JPH07119178A - 履帯式車両の走行制御装置 - Google Patents
履帯式車両の走行制御装置Info
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- JPH07119178A JPH07119178A JP5265972A JP26597293A JPH07119178A JP H07119178 A JPH07119178 A JP H07119178A JP 5265972 A JP5265972 A JP 5265972A JP 26597293 A JP26597293 A JP 26597293A JP H07119178 A JPH07119178 A JP H07119178A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 車両を目標ルートに沿ってより正確に走行さ
せることのできる履帯式車両の走行制御装置を提供す
る。 【構成】 目標位置演算器２１が車両３１の目標ルート
と現在位置（Ｘm ，Ｙm）から目標位置（Ｘt ，Ｙt ）
を演算して位置偏差演算器２２が両者の位置偏差Δｄを
演算し、位置修正用速度設定器２３が左右の履帯速度差
Ｖc1を演算する一方、目標方位設定器２５が目標ルート
と前進量ΔＬと現在位置（Ｘm ，Ｙm ）とから目標方位
θt を設定して方位偏差演算器２６が両者の方位偏差Δ
θを演算し、方位修正用速度設定器２７が左右の履帯速
度差Ｖc2を演算すると共に平均速度設定器２８が平均速
度Ｖcmを演算し、この左右の履帯速度差Ｖc1，Ｖc2と平
均速度Ｖcmとから左右の履帯速度を演算する。
せることのできる履帯式車両の走行制御装置を提供す
る。 【構成】 目標位置演算器２１が車両３１の目標ルート
と現在位置（Ｘm ，Ｙm）から目標位置（Ｘt ，Ｙt ）
を演算して位置偏差演算器２２が両者の位置偏差Δｄを
演算し、位置修正用速度設定器２３が左右の履帯速度差
Ｖc1を演算する一方、目標方位設定器２５が目標ルート
と前進量ΔＬと現在位置（Ｘm ，Ｙm ）とから目標方位
θt を設定して方位偏差演算器２６が両者の方位偏差Δ
θを演算し、方位修正用速度設定器２７が左右の履帯速
度差Ｖc2を演算すると共に平均速度設定器２８が平均速
度Ｖcmを演算し、この左右の履帯速度差Ｖc1，Ｖc2と平
均速度Ｖcmとから左右の履帯速度を演算する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、建設機械などの履帯式
車両の走行制御装置に関する。
車両の走行制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１２に一般的な履帯式走行車両として
の掘削機の斜視、図１３に従来の履帯式車両の走行制御
装置の制御システムの概略構成、図１４に制御システム
の具体的な走行制御ブロックを示す。
の掘削機の斜視、図１３に従来の履帯式車両の走行制御
装置の制御システムの概略構成、図１４に制御システム
の具体的な走行制御ブロックを示す。
【０００３】図１２に示すように、掘削機１１の本体１
２は走行装置としての左右の履帯駆動装置１３，１４に
支持されており、本体１２の前部には作業アーム１５が
上下左右に揺動自在に装着され、その先端部には掘削用
のバケット１６が取付けられている。このように構成さ
れた掘削機１１は無人であって無線等によって自動的制
御されるものであり、一般には、所定の場所で掘削作業
を行うために予め設定された目標走行ルートに沿ってこ
の掘削機を走行させる必要がある。
２は走行装置としての左右の履帯駆動装置１３，１４に
支持されており、本体１２の前部には作業アーム１５が
上下左右に揺動自在に装着され、その先端部には掘削用
のバケット１６が取付けられている。このように構成さ
れた掘削機１１は無人であって無線等によって自動的制
御されるものであり、一般には、所定の場所で掘削作業
を行うために予め設定された目標走行ルートに沿ってこ
の掘削機を走行させる必要がある。
【０００４】この掘削機を目標走行ルートに沿ってこの
掘削機を走行させる従来の走行制御装置において、図１
３に示すように、１０１は掘削機が掘削作業を行う所定
の場所まで移動するための目標ルートを設定する目標ル
ート設定器、１０２は掘削機の現在の位置を検出する位
置検出器、１０３は掘削機の現在の進行方向を検出する
方位検出器であり、この目標ルート設定器１０１、位置
検出器１０２、方位検出器１０３は制御演算器１０４と
接続され、各検出結果を出力できるようになっている。
１０５，１０６は左右の履帯速度制御器であって、制御
演算器１０４の出力結果に基づいて左右の履帯速度を制
御して左右の履帯駆動装置１０７，１０８に出力し、こ
の履帯駆動装置１０７，１０８は設定された各速度に基
づいて履帯を駆動する。
掘削機を走行させる従来の走行制御装置において、図１
３に示すように、１０１は掘削機が掘削作業を行う所定
の場所まで移動するための目標ルートを設定する目標ル
ート設定器、１０２は掘削機の現在の位置を検出する位
置検出器、１０３は掘削機の現在の進行方向を検出する
方位検出器であり、この目標ルート設定器１０１、位置
検出器１０２、方位検出器１０３は制御演算器１０４と
接続され、各検出結果を出力できるようになっている。
１０５，１０６は左右の履帯速度制御器であって、制御
演算器１０４の出力結果に基づいて左右の履帯速度を制
御して左右の履帯駆動装置１０７，１０８に出力し、こ
