JPH05341838A - 無人搬送車 - Google Patents
無人搬送車Info
- Publication number
- JPH05341838A JPH05341838A JP4150673A JP15067392A JPH05341838A JP H05341838 A JPH05341838 A JP H05341838A JP 4150673 A JP4150673 A JP 4150673A JP 15067392 A JP15067392 A JP 15067392A JP H05341838 A JPH05341838 A JP H05341838A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- guided vehicle
- automatic guided
- data
- azimuth
- laser
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- Pending
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 格別の走行案内用のラインを敷設することを
要しない無人搬送車を提供する。 【構成】 方位角を求めるレート・センサ1を具備し、
走行距離を求める車速センサ2を具備し、レーザ光を再
帰反射せしめる反射器30を具備し、走行領域の基準点
に配置されたターン・テーブル4を具備し、ターン・テ
ーブル4の回転角度を検出するロータリ・エンコーダ7
を具備し、ターン・テーブル4の上面に取り付けられた
レーザ測距器5を具備し、レーザ測距器5およびロータ
リ・エンコーダ7により得られる距離データおよび角度
データを送受する装置13、14を具備する無人搬送
車。
要しない無人搬送車を提供する。 【構成】 方位角を求めるレート・センサ1を具備し、
走行距離を求める車速センサ2を具備し、レーザ光を再
帰反射せしめる反射器30を具備し、走行領域の基準点
に配置されたターン・テーブル4を具備し、ターン・テ
ーブル4の回転角度を検出するロータリ・エンコーダ7
を具備し、ターン・テーブル4の上面に取り付けられた
レーザ測距器5を具備し、レーザ測距器5およびロータ
リ・エンコーダ7により得られる距離データおよび角度
データを送受する装置13、14を具備する無人搬送
車。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、無人搬送車に関し、
特に走行案内用のラインを使用することなしに目的とす
る走行をする無人搬送車に関する。
特に走行案内用のラインを使用することなしに目的とす
る走行をする無人搬送車に関する。
【0002】
【従来の技術】無人搬送車の従来例としては、床面に磁
気式或は光学式の走行案内用のラインを敷設しておき、
このラインに沿って案内される無人搬送車が知られてい
る。
気式或は光学式の走行案内用のラインを敷設しておき、
このラインに沿って案内される無人搬送車が知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、格別の走
行案内用のラインを敷設することを要しない無人搬送車
を提供するものである。
行案内用のラインを敷設することを要しない無人搬送車
を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】方位角を求めるレート・
センサ1を具備し、走行距離を求める車速センサ2を具
備し、レーザ光を再帰反射せしめる反射器30を具備
し、走行領域の基準点に配置されたターン・テーブル4
を具備し、ターン・テーブル4の回転角度を検出するロ
ータリ・エンコーダ7を具備し、ターン・テーブル4の
上面に取り付けられたレーザ測距器5を具備し、レーザ
測距器5およびロータリ・エンコーダ7により得られる
距離データおよび角度データを送受する装置13、14
を具備する無人搬送車を構成し、そして、レーザ測距器
5から放射されたレーザ光の反射器30による再帰反射
光をレーザ測距器5が受光したときのロータリ・エンコ
ーダ7の角度データとレーザ測距器5による反射器30
までの距離データとに基づいて無人搬送車の位置を知る
無人搬送車を構成し、また、距離データの変化率に基づ
