JPH0833770B2 - 自走車の操向位置検出装置 - Google Patents
自走車の操向位置検出装置Info
- Publication number
- JPH0833770B2 JPH0833770B2 JP1001868A JP186889A JPH0833770B2 JP H0833770 B2 JPH0833770 B2 JP H0833770B2 JP 1001868 A JP1001868 A JP 1001868A JP 186889 A JP186889 A JP 186889A JP H0833770 B2 JPH0833770 B2 JP H0833770B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- self
- reference point
- propelled vehicle
- azimuth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0231—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
- G05D1/0244—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using reflecting strips
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/87—Combinations of systems using electromagnetic waves other than radio waves
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/027—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising intertial navigation means, e.g. azimuth detector
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0268—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means
- G05D1/0272—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using internal positioning means comprising means for registering the travel distance, e.g. revolutions of wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自走車の操向位置検出装置に関し、特に、
自動車、工場内の無人移動搬送装置、農業および土木機
械等の自走車をあらかじめ設定された走行コースに従っ
て走行させるための、自走車の操向位置検出装置に関す
る。
自動車、工場内の無人移動搬送装置、農業および土木機
械等の自走車をあらかじめ設定された走行コースに従っ
て走行させるための、自走車の操向位置検出装置に関す
る。
(従来の技術) 従来、上記自走車のような移動体の現在位置を検出す
る装置として、移動体で発生された光ビームを、移動体
を中心として円周方向に走査する手段と、移動体とは離
れた少なくとも3カ所に固定され、入射方向に光を反射
する光反射手段と、該光反射手段からの反射光を受光す
る受光手段とを具備した装置が提案されている(特開昭
59-67476号公報)。
る装置として、移動体で発生された光ビームを、移動体
を中心として円周方向に走査する手段と、移動体とは離
れた少なくとも3カ所に固定され、入射方向に光を反射
する光反射手段と、該光反射手段からの反射光を受光す
る受光手段とを具備した装置が提案されている(特開昭
59-67476号公報)。
該従来装置では、前記受光手段の受光出力に基づいて
移動体を中心とする3カ所の光反射手段間の開き角を検
出し、その検出した開き角と、あらかじめ設定された光
反射手段の位置情報とに基づいて移動体位置を演算する
ようにしている。
移動体を中心とする3カ所の光反射手段間の開き角を検
出し、その検出した開き角と、あらかじめ設定された光
反射手段の位置情報とに基づいて移動体位置を演算する
ようにしている。
このような前記装置においては、受光手段を搭載した
移動体が、前記3カ所に固定された各光反射手段を各頂
点とする三角形の中心部近傍に位置している場合は、相
当高い精度で該移動体の位置を検出することができる。
しかしながら、前記三角形の中心部近傍から離れた位置
では、高い測定精度が得られにくいという問題点があっ
た。
移動体が、前記3カ所に固定された各光反射手段を各頂