の履帯駆動装置１０７，１０８は設定された各速度に基
づいて履帯を駆動する。
【０００５】また、この従来の走行制御装置において、
図１４に制御システムの具体的な走行制御ブロックを示
すように、目標位置検出器１１１は目標ルート設定器１
０１及び位置検出器１０２の検出結果に基づいて車両の
現在の位置をに最も近い目標ルート上の位置、即ち、目
標位置を演算する。そして、位置偏差演算器１１２で
は、位置検出器１０２の検出結果及び目標位置検出器１
１１の演算結果に基づいて位置偏差を求める。一方、目
標方位検出器１１３は目標ルート設定器１０１の検出結
果及び目標位置検出器１１１の演算結果に基づいて車両
の目標方位を演算する。そして、方位偏差演算器１１４
では、方位検出器１０３の検出結果及び目標方位検出器
１１３の演算結果に基づいて方位偏差を求める。
図１４に制御システムの具体的な走行制御ブロックを示
すように、目標位置検出器１１１は目標ルート設定器１
０１及び位置検出器１０２の検出結果に基づいて車両の
現在の位置をに最も近い目標ルート上の位置、即ち、目
標位置を演算する。そして、位置偏差演算器１１２で
は、位置検出器１０２の検出結果及び目標位置検出器１
１１の演算結果に基づいて位置偏差を求める。一方、目
標方位検出器１１３は目標ルート設定器１０１の検出結
果及び目標位置検出器１１１の演算結果に基づいて車両
の目標方位を演算する。そして、方位偏差演算器１１４
では、方位検出器１０３の検出結果及び目標方位検出器
１１３の演算結果に基づいて方位偏差を求める。
【０００６】その後、速度設定器１１５は位置偏差演算
器１１２によって演算された車両の位置偏差と方位偏差
演算器１１４によって演算された車両の方位偏差に基づ
いて左右の履帯速度を設定して左右の履帯速度制御器１
０５，１０５に出力し、この左右の履帯速度を制御す
る。
器１１２によって演算された車両の位置偏差と方位偏差
演算器１１４によって演算された車両の方位偏差に基づ
いて左右の履帯速度を設定して左右の履帯速度制御器１
０５，１０５に出力し、この左右の履帯速度を制御す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】履帯式の走行車両にあ
っては、車両の走行方向転換時に履帯に発生する旋回抵
抗力が大きくなることから、上述した従来の履帯式車両
の走行制御装置では、車両に最も近い目標ルート上の位
置での方位を目標位置としているため、方位の修正制御
が遅れてしまい、車両を目標ルートに沿って移動させる
ことが困難となってしまうという問題があった。
っては、車両の走行方向転換時に履帯に発生する旋回抵
抗力が大きくなることから、上述した従来の履帯式車両
の走行制御装置では、車両に最も近い目標ルート上の位
置での方位を目標位置としているため、方位の修正制御
が遅れてしまい、車両を目標ルートに沿って移動させる
ことが困難となってしまうという問題があった。
【０００８】本発明はこのような問題を解決するもので
あって、車両を目標ルートに沿ってより正確に走行させ
ることのできる履帯式車両の走行制御装置を提供するこ
とを目的とする。
あって、車両を目標ルートに沿ってより正確に走行させ
ることのできる履帯式車両の走行制御装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの本発明の履帯式車両の走行制御装置は、車両の位置
を検出する位置検出器と、車両の進行方向を検出する方
位検出器と、車両の進行速度を検出する速度検出器と、
車両の目標ルートを設定する目標ルート設定器と、前記
目標ルート設定器及び位置検出器の出力結果に基づいて
車両の目標位置を演算する目標位置演算器と、前記速度
検出器の出力結果に基づいて車両の前進量を演算する前
進量設定器と、前記目標ルート設定器及び目標位置演算
器及び前進量設定器の出力結果に基づいて車両の目標方
位を設定する目標方位設定器と、前記位置検出器及び目
標位置演算器の出力結果に基づいて車両位置と目標ルー
トとの位置偏差を演算する位置偏差演算器と、前記方位
検出器及び目標方位設定器の出力結果に基づいて車両方
位と目標方位との方位偏差を演算する方位偏差演算器
と、前記位置偏差演算器の出力結果に基づいて左右の履
帯速度差を演算する位置修正用速度設定器と、前記方位
偏差演算器の出力結果に基づいて左右の履帯速度差を演
算する方位修正用速度設定器と、前記方位偏差演算器の
出力結果に基づいて車両の平均速度を演算する平均速度
設定器と、前記位置修正用速度設定器及び方位修正用速
度設定器及び平均速度設定器の出力結果に基づいて左右
の履帯速度を演算する左右の履帯速度設定器とを具えた
ことを特徴とするものである。
めの本発明の履帯式車両の走行制御装置は、車両の位置
を検出する位置検出器と、車両の進行方向を検出する方
位検出器と、車両の進行速度を検出する速度検出器と、
車両の目標ルートを設定する目標ルート設定器と、前記
目標ルート設定器及び位置検出器の出力結果に基づいて
車両の目標位置を演算する目標位置演算器と、前記速度
検出器の出力結果に基づいて車両の前進量を演算する前
進量設定器と、前記目標ルート設定器及び目標位置演算
器及び前進量設定器の出力結果に基づいて車両の目標方
位を設定する目標方位設定器と、前記位置検出器及び目
標位置演算器の出力結果に基づいて車両位置と目標ルー
トとの位置偏差を演算する位置偏差演算器と、前記方位
検出器及び目標方位設定器の出力結果に基づいて車両方
位と目標方位との方位偏差を演算する方位偏差演算器