いて方位角を知る無人搬送車を構成し、更に、反射器3
0はコーナー・キューブ・ミラーを円筒形状に配置した
構成とするものである無人搬送車を構成し、そして、方
位角データに基づいてレート・センサ1の誤差を補正す
るレート・センサー誤差修正部を具備する無人搬送車を
構成し、また、方位角データおよび位置データに基づい
て無人搬送車をプログラムされたコース或は所定点に案
内する構成を具備する無人搬送車をも構成した。
センサ1を具備し、走行距離を求める車速センサ2を具
備し、レーザ光を再帰反射せしめる反射器30を具備
し、走行領域の基準点に配置されたターン・テーブル4
を具備し、ターン・テーブル4の回転角度を検出するロ
ータリ・エンコーダ7を具備し、ターン・テーブル4の
上面に取り付けられたレーザ測距器5を具備し、レーザ
測距器5およびロータリ・エンコーダ7により得られる
距離データおよび角度データを送受する装置13、14
を具備する無人搬送車を構成し、そして、レーザ測距器
5から放射されたレーザ光の反射器30による再帰反射
光をレーザ測距器5が受光したときのロータリ・エンコ
ーダ7の角度データとレーザ測距器5による反射器30
までの距離データとに基づいて無人搬送車の位置を知る
無人搬送車を構成し、また、距離データの変化率に基づ
いて方位角を知る無人搬送車を構成し、更に、反射器3
0はコーナー・キューブ・ミラーを円筒形状に配置した
構成とするものである無人搬送車を構成し、そして、方
位角データに基づいてレート・センサ1の誤差を補正す
るレート・センサー誤差修正部を具備する無人搬送車を
構成し、また、方位角データおよび位置データに基づい
て無人搬送車をプログラムされたコース或は所定点に案
内する構成を具備する無人搬送車をも構成した。
【0005】
【実施例】この発明の実施例を特に図1を参照して説明
する。図1において、1はレート・センサであり、無人
搬送車20の旋回、回転の角速度を検出するものであ
る。レート・センサ1はその入力軸が垂直になる様に無
人搬送車20に取り付けられ、その出力は例えばω(°
/sec)である。
する。図1において、1はレート・センサであり、無人
搬送車20の旋回、回転の角速度を検出するものであ
る。レート・センサ1はその入力軸が垂直になる様に無
人搬送車20に取り付けられ、その出力は例えばω(°
/sec)である。
【0006】2は車速センサであり、車輪の回転数を検
出する。ここで、 車速V(m/sec )=回転数N(回/sec)×2π・ 半径R
(m ) である。3は自立方位角位置計算部であり、レート・セ
ンサ1の出力ωと車速センサ2の出力Vとから無人搬送
車20の現在位置を計算するものである。ここにおける
方位角とは、図3を参照して無人搬送車20の走行領域
をX−Y座標で表現し、Y軸から時計回りに無人搬送車
20の前方方向に到る角度をいう。
出する。ここで、 車速V(m/sec )=回転数N(回/sec)×2π・ 半径R
(m ) である。3は自立方位角位置計算部であり、レート・セ
ンサ1の出力ωと車速センサ2の出力Vとから無人搬送
車20の現在位置を計算するものである。ここにおける
方位角とは、図3を参照して無人搬送車20の走行領域
をX−Y座標で表現し、Y軸から時計回りに無人搬送車
20の前方方向に到る角度をいう。
【0007】ここで、方位角をψ(°)、位置をX(m
)、Y(m )とすると、 ψ=∫ωdt+ψ0 ψ0 :無人搬送車の初期方位角 式1 X=∫Vsin ψdt+X0 X0 :無人搬送車の初期位置 式2 Y=∫Vcos ψdt+Y0 Y0 :無人搬送車の初期位置 式3 図4を参照するに、4はモータにより駆動されるターン
・テーブルであり、中心軸はモータの回転軸に直角に取
り付けられている。このターン・テーブル4は床上の基
準点例えば無人搬送車20の走行領域をX−Y座標で表
現した場合の原点に設置する。
)、Y(m )とすると、 ψ=∫ωdt+ψ0 ψ0 :無人搬送車の初期方位角 式1 X=∫Vsin ψdt+X0 X0 :無人搬送車の初期位置 式2 Y=∫Vcos ψdt+Y0 Y0 :無人搬送車の初期位置 式3 図4を参照するに、4はモータにより駆動されるターン
・テーブルであり、中心軸はモータの回転軸に直角に取
り付けられている。このターン・テーブル4は床上の基