点とする三角形の中心部近傍に位置している場合は、相
当高い精度で該移動体の位置を検出することができる。
しかしながら、前記三角形の中心部近傍から離れた位置
では、高い測定精度が得られにくいという問題点があっ
た。
このような問題を解決する手段として、例えば特開昭
60-14114号公報および特開昭60-15508号公報、並びに特
願昭63-262191号に記載されているように、移動体の移
動区域を囲む四角形の頂点に基準点を設置し、該基準点
のうち、高い測定精度が期待できる最適の基準点を3カ
所選択して、該3カ所の基準点の位置情報および移動体
から見た該基準点の方位角に基づき、移動体の位置検出
を行うようにした移動体の位置測定方法が提案されてい
る。
60-14114号公報および特開昭60-15508号公報、並びに特
願昭63-262191号に記載されているように、移動体の移
動区域を囲む四角形の頂点に基準点を設置し、該基準点
のうち、高い測定精度が期待できる最適の基準点を3カ
所選択して、該3カ所の基準点の位置情報および移動体
から見た該基準点の方位角に基づき、移動体の位置検出
を行うようにした移動体の位置測定方法が提案されてい
る。
また、特願昭63-257912号には、移動体(以下、自走
車という)の進行方向に対する4カ所の基準点の方位角
に基づいて、前記自走車から見た前記4カ所の基準点の
うち、対角位置に配置された2カ所の基準点間の開き角
を演算し、前記4カ所の基準点の方位角、および2カ所
の基準点間の開き角、並びに前記各基準点の位置情報か
ら自走車の位置および進行方向を検出する装置が記載さ
れている。
車という)の進行方向に対する4カ所の基準点の方位角
に基づいて、前記自走車から見た前記4カ所の基準点の
うち、対角位置に配置された2カ所の基準点間の開き角
を演算し、前記4カ所の基準点の方位角、および2カ所
の基準点間の開き角、並びに前記各基準点の位置情報か
ら自走車の位置および進行方向を検出する装置が記載さ
れている。
ところで、上記システムにおいては、自走車の傾斜
や、振動に起因して基準点に配置された光反射手段に光
ビームを照射できなかったり、自走車に搭載された受光
手段が、前記光反射手段以外の物体からの反射光を受光
してしまう場合があった。このように、受光手段によっ
て光ビームの反射光が確実に受光されないと、自走車の
位置が誤って算出され、その結果、予定されたコースに
沿って自走車を走行させられなくなる。
や、振動に起因して基準点に配置された光反射手段に光
ビームを照射できなかったり、自走車に搭載された受光
手段が、前記光反射手段以外の物体からの反射光を受光
してしまう場合があった。このように、受光手段によっ
て光ビームの反射光が確実に受光されないと、自走車の
位置が誤って算出され、その結果、予定されたコースに
沿って自走車を走行させられなくなる。
このように、反射光を受光できなくて基準点を見失っ
た場合、見失った基準点の方位を推定し、該推定された
基準点の方位角を使用して自走車の位置を算出するよう
に構成された検出装置が、特願昭63-262192号に記載さ
れている。
た場合、見失った基準点の方位を推定し、該推定された
基準点の方位角を使用して自走車の位置を算出するよう
に構成された検出装置が、特願昭63-262192号に記載さ
れている。
(発明が解決しようとする課題) 上記、基準点の方位角を推定して自走車の位置を算出
する技術では、基準点の見失い回数が多くなると、推定
による誤差が蓄積されて、自走車の正確な位置検出がで
きなくなってしまう。そのために、計数手段で見失い回
数を計数して、該計数された見失い回数が予定の回数を
超過した時には、例えば自走車の走行を中止させるよう
な構成をとることも考えられる。
する技術では、基準点の見失い回数が多くなると、推定
による誤差が蓄積されて、自走車の正確な位置検出がで
きなくなってしまう。そのために、計数手段で見失い回
数を計数して、該計数された見失い回数が予定の回数を
超過した時には、例えば自走車の走行を中止させるよう
な構成をとることも考えられる。
しかし、基準点の見失いは一時的な現象である場合が
多く、このような一時的な現象のために頻繁に自走車を
停止させて作業を中断したのでは作業能率が低下してし
まう。
多く、このような一時的な現象のために頻繁に自走車を
停止させて作業を中断したのでは作業能率が低下してし
まう。
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、見
失った基準点の位置を推定する際の誤差を減少させ、そ
の結果、基準点見失いに起因する自走車の走行中断頻度
を減少でき、自走車の作業能率を向上させることができ
る自走車の操向位置検出装置を提供することにある。
失った基準点の位置を推定する際の誤差を減少させ、そ
の結果、基準点見失いに起因する自走車の走行中断頻度