と、前記位置偏差演算器の出力結果に基づいて左右の履
帯速度差を演算する位置修正用速度設定器と、前記方位
偏差演算器の出力結果に基づいて左右の履帯速度差を演
算する方位修正用速度設定器と、前記方位偏差演算器の
出力結果に基づいて車両の平均速度を演算する平均速度
設定器と、前記位置修正用速度設定器及び方位修正用速
度設定器及び平均速度設定器の出力結果に基づいて左右
の履帯速度を演算する左右の履帯速度設定器とを具えた
ことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】目標位置演算器は目標ルート設定器及び位置検
出器の出力結果に基づいて車両の目標位置を演算し、位
置偏差演算器は位置検出器の検出結果及び目標位置演算
器の演算結果に基づいて車両位置と目標ルートとの位置
偏差を演算し、位置修正用速度設定器がこの位置偏差演
算器の演算結果に基づいて左右の履帯速度差を演算す
る。一方、前進量設定器は速度検出器の出力結果に基づ
いて車両の前進量を演算し、目標方位設定器は目標ルー
ト設定器と前進量設定器の検出結果及び目標位置演算器
の演算結果に基づいて車両の目標方位を設定し、方位偏
差演算器は方位検出器及び目標方位設定器の出力結果に
基づいて車両方位と目標方位との方位偏差を演算する。
このとき、車両の速度が早い場合には車両から離れた位
置での方位を目標方位とし、車両の速度が遅い場合には
車両の近くでの方位を目標方位とする。そして、方位修
正用速度設定器がこの方位偏差演算器の演算結果に基づ
いて左右の履帯速度差を演算すると共に、平均速度設定
器が方位偏差演算器の出力結果に基づいて車両の平均速
度を演算する。従って、左右の履帯速度設定器は位置修
正用速度設定器と方位修正用速度設定器と平均速度設定
器の出力結果に基づいて左右の履帯速度を演算する。以
上の制御により、車両の速度に応じて早めに方位修正が
行われ、且つ、方位偏差が大きい場合には車両速度を低
下させて方位修正が行われる。
出器の出力結果に基づいて車両の目標位置を演算し、位
置偏差演算器は位置検出器の検出結果及び目標位置演算
器の演算結果に基づいて車両位置と目標ルートとの位置
偏差を演算し、位置修正用速度設定器がこの位置偏差演
算器の演算結果に基づいて左右の履帯速度差を演算す
る。一方、前進量設定器は速度検出器の出力結果に基づ
いて車両の前進量を演算し、目標方位設定器は目標ルー
ト設定器と前進量設定器の検出結果及び目標位置演算器
の演算結果に基づいて車両の目標方位を設定し、方位偏
差演算器は方位検出器及び目標方位設定器の出力結果に
基づいて車両方位と目標方位との方位偏差を演算する。
このとき、車両の速度が早い場合には車両から離れた位
置での方位を目標方位とし、車両の速度が遅い場合には
車両の近くでの方位を目標方位とする。そして、方位修
正用速度設定器がこの方位偏差演算器の演算結果に基づ
いて左右の履帯速度差を演算すると共に、平均速度設定
器が方位偏差演算器の出力結果に基づいて車両の平均速
度を演算する。従って、左右の履帯速度設定器は位置修
正用速度設定器と方位修正用速度設定器と平均速度設定
器の出力結果に基づいて左右の履帯速度を演算する。以
上の制御により、車両の速度に応じて早めに方位修正が
行われ、且つ、方位偏差が大きい場合には車両速度を低
下させて方位修正が行われる。
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。
に説明する。
【００１１】図１に本発明の一実施例に係る履帯式車両
の走行制御装置の制御システムの概略構成、図２に制御
システムの具体的な走行制御ブロック、図３に本実施例
の走行制御装置の制御方法を説明するための車両走行座
標、図４に車両の速度に対する前進量を表すグラフ、図
５に車両の位置偏差に対する左右の履帯速度差を表すグ
ラフ、図６に車両の方位偏差に対する左右の履帯速度差
を表すグラフ、図７に方位偏差に対する平均速度を表す
グラフ、図８に従来の走行制御装置と本実施例の走行制
御装置による走行制御のシュミレーションの結果を表す
グラフ、図９乃至図１１に本実施例の走行制御装置によ
る他の制御方法を説明するための車両走行座標を示す。
の走行制御装置の制御システムの概略構成、図２に制御
システムの具体的な走行制御ブロック、図３に本実施例
の走行制御装置の制御方法を説明するための車両走行座
標、図４に車両の速度に対する前進量を表すグラフ、図
５に車両の位置偏差に対する左右の履帯速度差を表すグ
ラフ、図６に車両の方位偏差に対する左右の履帯速度差
を表すグラフ、図７に方位偏差に対する平均速度を表す
グラフ、図８に従来の走行制御装置と本実施例の走行制
御装置による走行制御のシュミレーションの結果を表す
グラフ、図９乃至図１１に本実施例の走行制御装置によ
る他の制御方法を説明するための車両走行座標を示す。
【００１２】本実施例の履帯式車両の走行制御装置にお
いて、図１に示すように、１１は履帯式車両（以下、車
両と称する。）が掘削作業を行う所定の場所まで移動す
るための目標ルートを設定する目標ルート設定器、１２
はその車両の現在の位置を検出する位置検出器、１３は
車両の現在の進行方向を検出する方位検出器、１４は車
両の現在の進行速度を検出する速度検出器であり、この
目標ルート設定器１１、位置検出器１２、方位検出器１
３、速度検出器１４は制御演算器１５に接続され、それ
ぞれの検出結果を出力できるようになっている。１６，
１７は左右の履帯速度制御器であって、制御演算器１５
の出力結果に基づいて左右の履帯速度を制御して左右の