準点例えば無人搬送車20の走行領域をX−Y座標で表
現した場合の原点に設置する。
【0008】5はターン・テーブル4の上面に水平に取
り付けられ、レーザ光を水平方向に放射するレーザ測距
器である。レーザ測距器5は放射されたレーザ光の後で
説明される反射器30による再帰反射光をも受光する。
この発明においては、反射器30は図5に示される如く
無人搬送車20の特に後輪軸上方に設置されている。反
射器30は反射鏡3面(c)を互いに直角(d)に配置
したコーナー・キューブ・ミラー31を円筒形状(a、
b)に配置した構成とすることにより、レーザ測距器5
から放射されたレーザ光を再帰反射させることができ
る。
り付けられ、レーザ光を水平方向に放射するレーザ測距
器である。レーザ測距器5は放射されたレーザ光の後で
説明される反射器30による再帰反射光をも受光する。
この発明においては、反射器30は図5に示される如く
無人搬送車20の特に後輪軸上方に設置されている。反
射器30は反射鏡3面(c)を互いに直角(d)に配置
したコーナー・キューブ・ミラー31を円筒形状(a、
b)に配置した構成とすることにより、レーザ測距器5
から放射されたレーザ光を再帰反射させることができ
る。
【0009】7はターン・テーブル4の回転角度を検出
するロータリ・エンコーダであり、無人搬送車20の前
方方向からレーザ測距器5の光軸までの角度θを時計回
りに検出するものである。8はレーザ測距器5を使用し
た位置方位角計算部である。位置方位角計算部8にはレ
ーザ測距器5の位置データ例えば無人搬送車20の走行
領域をX−Y座標で表現した場合の原点を予め入力して
おく。そして、位置方位角計算部8により計算されたレ
ーザ測距器5およびロータリ・エンコーダ7の距離デー
タおよび角度データはデータ送信器13およびデータ受
信器14を介して後で説明される自立位置方位角修正部
9に送り込まれ、利用される。伝送媒体は例えば電磁
波、光が考えられる。
するロータリ・エンコーダであり、無人搬送車20の前
方方向からレーザ測距器5の光軸までの角度θを時計回
りに検出するものである。8はレーザ測距器5を使用し
た位置方位角計算部である。位置方位角計算部8にはレ
ーザ測距器5の位置データ例えば無人搬送車20の走行
領域をX−Y座標で表現した場合の原点を予め入力して
おく。そして、位置方位角計算部8により計算されたレ
ーザ測距器5およびロータリ・エンコーダ7の距離デー
タおよび角度データはデータ送信器13およびデータ受
信器14を介して後で説明される自立位置方位角修正部
9に送り込まれ、利用される。伝送媒体は例えば電磁
波、光が考えられる。
【0010】ここで、図2を参照するに、ターン・テー
ブル4が回転し、レーザ測距器5から放射されたレーザ
光の反射器30による再帰反射光がレーザ測距器5によ
り検出されたときのロータリ・エンコーダ7の出力を読
み取ることにより、Y軸方向から反射器30までの角度
θと距離データとから無人搬送車20の位置(X’、
Y’)がわかる。即ち、ターン・テーブル4をX−Y座
標の原点に配置すれば、 X’=Lsin θ Y’=Lcos θ となる。なお、Lはレーザ測距器5から反射器30まで
の距離である。
ブル4が回転し、レーザ測距器5から放射されたレーザ
光の反射器30による再帰反射光がレーザ測距器5によ
り検出されたときのロータリ・エンコーダ7の出力を読
み取ることにより、Y軸方向から反射器30までの角度
θと距離データとから無人搬送車20の位置(X’、
Y’)がわかる。即ち、ターン・テーブル4をX−Y座
標の原点に配置すれば、 X’=Lsin θ Y’=Lcos θ となる。なお、Lはレーザ測距器5から反射器30まで
の距離である。
【0011】上述の通り、無人搬送車20の位置は求め
られるが、無人搬送車20が停止しているときの方位角
はわからない。しかし、図6を参照して、無人搬送車2
0が走行しているときはその走行方向が方位角に等しい
ことから、走行方向を知ればこれを方位角であるものと
することができる。ここで、 ψ’=arctan{(Y2 −Y1 )/(X2 −X1 )} である。走行停止しても、停止直前の方位角を記憶して
おくことにより走行停止中の方位角を知ることができ
る。図6において、点(X2 、Y2 )は点(X1 、