を減少でき、自走車の作業能率を向上させることができ
る自走車の操向位置検出装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段および作用) 前記の問題点を解決し、目的を達成するために、本発
明は、少なくとも4カ所の基準点からの光信号を受光し
て、該受光信号に基づいて自走車の位置を検出する自走
車の操向位置検出装置において、前記基準点からの光信
号の受光間隔に基づいて、各基準点の方位角を検出する
手段と、前記方位角に基づいて、次回の走査で検出され
るべき前記基準点の方位を予測する手段と、次回の走査
で検出された基準点の位置が、前記予測手段で予測され
た方位にある場合には、該検出方位に基づいて自走車の
位置を算出する手段と、前記予測方位に予定の基準点が
検出されなかった場合には、該検出されなかった基準点
を除く、残りの基準点の位置および自走車の現在位置情
報に基づいて検出されなかった基準点の方位を逆算し、
該逆算値に基づいて、見失った基準点の、次回の走査で
検出されるべき位置を予測する手段とを具備した点に特
徴がある。
明は、少なくとも4カ所の基準点からの光信号を受光し
て、該受光信号に基づいて自走車の位置を検出する自走
車の操向位置検出装置において、前記基準点からの光信
号の受光間隔に基づいて、各基準点の方位角を検出する
手段と、前記方位角に基づいて、次回の走査で検出され
るべき前記基準点の方位を予測する手段と、次回の走査
で検出された基準点の位置が、前記予測手段で予測され
た方位にある場合には、該検出方位に基づいて自走車の
位置を算出する手段と、前記予測方位に予定の基準点が
検出されなかった場合には、該検出されなかった基準点
を除く、残りの基準点の位置および自走車の現在位置情
報に基づいて検出されなかった基準点の方位を逆算し、
該逆算値に基づいて、見失った基準点の、次回の走査で
検出されるべき位置を予測する手段とを具備した点に特
徴がある。
上記構成を有する本発明では、4カ所の基準点のうち
の1カ所が検出されなかった場合、検出されなかった基
準点を除く、残りの3カ所の基準点の位置および自走車
の現在位置情報に基づいて、検出されなかった1カ所の
基準点の方位角を算出できる。
の1カ所が検出されなかった場合、検出されなかった基
準点を除く、残りの3カ所の基準点の位置および自走車
の現在位置情報に基づいて、検出されなかった1カ所の
基準点の方位角を算出できる。
したがって、検出されなかった基準点の方位角を、単
なる推定ではなく、確定された3カ所の基準点の位置お
よび自走車の現在位置情報に基づいて算出でき、次回の
走査で該基準点が検出されるべき位置を正確に予測でき
る。
なる推定ではなく、確定された3カ所の基準点の位置お
よび自走車の現在位置情報に基づいて算出でき、次回の
走査で該基準点が検出されるべき位置を正確に予測でき
る。
その結果、1カ所の基準点に配置された基準点を見失
った場合には、位置の予測における誤差がきわめて小さ
く、たとえ連続して見失ったとしてもこの場合の誤差の
蓄積が小さい状態で自走車の位置検出ができるので、ま
た、1カ所の基準点の見失いが連続して発生した場合で
も自走車の走行を中断させることなく支障ない運転を継
続させることも可能である。
った場合には、位置の予測における誤差がきわめて小さ
く、たとえ連続して見失ったとしてもこの場合の誤差の
蓄積が小さい状態で自走車の位置検出ができるので、ま
た、1カ所の基準点の見失いが連続して発生した場合で
も自走車の走行を中断させることなく支障ない運転を継
続させることも可能である。
(実施例) 以下に図面を参照して、本発明の一実施例を説明す
る。第12図は本発明の制御装置を搭載した自走車、およ
び該自走車の走行区域に配設された光反射器の配置状態
を示す斜視図である。
る。第12図は本発明の制御装置を搭載した自走車、およ
び該自走車の走行区域に配設された光反射器の配置状態
を示す斜視図である。
同図において、自走車1は例えば芝刈り機等の農作業
用自走車である。該自走車1の上部にはモータ5によっ
て駆動される回転テーブル4が設けられている。そし
て、該回転テーブル4には光ビームを発生する発光器2
および該光ビームの反射光を受ける受光器3が搭載され
ている。
用自走車である。該自走車1の上部にはモータ5によっ
て駆動される回転テーブル4が設けられている。そし
て、該回転テーブル4には光ビームを発生する発光器2
および該光ビームの反射光を受ける受光器3が搭載され
ている。
前記発光器2は光を発生する発光ダイオードを備え、
受光器3は入射された光を受けて該光信号を電気的信号
に変換するフォトダイオードを備えている(共に図示し
ない)。
受光器3は入射された光を受けて該光信号を電気的信号
に変換するフォトダイオードを備えている(共に図示し
ない)。
ロータリエンコーダ7は回転テーブル4の駆動軸と連