履帯駆動装置１８，１９に出力し、この履帯駆動装置１
８，１９は設定された各速度に基づいて履帯を駆動す
る。
いて、図１に示すように、１１は履帯式車両（以下、車
両と称する。）が掘削作業を行う所定の場所まで移動す
るための目標ルートを設定する目標ルート設定器、１２
はその車両の現在の位置を検出する位置検出器、１３は
車両の現在の進行方向を検出する方位検出器、１４は車
両の現在の進行速度を検出する速度検出器であり、この
目標ルート設定器１１、位置検出器１２、方位検出器１
３、速度検出器１４は制御演算器１５に接続され、それ
ぞれの検出結果を出力できるようになっている。１６，
１７は左右の履帯速度制御器であって、制御演算器１５
の出力結果に基づいて左右の履帯速度を制御して左右の
履帯駆動装置１８，１９に出力し、この履帯駆動装置１
８，１９は設定された各速度に基づいて履帯を駆動す
る。
【００１３】また、この本実施例の走行制御装置の制御
システムの具体的な走行制御ブロックにおいて、図２に
示すように、目標位置演算器２１は目標ルート設定器１
１の目標ルート及び位置検出器１２によって検出された
現在位置（Ｘm ，Ｙm ）に基づいて車両の目標位置（Ｘ
t ，Ｙt ）を演算するものであり、位置偏差演算器２２
は位置検出器１２によって検出された現在位置（Ｘm ，
Ｙm ）及びこの目標位置演算器２１によって演算された
目標位置（Ｘt ，Ｙt ）に基づいて車両位置と目標ルー
トとの位置偏差Δｄを演算する。そして、位置修正用速
度設定器２３はこの位置偏差演算器２２によって演算さ
れた位置偏差Δｄに基づいて左右の履帯速度差Ｖc1を演
算する。
システムの具体的な走行制御ブロックにおいて、図２に
示すように、目標位置演算器２１は目標ルート設定器１
１の目標ルート及び位置検出器１２によって検出された
現在位置（Ｘm ，Ｙm ）に基づいて車両の目標位置（Ｘ
t ，Ｙt ）を演算するものであり、位置偏差演算器２２
は位置検出器１２によって検出された現在位置（Ｘm ，
Ｙm ）及びこの目標位置演算器２１によって演算された
目標位置（Ｘt ，Ｙt ）に基づいて車両位置と目標ルー
トとの位置偏差Δｄを演算する。そして、位置修正用速
度設定器２３はこの位置偏差演算器２２によって演算さ
れた位置偏差Δｄに基づいて左右の履帯速度差Ｖc1を演
算する。
【００１４】また、前進量設定器２４は速度検出器１４
によって検出された現在速度Ｖm に基づいて車両の前進
量ΔＬを演算し、目標方位設定器２５は目標ルート設定
器１１の目標ルート及び目標位置演算器２１によって演
算された目標位置（Ｘt ，Ｙ t ）と前進量設定器２４に
よって演算された前進量ΔＬの演算結果に基づいて車両
の目標方位θt を設定するものであり、方位偏差演算器
２６は方位検出器１３によって検出された現在方位θm
と目標方位設定器２５によって設定された目標方位θt
に基づいて車両方位と目標方位との方位偏差Δθを演算
する。そして、方位修正用速度設定器２７は方位偏差演
算器２６によって演算された方位偏差Δθに基づいて左
右の履帯速度差Ｖc2を演算し、一方、平均速度設定器２
８は方位偏差演算器２６によって演算された方位偏差Δ
θに基づいて車両の平均速度Ｖcmを演算する。
によって検出された現在速度Ｖm に基づいて車両の前進
量ΔＬを演算し、目標方位設定器２５は目標ルート設定
器１１の目標ルート及び目標位置演算器２１によって演
算された目標位置（Ｘt ，Ｙ t ）と前進量設定器２４に
よって演算された前進量ΔＬの演算結果に基づいて車両
の目標方位θt を設定するものであり、方位偏差演算器
２６は方位検出器１３によって検出された現在方位θm
と目標方位設定器２５によって設定された目標方位θt
に基づいて車両方位と目標方位との方位偏差Δθを演算
する。そして、方位修正用速度設定器２７は方位偏差演
算器２６によって演算された方位偏差Δθに基づいて左
右の履帯速度差Ｖc2を演算し、一方、平均速度設定器２
８は方位偏差演算器２６によって演算された方位偏差Δ
θに基づいて車両の平均速度Ｖcmを演算する。
【００１５】従って、右履帯速度演算器２９はこの位置
修正用速度設定器２３と方位修正用速度設定器２７と平
均速度設定器２８の各演算結果に基づいて右履帯速度を
演算し、右履帯速度制御器１６に出力する。また、左履
帯速度演算器３０も位置修正用速度設定器２３と方位修
正用速度設定器２７と平均速度設定器２８の各演算結果
に基づいて左履帯速度を演算し、左履帯速度制御器１７
に出力する。
修正用速度設定器２３と方位修正用速度設定器２７と平
均速度設定器２８の各演算結果に基づいて右履帯速度を
演算し、右履帯速度制御器１６に出力する。また、左履
帯速度演算器３０も位置修正用速度設定器２３と方位修
正用速度設定器２７と平均速度設定器２８の各演算結果
に基づいて左履帯速度を演算し、左履帯速度制御器１７
に出力する。
【００１６】ここで、上述した本実施例の走行制御装置
において、その制御方法を具体的例を挙げて説明する。
例えば、図３に示すように、車両６１が現在、位置（Ｘ
m ，Ｙm ）にあり、速度Ｖm で方位θm に進行している
場合、まず、車両３１から最も近い目標ルート上の目標
位置（Ｘt ，Ｙt ）を求める。そして、位置偏差演算器
２２は車両３１の現在位置（Ｘm ，Ｙm ）と目標位置
（Ｘt ，Ｙt ）から下記の数式１によって両者の位置偏
差Δｄを演算する。なお、演算によって求められた位置
偏差Δｄの正負は、車両３１がその進行方向に向かって