Y1 )から微小変位した点である。反射器30はこれを
図5に示される如く無人搬送車20の特に後輪軸上方に
設置することにより、無人搬送車20が旋回していると
きの方位角と走行方向の一致を良好にすることができ
る。
られるが、無人搬送車20が停止しているときの方位角
はわからない。しかし、図6を参照して、無人搬送車2
0が走行しているときはその走行方向が方位角に等しい
ことから、走行方向を知ればこれを方位角であるものと
することができる。ここで、 ψ’=arctan{(Y2 −Y1 )/(X2 −X1 )} である。走行停止しても、停止直前の方位角を記憶して
おくことにより走行停止中の方位角を知ることができ
る。図6において、点(X2 、Y2 )は点(X1 、
Y1 )から微小変位した点である。反射器30はこれを
図5に示される如く無人搬送車20の特に後輪軸上方に
設置することにより、無人搬送車20が旋回していると
きの方位角と走行方向の一致を良好にすることができ
る。
【0012】9は自立位置方位角修正部である。自立位
置方位角修正部9は、位置方位角計算部8において得ら
れた無人搬送車20の位置座標(X’、Y’)によって
自立位置(X、Y)を更新置換する指令を自立方位角位
置計算部3に与える。即ち、式2および式3において、
X0 =X’、Y0 =Y’とし、Vの積分項を一旦零にす
る。同様に、方位角もψ0 =ψ’とし、ωの積分項を一
旦零にするのである。ただし、無人搬送車20とレーザ
測距器5との間に柱その他の障害物が存在してレーザ光
が遮断されるような場合、更新、置換は実施せず、式1
ないし式3はそのままにして位置データおよび方位デー
タを得る。
置方位角修正部9は、位置方位角計算部8において得ら
れた無人搬送車20の位置座標(X’、Y’)によって
自立位置(X、Y)を更新置換する指令を自立方位角位
置計算部3に与える。即ち、式2および式3において、
X0 =X’、Y0 =Y’とし、Vの積分項を一旦零にす
る。同様に、方位角もψ0 =ψ’とし、ωの積分項を一
旦零にするのである。ただし、無人搬送車20とレーザ
測距器5との間に柱その他の障害物が存在してレーザ光
が遮断されるような場合、更新、置換は実施せず、式1
ないし式3はそのままにして位置データおよび方位デー
タを得る。
【0013】10はレート・センサ誤差修正部である。
図8に示される伝達関数において、ψ’とωとからレー
ト・センサ誤差を推定し、これを補正する。レート・セ
ンサは、入力角速度が零であっても出力信号が零になら
ないバイアス誤差を有するのである。図8に示される伝
達関数において、ψがψ’に等しくなるまでK2 /Sの
出力が変化する。即ち、レート・センサ誤差が推定さ
れ、補正がなされたことになる。K1 は系が振動するの
を防止するダンパーである。なお、1/Sは積分であ
り、K1 およびK2 は定数である。
図8に示される伝達関数において、ψ’とωとからレー
ト・センサ誤差を推定し、これを補正する。レート・セ
ンサは、入力角速度が零であっても出力信号が零になら
ないバイアス誤差を有するのである。図8に示される伝
達関数において、ψがψ’に等しくなるまでK2 /Sの
出力が変化する。即ち、レート・センサ誤差が推定さ
れ、補正がなされたことになる。K1 は系が振動するの
を防止するダンパーである。なお、1/Sは積分であ
り、K1 およびK2 は定数である。
【0014】11は自動運転制御部である。プログラム
されたコース或は所定点より成る走行パターン情報およ
び自立方位角位置計算部3より得られる角度情報および
位置情報を自動運転制御部11に送り込み、これらの情
報に基づいてハンドル車輪駆動装置12を操作すること
により、案内用のラインを敷設することなしに無人搬送
車20をプログラムされたコース或は所定点に案内する
ことができる。
されたコース或は所定点より成る走行パターン情報およ
び自立方位角位置計算部3より得られる角度情報および
位置情報を自動運転制御部11に送り込み、これらの情
報に基づいてハンドル車輪駆動装置12を操作すること
により、案内用のラインを敷設することなしに無人搬送
車20をプログラムされたコース或は所定点に案内する
ことができる。
【0015】以上の通りであって、入力軸が垂直になる
様に無人搬送車20に取り付けられたレート・センサ1