動するように設けられていて、該ロータリエンコーダ7
から出力されるパルス信号の計数値に基づいて、回転テ
ーブル4の回転角度が検出できる。
動するように設けられていて、該ロータリエンコーダ7
から出力されるパルス信号の計数値に基づいて、回転テ
ーブル4の回転角度が検出できる。
自走車1の作業区域の周囲の4カ所の基準点には反射
器6が配設されている。該反射器6は、入射した光を、
その入射方向に反射する反射面を具備しており、従来よ
り市販されている、いわゆるコーナキューブプリズム等
が使用できる。
器6が配設されている。該反射器6は、入射した光を、
その入射方向に反射する反射面を具備しており、従来よ
り市販されている、いわゆるコーナキューブプリズム等
が使用できる。
次に、本実施例の制御装置の構成を第1図および第2
図に示したブロック図に従っって説明する。第2図にお
いて、発光器2から射出される光ビームは、回転テーブ
ル4の回動方向に走査され、反射器6によって反射され
る。反射器6によって反射された該光ビームは受光器3
に入射される。
図に示したブロック図に従っって説明する。第2図にお
いて、発光器2から射出される光ビームは、回転テーブ
ル4の回動方向に走査され、反射器6によって反射され
る。反射器6によって反射された該光ビームは受光器3
に入射される。
カウンタ9では、回転テーブル4の回転に伴ってロー
タリエンコーダ7から出力されるパルス数が計数され
る。そして、該パルスの計数値は受光器3で反射光が受
光される毎に識別処理部11に転送される。
タリエンコーダ7から出力されるパルス数が計数され
る。そして、該パルスの計数値は受光器3で反射光が受
光される毎に識別処理部11に転送される。
識別処理部11では反射光の受光毎に転送される前記パ
ルスの計数値に基づいて、自走車1の進行方向に対する
各反射器6の方位角が算出される。
ルスの計数値に基づいて、自走車1の進行方向に対する
各反射器6の方位角が算出される。
該識別処理部11で検出された実際の方位角、および基
準点の見失いがあった場合の推定方位角(該方位角およ
びその推定方法についての詳細は後述する)は、切換手
段36を介して、対角開き角演算部37および位置・進行方
位第1演算部(以下、単に第1演算部という)34と、隣
接開き角演算部10および位置・進行方位第2演算部(以
下、単に第2演算部という)13とに入力される。
準点の見失いがあった場合の推定方位角(該方位角およ
びその推定方法についての詳細は後述する)は、切換手
段36を介して、対角開き角演算部37および位置・進行方
位第1演算部(以下、単に第1演算部という)34と、隣
接開き角演算部10および位置・進行方位第2演算部(以
下、単に第2演算部という)13とに入力される。
該切換手段36は、識別処理部11から出力される基準点
見失い信号dの有無に応答して切換られる。第2図で
は、信号dが出力され、その結果、切換手段36が隣接開
き角演算部10および第2演算部13側に切換えられている
状態が示されている。
見失い信号dの有無に応答して切換られる。第2図で
は、信号dが出力され、その結果、切換手段36が隣接開
き角演算部10および第2演算部13側に切換えられている
状態が示されている。
対角開き角演算部37では、4カ所に配置された反射器
6のうちの、対角位置に配置された反射器6間の、自走
車1から見た開き角が演算される。該開き角に基づいて
第1演算部34では自走車1の現在位置の座標が算出され
ると共に、前記4カ所の反射器6の方位角に基づいて自
走車1の進行方位が算出される。
6のうちの、対角位置に配置された反射器6間の、自走
車1から見た開き角が演算される。該開き角に基づいて
第1演算部34では自走車1の現在位置の座標が算出され
ると共に、前記4カ所の反射器6の方位角に基づいて自
走車1の進行方位が算出される。
また、隣接開き角演算部10では、4カ所に配置された
反射器6のうち、3カ所の反射器6の互いに隣接する反
射器6間の開き角が演算され、第2演算部13では、該開
き角に基づいて自走車1の現在位置の座標が算出される
と共に、前記3カ所の反射器6の方位角に基づいて自走
車1の進行方位が算出される。ここで、3カ所の反射器
6とは、前記見失い信号dによって検出される見失い基
準点に配置された反射器6を除く3つの反射器6を意味
する。
反射器6のうち、3カ所の反射器6の互いに隣接する反
射器6間の開き角が演算され、第2演算部13では、該開
き角に基づいて自走車1の現在位置の座標が算出される
と共に、前記3カ所の反射器6の方位角に基づいて自走
車1の進行方位が算出される。ここで、3カ所の反射器
6とは、前記見失い信号dによって検出される見失い基
準点に配置された反射器6を除く3つの反射器6を意味
する。
前記第1演算部34および第2演算部13の演算結果は比
較部25に入力される。比較部25では、走行コース設定部