目標ルートから右に外れている場合は負であり、左に外
れている場合は正と設定してある。
において、その制御方法を具体的例を挙げて説明する。
例えば、図３に示すように、車両６１が現在、位置（Ｘ
m ，Ｙm ）にあり、速度Ｖm で方位θm に進行している
場合、まず、車両３１から最も近い目標ルート上の目標
位置（Ｘt ，Ｙt ）を求める。そして、位置偏差演算器
２２は車両３１の現在位置（Ｘm ，Ｙm ）と目標位置
（Ｘt ，Ｙt ）から下記の数式１によって両者の位置偏
差Δｄを演算する。なお、演算によって求められた位置
偏差Δｄの正負は、車両３１がその進行方向に向かって
目標ルートから右に外れている場合は負であり、左に外
れている場合は正と設定してある。
【００１７】
【数１】
【００１８】一方、前進量設定器２４は車両３１の中心
位置の現在速度Ｖm を用いて図４に示すグラフから車両
の前進量ΔＬを演算し、目標方位設定器２５は車両３１
の目標位置（Ｘt ，Ｙt ）にこの前進量ΔＬを加えた目
標ルート上の車両位置を求め、その位置での車両３１の
目標方位θt を設定する。そして、方位偏差演算器２６
は車両３１の現在の方位θm と目標方位θt から方位偏
差Δθを演算する。
位置の現在速度Ｖm を用いて図４に示すグラフから車両
の前進量ΔＬを演算し、目標方位設定器２５は車両３１
の目標位置（Ｘt ，Ｙt ）にこの前進量ΔＬを加えた目
標ルート上の車両位置を求め、その位置での車両３１の
目標方位θt を設定する。そして、方位偏差演算器２６
は車両３１の現在の方位θm と目標方位θt から方位偏
差Δθを演算する。
【００１９】そして、位置修正用速度設定器２３はこの
車両３１の位置偏差Δｄを用い、図５に示す位置修正速
度特性のグラフから左右の履帯速度差Ｖc1を演算する。
なお、この図５のグラフにおいて、原点付近におけるＸ
軸と平行な部分については微小なずれを制御しないこと
を表し、原点から離れた位置におけるＸ軸と平行な部分
については速度差の限界を表すものである。
車両３１の位置偏差Δｄを用い、図５に示す位置修正速
度特性のグラフから左右の履帯速度差Ｖc1を演算する。
なお、この図５のグラフにおいて、原点付近におけるＸ
軸と平行な部分については微小なずれを制御しないこと
を表し、原点から離れた位置におけるＸ軸と平行な部分
については速度差の限界を表すものである。
【００２０】一方、方位修正用速度設定器２７はこの車
両３１の方位偏差Δθを用い、図６に示す方位修正速度
特性のグラフから左右の履帯速度差Ｖc2を演算し、平均
速度設定器２８はこの方位偏差Δθを用い、図７に示す
グラフから車両３１の平均速度Ｖcmを演算する。なお、
図７に示す方位偏差に対する平均速度を表すグラフにあ
っては、方位偏差Δθが大きくなった場合には車両３１
を停止してその場で方向修正を行い、方位偏差Δθが小
さくなった場合には車両３１の平均速度Ｖcmを上昇して
素早く方向修正を行うように設定したものである。
両３１の方位偏差Δθを用い、図６に示す方位修正速度
特性のグラフから左右の履帯速度差Ｖc2を演算し、平均
速度設定器２８はこの方位偏差Δθを用い、図７に示す
グラフから車両３１の平均速度Ｖcmを演算する。なお、
図７に示す方位偏差に対する平均速度を表すグラフにあ
っては、方位偏差Δθが大きくなった場合には車両３１
を停止してその場で方向修正を行い、方位偏差Δθが小
さくなった場合には車両３１の平均速度Ｖcmを上昇して
素早く方向修正を行うように設定したものである。
【００２１】そして、左右履帯速度演算器２９，３０は
この左右の履帯速度差Ｖc1と履帯速度差Ｖc2と平均速度
Ｖcmから左右履帯速度を演算し、左右履帯速度制御器１
６，１７に出力する。左右履帯速度制御器１６，１７は
この出力結果に基づいて左右の履帯駆動装置１８，１９
を制御し、車両３１を目標ルートに沿って移動するよう
に走行制御する。
この左右の履帯速度差Ｖc1と履帯速度差Ｖc2と平均速度
Ｖcmから左右履帯速度を演算し、左右履帯速度制御器１
６，１７に出力する。左右履帯速度制御器１６，１７は
この出力結果に基づいて左右の履帯駆動装置１８，１９
を制御し、車両３１を目標ルートに沿って移動するよう
に走行制御する。
【００２２】上述したように、本実施例の履帯式車両の
走行制御装置は、車両３１の速度が早いときには、車両
３１から離れた位置での方位を目標方位θt とし、車両
３１の速度が遅いときには車両３１の近くでの方位を目
標方位θt とする。従って、車両３１の速度に応じて目
標位置（Ｘt ，Ｙt ）より前進させた位置で早めに方位
修正が行われ、且つ、方位偏差Δθが大きいときには車
両３１の速度を低下させて方位修正が行われることとな
る。従って、従来の履帯式車両の走行制御装置は、図８
(ａ)に示すように、目標ルートに対して車両３１の方位
制御が遅れ、その移動軌跡が大きく外れてしまう。一
方、本実施例の履帯式車両の走行制御装置は、図８(ｂ)
に示すように、目標ルートに対して車両３１の方位制御
の遅れがほとんどなく、その移動軌跡は目標ルートとほ
ぼ同様のものとなる。
走行制御装置は、車両３１の速度が早いときには、車両
３１から離れた位置での方位を目標方位θt とし、車両
３１の速度が遅いときには車両３１の近くでの方位を目
標方位θt とする。従って、車両３１の速度に応じて目
標位置（Ｘt ，Ｙt ）より前進させた位置で早めに方位
修正が行われ、且つ、方位偏差Δθが大きいときには車
両３１の速度を低下させて方位修正が行われることとな
る。従って、従来の履帯式車両の走行制御装置は、図８