の出力を積分することにより無人搬送車20の方位角を
求め、車速センサ2の出力を積分することにより走行距
離を求め、方位角と走行距離とにより現在位置を計算す
ることができる。更に、ターン・テーブル4を具備し、
ターン・テーブル4の上面に取り付けられてレーザ光を
水平方向に放射するレーザ測距器5を具備し、ターン・
テーブル4の回転角度を検出するロータリ・エンコーダ
7を具備し、無人搬送車20に反射器を配置し、レーザ
測距器5から放射されたレーザ光の反射器30による再
帰反射光をレーザ測距器5が受光したときのロータリ・
エンコーダ7の角度データとレーザ測距器5による距離
データとに基づいて、無人搬送車20の方位角と位置を
知ることができる。
様に無人搬送車20に取り付けられたレート・センサ1
の出力を積分することにより無人搬送車20の方位角を
求め、車速センサ2の出力を積分することにより走行距
離を求め、方位角と走行距離とにより現在位置を計算す
ることができる。更に、ターン・テーブル4を具備し、
ターン・テーブル4の上面に取り付けられてレーザ光を
水平方向に放射するレーザ測距器5を具備し、ターン・
テーブル4の回転角度を検出するロータリ・エンコーダ
7を具備し、無人搬送車20に反射器を配置し、レーザ
測距器5から放射されたレーザ光の反射器30による再
帰反射光をレーザ測距器5が受光したときのロータリ・
エンコーダ7の角度データとレーザ測距器5による距離
データとに基づいて、無人搬送車20の方位角と位置を
知ることができる。
【0016】
【発明の効果】ロータリ・エンコーダ7により得られる
方位角データとレート・センサ1の積分値とを比較する
ことによりレート・センサ1の誤差を推定し、この誤差
を補正することによりレート・センサ1を高精度化する
ことができる。無人搬送車20とレーザ測距器5との間
に柱その他の障害物が存在してレーザ光が遮断されて
も、上述の如くに補正されたレート・センサ1の測定値
と車速センサ2の積分値とにより方位角と位置の測定を
高精度に実施することができる。
方位角データとレート・センサ1の積分値とを比較する
ことによりレート・センサ1の誤差を推定し、この誤差
を補正することによりレート・センサ1を高精度化する
ことができる。無人搬送車20とレーザ測距器5との間
に柱その他の障害物が存在してレーザ光が遮断されて
も、上述の如くに補正されたレート・センサ1の測定値
と車速センサ2の積分値とにより方位角と位置の測定を
高精度に実施することができる。
【0017】更に、上述の如くして得られる位置データ
と方位角とを使用することにより、案内用のラインを敷
設することなしに無人搬送車20をプログラムされたコ
ース或は所定点に案内することができる。この発明の無
人搬送車20は、例えばゴルフ場の芝刈機、自動耕うん
機として使用することができる。
と方位角とを使用することにより、案内用のラインを敷
設することなしに無人搬送車20をプログラムされたコ
ース或は所定点に案内することができる。この発明の無
人搬送車20は、例えばゴルフ場の芝刈機、自動耕うん
機として使用することができる。
【図1】この発明の無人搬送車の実施例を説明する図。
【図2】この発明の無人搬送車とレーザ測距器との間の
関係を説明する図。
関係を説明する図。
【図3】無人搬送車の走行経路を示す図。
【図4】ターン・テーブルの回転角度を検出する構成を
示す図。
示す図。
【図5】無人搬送車に反射器を設置したところを示す
図。
図。
【図6】無人搬送車の走行方向と方位角の関係を説明す
る図。
る図。
【図7】自立方位角位置計算部およびレート・センサ誤
差修正部の伝達関数を示す図。
差修正部の伝達関数を示す図。
1 レート・センサ 2 車速センサ 4 ターン・テーブル 5 レーザ測距器 7 ロータリ・エンコーダ 10 レート・センサー誤差修正部 13 データ送信器 14 データ受信器 30 反射器 31 コーナー・キューブ・ミラー
Claims (6)
- 【請求項1】 方位角を求めるレート・センサを具備
し、走行距離を求める車速センサを具備し、レーザ光を
再帰反射せしめる反射器を具備し、走行領域の基準点に
配置されたターン・テーブルを具備し、ターン・テーブ
ルの回転角度を検出するロータリ・エンコーダを具備
