the orientation.
Other symbols used in FIG. 4 are control flags.
又、実際の走行中における検出方位のサンプリ
ングに際しても、上記手段によつて、同様に方位
センサー5の一対の検出電圧Vx,Vyを一種類の
符号付データとして記憶できるので同様にメモリ
ー16の使用量が大幅に節約できるのである。 Furthermore, when sampling the detected orientation during actual driving, the pair of detected voltages Vx and Vy of the orientation sensor 5 can be similarly stored as one type of signed data using the above means, so the use of the memory 16 can be similarly simplified. The amount can be saved significantly.
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利
にする為に符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構造に限定されるものではない。 Incidentally, although reference numerals are written in the claims section for convenient comparison with the drawings, the present invention is not limited to the structure shown in the accompanying drawings.
図面は本発明に係る走行車輌の実施例を示し、
第1図は芝刈作業車の全体側面図、第2図イは方
位センサーの構成を示す図面、同図ロはその検出
電圧の波形図、第3図は制御システムのブロツク
図、そして、第4図は制御装置の動作を示すフロ
ーチヤートである。
1……車体、5……方位センサー、Vx,Vy…
…電圧信号、Yp……平均値。
The drawings show an embodiment of a traveling vehicle according to the present invention,
Figure 1 is an overall side view of the lawn mowing vehicle, Figure 2A is a diagram showing the configuration of the orientation sensor, Figure 2B is a waveform diagram of the detected voltage, Figure 3 is a block diagram of the control system, and Figure 4 is a diagram showing the configuration of the orientation sensor. The figure is a flowchart showing the operation of the control device. 1...Vehicle body, 5...Direction sensor, Vx, Vy...
...Voltage signal, Yp...average value.
Claims (1)
の電圧信号Vx,Vyを方位に対応して出力する方
位センサー5を用いた走行車輌の方位検出方法に
おいて、前記電圧信号Vx,Vyの一方と、この一
方の電圧信号の最大と最小の平均値Ypとを比較
し、方位に対応して出力される前記一方の電圧信
号が前記平均値Ypを超えているか否かの判別で、
方位に対応して出力される前記電圧信号Vx,Vy
の他方に正或いは負の符号を付加し、この正負の
符号と前記他方の電圧信号の大きさとで車体1の
走行方向の方位を検出する走行車輌の方位検出方
法。1. In a method for detecting the direction of a running vehicle using a direction sensor 5 that senses the earth's magnetism and outputs a pair of voltage signals Vx and Vy having a 90 degree phase difference corresponding to the direction, one of the voltage signals Vx and Vy and the maximum and minimum average value Yp of this one voltage signal are compared, and it is determined whether the one voltage signal output corresponding to the direction exceeds the average value Yp,
The voltage signals Vx and Vy are output in accordance with the direction.
A method for detecting the direction of a running vehicle in which a positive or negative sign is added to the other voltage signal, and the direction of travel of the vehicle body 1 is detected based on the positive or negative sign and the magnitude of the other voltage signal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23078782A JPS59119211A (en) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | How to detect the direction of a running vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23078782A JPS59119211A (en) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | How to detect the direction of a running vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59119211A JPS59119211A (en) | 1984-07-10 |
| JPH0226729B2 true JPH0226729B2 (en) | 1990-06-12 |
Family
ID=16913258
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23078782A Granted JPS59119211A (en) | 1982-12-25 | 1982-12-25 | How to detect the direction of a running vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59119211A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4654483B2 (en) * | 2000-04-07 | 2011-03-23 | パナソニック株式会社 | Juicer |
-
1982
- 1982-12-25 JP JP23078782A patent/JPS59119211A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59119211A (en) | 1984-07-10 |
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