JPH0320614A - 移動体の走行制御装置 - Google Patents

移動体の走行制御装置

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JPH0320614A
JPH0320614A JP31517488A JP31517488A JPH0320614A JP H0320614 A JPH0320614 A JP H0320614A JP 31517488 A JP31517488 A JP 31517488A JP 31517488 A JP31517488 A JP 31517488A JP H0320614 A JPH0320614 A JP H0320614A
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centrifugal force
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Takashi Mizokawa
溝川 隆司
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、走行路面の傾斜や車体に働く遠心力による走
行コースの変動を求め移動体の正確な位置を求めつつ、
走行する移動体の走行制御装置に関するものである。
(発明の背景) 移動体の位置を検知する手段として、車輪の回転から移
動量と移動方向とを計測し加算してゆくことが考えられ
るが、この方法では誤差が累積して不正確になる問題が
ある. そこで相対位置が既知な3つのりフレクタを用い、移動
体から2つのりフレクタの挾角を検知して移動体の位置
を求める方法が提案された(特開昭59−67476号
参照)。すなわちこれは2つのりフレクタをつなぐ距離
が既知の一辺を弦とし、この弦を挟む前記挟角の軌跡に
よって決まる2つの円を求め、2つの円の交点として移
動体の位置を決めるものである。また位置が既知な3つ
のりフレクタの方向を3つの位置で検出し、3位置間の
移動方向と移動量とを監視することにこれらリフレクタ
を用いて位置を決める方法においても、位置を求める時
間間隔内では移動体自身が移動量と移動方法を監視しな
がら走行するわけであるから、車輪の回転量や回転差か
ら移動量・方向を求める場合にはその間の誤差が累積す
ることになる。
一IIに路面走行する移動体では予定の走行コースが前
記の方法や他の方法により決められても、路面状況、例
えば路面の傾き、特に移動体の左右方向の傾きや、旋回
時に作用する遠心力等の影響を受け、移動体の位置が不
正確になるという問題があった。
(発明の目的) 本発明はこのような事情に鑑みなされたちのであり、車
輪の回転から位置を監視するようにして走行ルートを制
御する場合に、路面の傾き、遠心力等の影響を演算して
位置の修正をしながら走行し予定の走行ルートに高精度
に追従させながら走行できるようにした移動体の走行制
御装置を提供することを目的とする。
(発明の構成) 本発明によればこの目的は、タイヤ付き車輪を持ち、所
定の走行コースに誘導されて走行する移動体において、
左右車輪の回転量を別々に検出する回転量検出手段と、
移動体の傾きを検出する傾斜計と、前記傾きに対する左
右車輪の回転量の補正量を記憶するメモリ手段と、前記
傾きから回転量の補正量を求める傾斜補正量演算手段と
、前記傾斜に対する補正量を用いて移動体の位置を求め
るコース演算手段とを備えることを特徴とする移動体の
走行制御装置により達成される。
ここに遠心力などのデータをメモリしておき、必要に応
じて遠心力による修正を行うようにすることもできる。
C実施例) 第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
移動体の制御系を示すブロック図、第3図は移動体とし
てのゴルフカートの側面図である。
第3図において符号10は車体フレーム、12(12a
、12b)はタイヤ付きの左右一対の後輪、14は1個
の操同前輪である。車体フレーム10は後輪12間から
上方へ起立し上端が前方へ水平にのびる上部フレーム1
0aを有する。後輪12には電動走行モーク1Bの回転
がチェーン18、2o、差動装置22を介して伝えられ
る。