し、ターン・テーブルの上面に取り付けられたレーザ測
距器を具備し、レーザ測距器およびロータリ・エンコー
ダにより得られる距離データおよび角度データを送受す
る装置を具備することを特徴とする無人搬送車。 - 【請求項2】 請求項1に記載される無人搬送車におい
て、レーザ測距器から放射されたレーザ光の反射器によ
る再帰反射光をレーザ測距器が受光したときのロータリ
・エンコーダの角度データとレーザ測距器による反射器
までの距離データとに基づいて無人搬送車の位置を知る
ことを特徴とする無人搬送車。 - 【請求項3】 請求項2に記載される無人搬送車におい
て、距離データの変化率に基づいて方位角を知ることを
特徴とする無人搬送車。 - 【請求項4】 請求項1ないし3に記載される無人搬送
車において、反射器はコーナー・キューブ・ミラーを円
筒形状に配置した構成とするものであることを特徴とす
る無人搬送車。 - 【請求項5】 請求項3に記載される無人搬送車におい
て、更に方位角データに基づいてレート・センサの誤差
を補正するレート・センサ誤差修正部を具備することを
特徴とする無人搬送車。 - 【請求項6】 請求項1ないし5に記載される無人搬送
車において、更に方位角データおよび位置データに基づ
いて無人搬送車をプログラムされたコース或は所定点に
案内する構成を具備することを特徴とする無人搬送車。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150673A JPH05341838A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 無人搬送車 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150673A JPH05341838A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 無人搬送車 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05341838A true JPH05341838A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15501977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4150673A Pending JPH05341838A (ja) | 1992-06-10 | 1992-06-10 | 無人搬送車 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05341838A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111948660A (zh) * | 2020-08-19 | 2020-11-17 | 四川道通达工程技术有限公司 | 一种基于激光扫描的目标体自动识别方法 |
Citations (5)
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| JPS60175117A (ja) * | 1984-02-21 | 1985-09-09 | Toshiba Corp | 無人搬送車の姿勢修正装置 |
| JPS62212810A (ja) * | 1986-03-10 | 1987-09-18 | エスアイ・ハンドリング・システムズ・インコ−ポレイテツド | 自動案内車両システム |
| JPH01145705A (ja) * | 1987-08-15 | 1989-06-07 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 走行体の位置検出システム |
| JPH04102014A (ja) * | 1990-08-22 | 1992-04-03 | Sony Corp | 音声対話型カーナビゲーションシステム |
-
1992
- 1992-06-10 JP JP4150673A patent/JPH05341838A/ja active Pending
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