16に設定されている走行コースを表すデータと、前記第
1演算部34または第2演算部13で得られた自走車1の座
標および進行方位とが比較される。
較部25に入力される。比較部25では、走行コース設定部
16に設定されている走行コースを表すデータと、前記第
1演算部34または第2演算部13で得られた自走車1の座
標および進行方位とが比較される。
この比較結果は操舵部14に入力され、該比較結果に基
づいて自走車の前輪17に連結された操舵モータ(図示せ
ず)が駆動される。該操舵モータによる前輪17の操舵角
は、自走車1の前輪に設けられた舵角センサ15で検出さ
れ操舵部14にフィードバックされる。
づいて自走車の前輪17に連結された操舵モータ(図示せ
ず)が駆動される。該操舵モータによる前輪17の操舵角
は、自走車1の前輪に設けられた舵角センサ15で検出さ
れ操舵部14にフィードバックされる。
駆動部18はエンジン19の始動・停止、および該エンジ
ン19の動力を後輪21に伝達するクラッチ20の動作を制御
する。
ン19の動力を後輪21に伝達するクラッチ20の動作を制御
する。
なお、第2図に示された構成要素のうち、鎖線で示さ
れた範囲内の部分は、マイクロコンピュータによって構
成することができる。
れた範囲内の部分は、マイクロコンピュータによって構
成することができる。
次に、前記識別処理部11の詳細の構成について、第1
図を参照して説明する。該識別処理部11では前述のよう
に、方位角が求められるのと共に、該方位角に基づい
て、光反射器6の識別および見失い処理が行われる。
図を参照して説明する。該識別処理部11では前述のよう
に、方位角が求められるのと共に、該方位角に基づい
て、光反射器6の識別および見失い処理が行われる。
第1図において、方位角演算部23では、カウンタ9の
計数値に基づいて、自走車1の進行方向に対する各反射
器6の方位角が演算される。
計数値に基づいて、自走車1の進行方向に対する各反射
器6の方位角が演算される。
方位角記憶部35には、同じ反射器6に関して、前回検
出時の方位角と前々回検出時の方位角との2回で検出さ
れた方位角が記憶される。該記憶部35には、後述する基
準点A,B,C,Dにそれぞれ配置された反射器6の方位角θ
a,θb,θc,θdについての、それぞれ、前回および前々
回検出時の値が記憶できる。
出時の方位角と前々回検出時の方位角との2回で検出さ
れた方位角が記憶される。該記憶部35には、後述する基
準点A,B,C,Dにそれぞれ配置された反射器6の方位角θ
a,θb,θc,θdについての、それぞれ、前回および前々
回検出時の値が記憶できる。
そして、該方位角記憶部35に記憶されている前回の方
位角に基づき、予測方位角演算部26において、次に同一
反射器6が検出されるべき方位角の予測値、つまり予測
方位角が演算される。該予測方位角は予定の幅を有して
いる。
位角に基づき、予測方位角演算部26において、次に同一
反射器6が検出されるべき方位角の予測値、つまり予測
方位角が演算される。該予測方位角は予定の幅を有して
いる。
識別部24では、前記予測方位角と、前記方位角演算部
23で演算された実際の方位角とが比較される。
23で演算された実際の方位角とが比較される。
ポールカウンタ27は、基準点A,B,C,Dのそれぞれに配
置された各反射器6が検出される毎に、そのカウント値
が、該各反射器6のそれぞれに対応させたカウント値に
更新されるように構成されている。そして、該ポールカ
ウンタ27のカウント値は識別部24に入力され、識別部24
に設定されている予定の数値と比較される。
置された各反射器6が検出される毎に、そのカウント値
が、該各反射器6のそれぞれに対応させたカウント値に
更新されるように構成されている。そして、該ポールカ
ウンタ27のカウント値は識別部24に入力され、識別部24
に設定されている予定の数値と比較される。
識別部24での前記予測方位角および実際の方位角の比
較結果と、ポールカウンタ27のカウント値および予定の
数値の比較結果とから、受光器3で検出された信号が、
予定の反射器6からの反射光の検出信号か否かの判断が
なされる。
較結果と、ポールカウンタ27のカウント値および予定の
数値の比較結果とから、受光器3で検出された信号が、
予定の反射器6からの反射光の検出信号か否かの判断が
なされる。
予定通りの反射器6からの反射光が検出された場合に
は、識別信号aが出力され、実際の方位角が、切換手段
36を介して対角開き角演算部37および第1演算部34と、
隣接開き角演算部10および第2演算部13に入力される。
同時に、方位角記憶部35の記憶内容も、前回方位角が最
新の検出方位角で、前々回方位角が前回方位角で、それ
ぞれ更新される。
は、識別信号aが出力され、実際の方位角が、切換手段
36を介して対角開き角演算部37および第1演算部34と、
隣接開き角演算部10および第2演算部13に入力される。