左右の後輪12a、12bの回転量は左右一対のエンコ
ーダ24 (24a、24b)により別々に検出される
。前輪14は操向軸筒26に保持された操向軸28の下
端に取付けられている。この操向軸28の上端にはクラ
ッチ30を介して操舵用モータ32が接続される一方、
リンク34によってハンドル軸36の回転が伝えられる
ようになっている。すなわちクラッチ30の断続により
、自動走行時にはモータ32により、また手動走行時に
はハンドル38によって前輪14の操舵が選択的に行わ
れるようになっている。
40はコントローラであり走行用と操舵用の各モータ1
6、32の電力制御を行う回路や、インターフェース等
を有する6のである。42は車体中央付近の下部に搭載
された鉛蓄電池であり、この電池42の上を覆う平板4
4にはゴルフバッグが載せられて上フレーム]. O 
aに左右から立て掛けるようになっている。車体フレー
ム10の後部には運転者が立てるようにステップ46が
突設されている。運転者は必要に応じてこのステップ4
6に立ち、入力装置48、メインスイッチ50、ハンド
ル38等を操作できるようになっている。
52は傾斜計であり、車体の左右方向の傾きθを検出す
る。
次にCPU装置60を説明する。この装置60はデジタ
ルコンピュータからなるCPU62、半導体メモリ(記
憶装置)64、バルスカウンタ66 (66a、66b
)を有する6両パルスカウンタ66は左右後輪12の回
転に伴ってエンコーグ24が出力するパルスを別々にカ
ウントする。
これらカウンタ66のカウント値は、コントローラ40
に設けたインターフェース(図示せず)を介してCPU
62に読込まれる。メモリ64にはCPU62の動作プ
ログラムの他に、走行予定ルート等のデータや、後記の
傾斜補正量、遠心力補正量、等の位置修正に必要なデー
タが記憶されている。
CPU62は第1図に示す機能の演算を,メモリ64に
記憶したプログラムに従って順次繰り返し行う。CPU
.62は、まずメモリ64の一部であるコースメモリ手
段64Aに記憶した走行予定コースに従って操舵用モー
タ32と走行用モータl6とを駆動する信号をコントロ
ーラ40に送る。この走行コースの決定はコース演算手
段62Aによって行われる。この結果前輸14が操舵さ
れ後輪12が駆動されて、走行予定コースにほぼ沿って
自走する.CPU62は走行中にカウンク66a、66
bのカウント値から左右後輪12a、12bのそれぞれ
の回転量を別々に求める。
すなわちこの実施例では左右のエンコーダ24とカウン
タ66とによって、左右後輪12の回転量を別々に検出
する回転量検出手段68 (68a、68b)が形成さ
れる。コース演算手段62Aは両回転量検出手段68の
出力a.bに基づいて、これらの平均(a+b)/2に
よって移動tgを求め、またこれらの差(a−b)によ
って移動方向αの変化を求める。これら移動量εと移動
方向αの総和を求めることにより移動体の位置を判断す
る。
各後輪l2のカウンク1カウント値当りの進行量の差d
Lは車輪12の接地径に依存し、この接地径は接地圧に
依存し、さらにこの接地圧は車体の傾きθに依存する。
進行量の差dLは、傾きθの一定範囲内では近似的に次
式で定義することができる。
dL=k ・ θ  ・・・(1) ここにkは比例定数であり、路面状況により変化するち
のである。
第4図はdLとθの関係を示す特性図であり、この図で
工、II、■rはそれぞれ図に示すように路面が芝、ア
スファルト、土である場合を示す。この第4図の特性は
メモリ手段64Bに記憶されている。すなわち走行コー
スの各位置に対してどの定数kを用いるのかを示すため
のデータがこのメモリ手段64Bに記憶されている。
車体の傾きθは、傾斜計52の出力をA/Dコンバータ
70およびコントローラ40を介してCPU62に読込
むことにより求める。傾斜補正量演算手段62Bは、走
行位置に対する定数kをメモリ手段64Bから読出し、
さらに求めたθに対する傾斜補正量dLを前記(1)式
を用いて演算する。この傾斜補正量dLはコース演算手
段62Aに入力され、このコース演算手段62Aは予定
の走行コースからの車体位置のずれを計算し、車体を正
しいコースに乗るように操舵用モータ32および走行用
モーク16を制御する。
一方傾斜計52の出力電圧Vは、第5図に示すように遠