(ａ)に示すように、目標ルートに対して車両３１の方位
制御が遅れ、その移動軌跡が大きく外れてしまう。一
方、本実施例の履帯式車両の走行制御装置は、図８(ｂ)
に示すように、目標ルートに対して車両３１の方位制御
の遅れがほとんどなく、その移動軌跡は目標ルートとほ
ぼ同様のものとなる。
【００２３】本実施例の履帯式車両の走行制御装置は、
図３に示すような車両の走行パターンに対して適用され
るものではなく、どうような車両の走行パターンに対し
ても適用することができるものである。例えば、図９に
示すような車両の走行パターンの場合、車両３１の方位
偏差Δθが大きいため、図７に示すグラフから、低い平
均速度Ｖcmが求められ、遅く速度で進行しているときに
車両３１の方向転換が行われ、方向転換後に車両３１は
目標ルートに向かって進行する。また、図１０に示すよ
うな車両の走行パターンの場合も同様に、車両３１の方
位偏差Δθが大きいために遅い速度Ｖcmで進行している
ときに方向転換が行われ、目標ルートに向かって進行す
る。更に、図１１に示すような車両の走行パターンの場
合、車両３１の方位偏差Δθが大きいため、図７に示す
グラフから、低い平均速度Ｖcmが求められ、遅く速度で
進行しているときに車両３１の方向転換が行われ、且
つ、位置偏差Δｄも大きいため、これを小さくするよう
な走行制御がなされ、最終的に車両３１は目標ルートに
向かって進行する。
図３に示すような車両の走行パターンに対して適用され
るものではなく、どうような車両の走行パターンに対し
ても適用することができるものである。例えば、図９に
示すような車両の走行パターンの場合、車両３１の方位
偏差Δθが大きいため、図７に示すグラフから、低い平
均速度Ｖcmが求められ、遅く速度で進行しているときに
車両３１の方向転換が行われ、方向転換後に車両３１は
目標ルートに向かって進行する。また、図１０に示すよ
うな車両の走行パターンの場合も同様に、車両３１の方
位偏差Δθが大きいために遅い速度Ｖcmで進行している
ときに方向転換が行われ、目標ルートに向かって進行す
る。更に、図１１に示すような車両の走行パターンの場
合、車両３１の方位偏差Δθが大きいため、図７に示す
グラフから、低い平均速度Ｖcmが求められ、遅く速度で
進行しているときに車両３１の方向転換が行われ、且
つ、位置偏差Δｄも大きいため、これを小さくするよう
な走行制御がなされ、最終的に車両３１は目標ルートに
向かって進行する。
【００２４】
【発明の効果】以上、実施例を挙げて詳細に説明したよ
うに本発明の履帯式車両の走行制御装置によれば、目標
位置演算器が目標ルート設定器及び位置検出器の出力結
果から車両の目標位置を演算して位置偏差演算器が車両
位置と目標ルートとの位置偏差を演算し、位置修正用速
度設定器がこの位置偏差から左右の履帯速度差を演算す
る一方、目標方位設定器が目標ルート設定器と前進量設
定器の検出結果及び目標位置演算器の演算結果から車両
の目標方位を設定して方位偏差演算器が車両方位と目標
方位との方位偏差を演算し、方位修正用速度設定器がこ
の方位偏差から左右の履帯速度差を演算すると共に平均
速度設定器が車両の平均速度を演算し、左右の履帯速度
設定器が位置修正用速度設定器と方位修正用速度設定器
と平均速度設定器の出力結果に基づいて左右の履帯速度
を演算するようにしたので、車両の速度が早いときには
車両から離れた位置での方位を目標方位とし、車両の速
度が遅いときには車両の近くでの方位を目標方位とし、
車両の速度に応じて目標位置より前進させた位置で早め
に方位修正を行い、且つ、方位偏差が大きいときには車
両の速度を低下させて方位修正を行うことで、目標ルー
トに対して車両の方位制御の遅れがほとんどなく、その
移動軌跡は目標ルートとほぼ同様のものとなり、その結
果、車両を目標ルートに沿ってより正確に、且つ、滑ら
かに走行させることができる。
うに本発明の履帯式車両の走行制御装置によれば、目標
位置演算器が目標ルート設定器及び位置検出器の出力結
果から車両の目標位置を演算して位置偏差演算器が車両
位置と目標ルートとの位置偏差を演算し、位置修正用速
度設定器がこの位置偏差から左右の履帯速度差を演算す
る一方、目標方位設定器が目標ルート設定器と前進量設
定器の検出結果及び目標位置演算器の演算結果から車両
の目標方位を設定して方位偏差演算器が車両方位と目標
方位との方位偏差を演算し、方位修正用速度設定器がこ
の方位偏差から左右の履帯速度差を演算すると共に平均
速度設定器が車両の平均速度を演算し、左右の履帯速度
設定器が位置修正用速度設定器と方位修正用速度設定器
と平均速度設定器の出力結果に基づいて左右の履帯速度
を演算するようにしたので、車両の速度が早いときには
車両から離れた位置での方位を目標方位とし、車両の速
度が遅いときには車両の近くでの方位を目標方位とし、
車両の速度に応じて目標位置より前進させた位置で早め
に方位修正を行い、且つ、方位偏差が大きいときには車
両の速度を低下させて方位修正を行うことで、目標ルー
トに対して車両の方位制御の遅れがほとんどなく、その
移動軌跡は目標ルートとほぼ同様のものとなり、その結
果、車両を目標ルートに沿ってより正確に、且つ、滑ら
かに走行させることができる。
【図１】本発明の一実施例に係る履帯式車両の走行制御
装置の制御システムの概略構成図である。
装置の制御システムの概略構成図である。
【図２】制御システムの具体的な走行制御ブロック図で
ある。
ある。
【図３】本実施例の走行制御装置の制御方法を説明する