同時に、方位角記憶部35の記憶内容も、前回方位角が最
新の検出方位角で、前々回方位角が前回方位角で、それ
ぞれ更新される。
受光器3の検出信号が、予定の反射器6以外からの反
射器6からの信号であると判断された場合は、予定の反
射器6を見失ったとして、信号bによって見失い回数カ
ウンタ30のカウント値がインクリメントされる。
射器6からの信号であると判断された場合は、予定の反
射器6を見失ったとして、信号bによって見失い回数カ
ウンタ30のカウント値がインクリメントされる。
予定の反射器6を2個見失ったと判断された場合は、
信号cによって複数見失い回数カウンタ31のカウント値
がインクリメントされる。
信号cによって複数見失い回数カウンタ31のカウント値
がインクリメントされる。
また、受光器3の検出信号が、反射器6以外の反射物
体または発光源からの信号である場合は、ノイズとして
処理され、ノイズ記憶部29にノイズ受信時の自走車1の
位置および自走車1から見たノイズ発生源の方位角が記
憶される。
体または発光源からの信号である場合は、ノイズとして
処理され、ノイズ記憶部29にノイズ受信時の自走車1の
位置および自走車1から見たノイズ発生源の方位角が記
憶される。
第1比較部32では、前記見失い回数カウンタ30のカウ
ント値としきい値T1とが比較され、第2比較部33では、
前記複数見失いカウンタ31のカウント値としきい値T2と
が比較される。
ント値としきい値T1とが比較され、第2比較部33では、
前記複数見失いカウンタ31のカウント値としきい値T2と
が比較される。
そして、前記比較部32,33における比較の結果、見失
い回数が各しきい値T1,T2以下の場合は、方位角推定部2
8で、方位角記憶部35に記憶されている前回方位角およ
び前々回方位角に基づいて、見失った反射器6の方位角
が推定される。推定された方位角で、方位角記憶部35の
前回方位角が更新され、前回方位角で前々回方位角が更
新される。
い回数が各しきい値T1,T2以下の場合は、方位角推定部2
8で、方位角記憶部35に記憶されている前回方位角およ
び前々回方位角に基づいて、見失った反射器6の方位角
が推定される。推定された方位角で、方位角記憶部35の
前回方位角が更新され、前回方位角で前々回方位角が更
新される。
一方、見失い回数がしきい値T1を超過した場合は、方
位角記憶部35に記憶されている、見失った反射器6を除
く3カ所の反射器6の前回方位角に基づいて、見失い基
準点逆算部で見失った反射器6の方位角が算出される。
該算出された方位角は方位角記憶部35に見失った反射器
6の前回方位角として記憶される。また、該算出された
方位角は、予測方位角演算部26に入力されて、該方位角
に基づいて、次回の走査で見失った反射器6が検出され
るべき予測方位角が算出される。
位角記憶部35に記憶されている、見失った反射器6を除
く3カ所の反射器6の前回方位角に基づいて、見失い基
準点逆算部で見失った反射器6の方位角が算出される。
該算出された方位角は方位角記憶部35に見失った反射器
6の前回方位角として記憶される。また、該算出された
方位角は、予測方位角演算部26に入力されて、該方位角
に基づいて、次回の走査で見失った反射器6が検出され
るべき予測方位角が算出される。
さらに、見失い回数がしきい値T1を超過した場合は、
前記切換手段36に対し信号dが出力され、切換手段36が
第1図に示した状態に切換えられる。
前記切換手段36に対し信号dが出力され、切換手段36が
第1図に示した状態に切換えられる。
一方、複数見失い回数がしきい値T2を超過した場合
は、駆動手段18に対し信号eが出力され、自走者1の走
行が停止される。
は、駆動手段18に対し信号eが出力され、自走者1の走
行が停止される。
基準点を1カ所見失うよりも、2カ所見失う方が、自
走者1の位置検出精度に、より大きな影響を与えるの
で、前記しきい値T2はT1より少ない回数が設定される。
そして、基準点を2カ所見失った場合は、その見失い回
数がしきい値を超過した時点でただちに自走者1を停止
させるようにしている。
走者1の位置検出精度に、より大きな影響を与えるの
で、前記しきい値T2はT1より少ない回数が設定される。
そして、基準点を2カ所見失った場合は、その見失い回
数がしきい値を超過した時点でただちに自走者1を停止
させるようにしている。
これに対して、基準点1カ所見失いの場合は、その見
失い回数がしきい値を超過した時点で、該見失い基準点
を除く3カ所の基準点に配置された反射器6の位置およ
び方位角に基づいて自走車1の位置および進行方位を演
算するようにしている。
失い回数がしきい値を超過した時点で、該見失い基準点
を除く3カ所の基準点に配置された反射器6の位置およ
び方位角に基づいて自走車1の位置および進行方位を演
算するようにしている。
なお、見失い回数カウンタ30および複数見失いカウン