心力Fの影響を受けて変化する。すなわち遠心力Fが大
きくなると出力■は増加し、見かけ上傾きθが増加した
ようになる。そこで本実施例ではこの影響を除去するた
めに次のような補正を行う。
第1図で64Cは第5図の特性を記憶するメモリ手段で
あり、前記メモリ手段64の一部で形成されるものであ
る。62Cは遠心力補正量演算手段であり、まず回転量
検出手段68の出力a. bの時間変化から遠心力Fを
求め、この遠心力Fに対する補正量dθをメモリ手段6
4Cの内容すなわち第5図の特性に基づいて求める。こ
の補正量dθは傾斜補正量演算手段62Bに入力される
傾斜補正量演算手段62Bは傾斜計52から求めた傾き
θからこの遠心力補正量dθを減算し、θ一dθを正し
い傾きeとして求める。そしてこの補正後の傾きeに対
する傾斜補正量dL,を求め、前記のようにコース演算
手段62Aが正規の走行コースからのずれを予測して正
しいコースに乗るように操舵し、走行速度を制御する。
この実施例では(1)式のkは走行位置により変化する
ものとしてそのデータをメモリ手段64Bに記憶してい
るが、本発明は最も単純化して単一のkを用いて演算す
るようにしてちよい。
また実施例のように遠心力Fによる傾斜計の補正を付加
すれば制御精度は一層向上するが、これを省いてもよい
のは勿論である。
(発明の効果) 本発明は以上のように、左右車輪の回転から移動体の移
動量・移動方向を求めつつ予め決めたコースを自動走行
する場合に、車体の傾きによる影響を補正するようにし
たものであるから、路面に起伏や傾斜があっても常に正
確な走行位置を検知でき、高精度に予定の走行コースに
追従させて走行させることができる。また遠心力による
補正ち行えば精度は一層向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の構成を示す機能ブロック図、第2図は
移動体の制御系を示すブロック図、第3図は移動体とし
てのゴルフカートの側面図、また第4図は本発明の原理
説明図である。 12・・・後輪、 52・・・傾斜計、 62A・・・コース演算手段、 62B・・・傾斜補正量演算手段、 62C・・・遠心力補正量演算手段、 64 (64A、64B、64C) ・・・メモリ手段、 68・・・回転量検出手段。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)タイヤ付き車輪を持ち、所定の走行コースに誘導
    されて走行する移動体において、左右車輪の回転量を別
    々に検出する回転量検出手段と、移動体の傾きを検出す
    る傾斜計と、前記傾きに対する左右車輪の回転量の補正
    量を記憶するメモリ手段と、前記傾きから回転量の補正
    量を求める傾斜補正量演算手段と、前記傾斜に対する補
    正量を用いて移動体の位置を求めるコース演算手段とを
    備えることを特徴とする移動体の走行制御装置。
  2. (2)請求項(1)に記載された移動体の走行制御装置
    であって、さらに回転量検出手段の出力に基づき移動体
    に働く遠心力を求める遠心力演算手段と、この遠心力に
    対する傾斜計の補正量を記憶するメモリ手段と、前記傾
    斜計の補正量を求める遠心力補正量演算手段とを備え、
    コース演算手段は傾斜補正量と遠心力補正量とを用いて
    移動体の位置を求めることを特徴とする移動体の走行制
    御装置。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5844242A (ja) * 1981-09-08 1983-03-15 Mazda Motor Corp 過給機付エンジンの吸気装置
JPS5917763A (ja) * 1982-07-21 1984-01-30 Nec Corp 自動周波数制御付自動等化方式
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JPS6373740A (ja) * 1986-09-16 1988-04-04 Nec Corp デ−タ転送制御方式

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