ための車両走行座標図である。
ための車両走行座標図である。
【図４】車両の速度に対する前進量を表すグラフであ
る。
る。
【図５】車両の位置偏差に対する左右の履帯速度差を表
すグラフである。
すグラフである。
【図６】車両の方位偏差に対する左右の履帯速度差を表
すグラフである。
すグラフである。
【図７】方位偏差に対する平均速度を表すグラフであ
る。
る。
【図８】従来の走行制御装置と本実施例の走行制御装置
による走行制御のシュミレーションの結果を表すグラフ
である。
による走行制御のシュミレーションの結果を表すグラフ
である。
【図９】本実施例の走行制御装置による他の制御方法を
説明するための車両走行座標図である。
説明するための車両走行座標図である。
【図１０】本実施例の走行制御装置による他の制御方法
を説明するための車両走行座標図である。
を説明するための車両走行座標図である。
【図１１】本実施例の走行制御装置による他の制御方法
を説明するための車両走行座標図である。
を説明するための車両走行座標図である。
【図１２】一般的な履帯式走行車両としての掘削機の斜
視図である。
視図である。
【図１３】従来の履帯式車両の走行制御装置の制御シス
テムの概略構成図である。
テムの概略構成図である。
【図１４】従来の制御システムの具体的な走行制御ブロ
ック図である。
ック図である。
１１ 目標ルート設定器 １２ 位置検出器 １３ 方位検出器 １４ 速度検出器 １５ 制御演算器 １６ 右履帯速度制御器 １７ 左履帯速度制御器 １８ 右履帯駆動装置 １９ 左履帯駆動装置 ２１ 目標位置演算器 ２２ 位置偏差演算器 ２３ 位置修正用速度設定器 ２４ 前進量設定器 ２５ 目標方位設定器 ２６ 方位偏差演算器 ２７ 方位修正用速度設定器 ２８ 平均速度設定器 ２９ 右履帯速度演算器 ３０ 左履帯速度演算器 ３１ 車両 （Ｘm ，Ｙm ） 車両の現在位置 （Ｘt ，Ｙt ） 車両の目標位置 Δｄ 位置偏差 Ｖm 車両の現在速度 ΔＬ 車両の前進量 θm 車両の現在方位 θt 車両の目標方位 Δθ 方位偏差 Ｖc1 左右の履帯速度差 Ｖc2 左右の履帯速度差 Ｖcm 車両の平均速度
Claims (1)
- 【請求項１】 車両の位置を検出する位置検出器と、車
両の進行方向を検出する方位検出器と、車両の進行速度
を検出する速度検出器と、車両の目標ルートを設定する
目標ルート設定器と、前記目標ルート設定器及び位置検
出器の出力結果に基づいて車両の目標位置を演算する目
標位置演算器と、前記速度検出器の出力結果に基づいて
車両の前進量を演算する前進量設定器と、前記目標ルー
ト設定器及び目標位置演算器及び前進量設定器の出力結
果に基づいて車両の目標方位を設定する目標方位設定器
と、前記位置検出器及び目標位置演算器の出力結果に基
づいて車両位置と目標ルートとの位置偏差を演算する位
置偏差演算器と、前記方位検出器及び目標方位設定器の
出力結果に基づいて車両方位と目標方位との方位偏差を
演算する方位偏差演算器と、前記位置偏差演算器の出力
結果に基づいて左右の履帯速度差を演算する位置修正用
速度設定器と、前記方位偏差演算器の出力結果に基づい
て左右の履帯速度差を演算する方位修正用速度設定器
と、前記方位偏差演算器の出力結果に基づいて車両の平
均速度を演算する平均速度設定器と、前記位置修正用速
度設定器及び方位修正用速度設定器及び平均速度設定器
の出力結果に基づいて左右の履帯速度を演算する左右の
履帯速度設定器とを具えたことを特徴とする履帯式車両
の走行制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5265972A JP2739030B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 履帯式車両の走行制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5265972A JP2739030B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 履帯式車両の走行制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07119178A true JPH07119178A (ja) | 1995-05-09 |
| JP2739030B2 JP2739030B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=17424602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5265972A Expired - Fee Related JP2739030B2 (ja) | 1993-10-25 | 1993-10-25 | 履帯式車両の走行制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739030B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018041359A (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | ヤンマー株式会社 | 自律走行システム |
| JP2020087340A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社クボタ | 自動走行作業車のための制御装置 |