タ31の計数値は、識別部24で予定された反射器6からの
反射光が受光されたと判断されるとクリアされる。
タ31の計数値は、識別部24で予定された反射器6からの
反射光が受光されたと判断されるとクリアされる。
ポールカウンタ27の値は、識別部24の判断によって、
予定の反射器6が正常に検出された場合と、見失い基準
点逆算部12および方位角推定部28で方位角が算出された
場合、すわなち見失い処理が終了した時点とに更新され
る。
予定の反射器6が正常に検出された場合と、見失い基準
点逆算部12および方位角推定部28で方位角が算出された
場合、すわなち見失い処理が終了した時点とに更新され
る。
第8図、第9図は、自走車1の作業範囲を指示するた
めの座標系における自走車1および反射器6の位置を示
す。
めの座標系における自走車1および反射器6の位置を示
す。
第8図において、反射器6は4カ所の基準点A,B,C,D
に配置される。同図において、4カ所に配置された反射
器6の位置は、x-y座標系で表される。自走車1の位置
はT(x,y)で示され、x軸に対する自走車1の進行方
位はθfで示される。
に配置される。同図において、4カ所に配置された反射
器6の位置は、x-y座標系で表される。自走車1の位置
はT(x,y)で示され、x軸に対する自走車1の進行方
位はθfで示される。
自走車1の進行方向に対する各基準点A,B,C,Dの方位
角は、θa,θb,θc,θdでそれぞれ示され、対角位置に
ある基準点間の開き角はφ1およびφ2で示される。
角は、θa,θb,θc,θdでそれぞれ示され、対角位置に
ある基準点間の開き角はφ1およびφ2で示される。
一方、第9図には1カ所の基準点(同図では基準点
D)を見失った場合の、残り3カ所の基準点A,B,Cと自
走車1との関係が示されている。同図において、自走車
1の進行方向に対する各基準点A,B,Cの方位角は、θa,
θb,θcでそれぞれ示され、互いに隣接する基準点Aお
よびB間と、BおよびC間の開き角は、それぞれαおよ
びβで示される。角度θ1は自走車1と基準点Cとを結
ぶ線およびx軸のなす角度を示し、角度θ2は自走車1
と見失った基準点Dとを結ぶ線およびx軸のなす角度を
示す。
D)を見失った場合の、残り3カ所の基準点A,B,Cと自
走車1との関係が示されている。同図において、自走車
1の進行方向に対する各基準点A,B,Cの方位角は、θa,
θb,θcでそれぞれ示され、互いに隣接する基準点Aお
よびB間と、BおよびC間の開き角は、それぞれαおよ
びβで示される。角度θ1は自走車1と基準点Cとを結
ぶ線およびx軸のなす角度を示し、角度θ2は自走車1
と見失った基準点Dとを結ぶ線およびx軸のなす角度を
示す。
前記方位角θa,θb,θc,θdと、開き角φ1およびφ
2とに基づいて自走車1の位置T(x,y)および進行方
位θfを算出する式は、前記第1演算部34に格納され、
前記方位角θa,θb,θcと、開き角αおよびβとに基づ
いて自走車1の位置T(x,y)および進行方位θfを算
出する式は、前記第2演算部13に格納される。
2とに基づいて自走車1の位置T(x,y)および進行方
位θfを算出する式は、前記第1演算部34に格納され、
前記方位角θa,θb,θcと、開き角αおよびβとに基づ
いて自走車1の位置T(x,y)および進行方位θfを算
出する式は、前記第2演算部13に格納される。
前記第1演算部34に格納される算出式の一例は、特願
昭63-257912号に示され、第2演算部13に格納される算
出式の一例は、特願昭63-116689号および特願昭63-1496
19号に詳細が示されているので、ここではその説明は省
略する。
昭63-257912号に示され、第2演算部13に格納される算
出式の一例は、特願昭63-116689号および特願昭63-1496
19号に詳細が示されているので、ここではその説明は省
略する。
次に、前記演算部で算出された自走車1の位置情報に
基づく、自走車1の操向制御について説明する。第10図
は自走車1の走行コースと反射器6の配置状態を示す図
であり、第3図は操向制御のフローチャートである。
基づく、自走車1の操向制御について説明する。第10図
は自走車1の走行コースと反射器6の配置状態を示す図
であり、第3図は操向制御のフローチャートである。
第10図において、A,B,C,D点は反射器6の配置位置を
示しており、点Bを原点とし、点Bおよび点Cを通る線
をx軸とする座標系で自走車1の位置および作業区域22
を表している。点R(Xret,Yret)は自走車1の戻り位
置を示し、作業区域22は座標(Xst,Yst)、(Xst,Y
e)、(Xe,Yst)、(Xe,Ye)で示される点を結ぶ領域で
ある。ここでは自走車1の位置Tは(Xp,Yp)で示す。
示しており、点Bを原点とし、点Bおよび点Cを通る線
をx軸とする座標系で自走車1の位置および作業区域22