| WO2020111102A1 (ja) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | 株式会社クボタ | 自動走行制御システム、自動走行制御プログラム、自動走行制御プログラムを記録した記録媒体、自動走行制御方法、制御装置、制御プログラム、制御プログラムを記録した記録媒体、制御方法 |
| JP2020109703A (ja) * | 2016-09-09 | 2020-07-16 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 自律走行システム |
| JP2021171904A (ja) * | 2020-04-30 | 2021-11-01 | 東京ロボティクス株式会社 | 移動ロボット、移動ロボットの制御方法、及び制御プログラム |
| WO2022049890A1 (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 株式会社小松製作所 | 作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステム |
| CN115298395A (zh) * | 2020-06-25 | 2022-11-04 | 株式会社小松制作所 | 用于校正作业机械的方位的系统以及方法 |
| CN116424342A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-07-14 | 网易（杭州）网络有限公司 | 车辆的控制方法、装置、电子设备和可读存储介质 |
-
1993
- 1993-10-25 JP JP5265972A patent/JP2739030B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018041359A (ja) * | 2016-09-09 | 2018-03-15 | ヤンマー株式会社 | 自律走行システム |
| JP2020109703A (ja) * | 2016-09-09 | 2020-07-16 | ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 | 自律走行システム |
| WO2020111102A1 (ja) * | 2018-11-29 | 2020-06-04 | 株式会社クボタ | 自動走行制御システム、自動走行制御プログラム、自動走行制御プログラムを記録した記録媒体、自動走行制御方法、制御装置、制御プログラム、制御プログラムを記録した記録媒体、制御方法 |
| KR20210093240A (ko) * | 2018-11-29 | 2021-07-27 | 가부시끼 가이샤 구보다 | 자동 주행 제어 시스템, 자동 주행 제어 프로그램, 자동 주행 제어 프로그램을 기록한 기록 매체, 자동 주행 제어 방법, 제어 장치, 제어 프로그램, 제어 프로그램을 기록한 기록 매체, 제어 방법 |
| JP2020087340A (ja) * | 2018-11-30 | 2020-06-04 | 株式会社クボタ | 自動走行作業車のための制御装置 |
| JP2021171904A (ja) * | 2020-04-30 | 2021-11-01 | 東京ロボティクス株式会社 | 移動ロボット、移動ロボットの制御方法、及び制御プログラム |
| WO2021220678A1 (ja) * | 2020-04-30 | 2021-11-04 | 東京ロボティクス株式会社 | 移動ロボット、移動ロボットの制御方法、及び制御プログラム |
| CN115298395A (zh) * | 2020-06-25 | 2022-11-04 | 株式会社小松制作所 | 用于校正作业机械的方位的系统以及方法 |
| US12352017B2 (en) | 2020-06-25 | 2025-07-08 | Komatsu Ltd. | System and method for calibrating bearing of work machine |
| WO2022049890A1 (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | 株式会社小松製作所 | 作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステム |
| JP2022043534A (ja) * | 2020-09-04 | 2022-03-16 | 株式会社小松製作所 | 作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステム |
| CN116424342A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-07-14 | 网易（杭州）网络有限公司 | 车辆的控制方法、装置、电子设备和可读存储介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2739030B2 (ja) | 1998-04-08 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19971224 |
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