を表している。点R(Xret,Yret)は自走車1の戻り位
置を示し、作業区域22は座標(Xst,Yst)、(Xst,Y
e)、(Xe,Yst)、(Xe,Ye)で示される点を結ぶ領域で
ある。ここでは自走車1の位置Tは(Xp,Yp)で示す。
なお、第10図においては、説明を簡単にするため、作
業区域22の4辺をx軸またはy軸に平行にした例を示し
たが、作業区域22の周囲に反射器6を設けるようにさえ
してあれば、作業区域22の各辺の向きおよび作業区域22
の形状は任意である。
業区域22の4辺をx軸またはy軸に平行にした例を示し
たが、作業区域22の周囲に反射器6を設けるようにさえ
してあれば、作業区域22の各辺の向きおよび作業区域22
の形状は任意である。
第3図のフローチャートに従って制御手順を説明す
る。
る。
まず、ステップS1では、自走車1を点Rから作業開始
位置まで無線操縦により移動させる。
位置まで無線操縦により移動させる。
ステップS2では、自走車1を停止させたままで発光器
2,受光器3を回転させ、各基準点A,B,C,Dの検出を行う
と共に、自走車1から見た各基準点の方位角を識別処理
部11の記憶部35に記憶させる。
2,受光器3を回転させ、各基準点A,B,C,Dの検出を行う
と共に、自走車1から見た各基準点の方位角を識別処理
部11の記憶部35に記憶させる。
ステップS3では、走行コースのX座標XnとしてXstを
セットし、走行コースを決定する。
セットし、走行コースを決定する。
ステップS4では、自走車1の走行が開始される。
ステップS5では、受光器3が基準点からの反射光を受
光したか否かの判断がなされる。反射光が受光されるま
で該ステップS5は繰返される。反射光が検出されると、
ステップS6に進んで、後述のサブルーチンによって基準
点識別処理が実行される。
光したか否かの判断がなされる。反射光が受光されるま
で該ステップS5は繰返される。反射光が検出されると、
ステップS6に進んで、後述のサブルーチンによって基準
点識別処理が実行される。
ステップS7では、前記第1比較部32から出力される基
準点見失い信号dの有無によって、基準点を見失ったか
否かの判断がなされる。
準点見失い信号dの有無によって、基準点を見失ったか
否かの判断がなされる。
該ステップS7の判断が否定の場合、すなわち、4カ所
の基準点のうちの1カ所の基準点を予定回数(しきい値
T1)を超えて連続して見失ってはいないと判断された場
合は、ステップS8に進んで、第1演算部34において4カ
所の基準点による自走車1の位置および進行方位が演算
される。
の基準点のうちの1カ所の基準点を予定回数(しきい値
T1)を超えて連続して見失ってはいないと判断された場
合は、ステップS8に進んで、第1演算部34において4カ
所の基準点による自走車1の位置および進行方位が演算
される。
一方、ステップS7の判断が肯定の場合、すなわち、4
カ所の基準点のうちの1カ所の基準点を予定回数(しき
い値T1)を超えて連続して見失ったと判断された場合
は、ステップS9に移行して、第2演算部13において3カ
所の基準点による自走車1の位置および進行方位が演算
される。
カ所の基準点のうちの1カ所の基準点を予定回数(しき
い値T1)を超えて連続して見失ったと判断された場合
は、ステップS9に移行して、第2演算部13において3カ
所の基準点による自走車1の位置および進行方位が演算
される。
ステップS10では、前記連続して予定回数以上見失っ
た基準点の方位角を、該基準点を除く3カ所の基準点の
方位角に基づいて逆算する。逆算のための算出式は後述
する。
た基準点の方位角を、該基準点を除く3カ所の基準点の
方位角に基づいて逆算する。逆算のための算出式は後述
する。
ステップS11では、走行コースからのずれ量(ΔX=X
p−Xn、Δθf)が演算され、ステップS12では、前記ず
れ量に応じて操舵部14により操舵角制御が行われる。
p−Xn、Δθf)が演算され、ステップS12では、前記ず
れ量に応じて操舵部14により操舵角制御が行われる。
第3図(その2)に示すステップS13では、自走車1
がy軸方向において、原点から遠ざかる方向(行き方
向)に走行しているか、原点に近づく方向(戻り方向)
に走行しているかが判断される。
がy軸方向において、原点から遠ざかる方向(行き方
向)に走行しているか、原点に近づく方向(戻り方向)
に走行しているかが判断される。
行き方向であれば、ステップS14において、一行程が
終了したか(Yp>Ye)否かが判断され、戻り方向であれ
ば、ステップS15において、一行程終了(Yp<Yst)した
か否かが判断される。ステップS14またはS15において、
一行程が終了していないと判断されればステップS5に戻
る。
終了したか(Yp>Ye)否かが判断され、戻り方向であれ
ば、ステップS15において、一行程終了(Yp<Yst)した
か否かが判断される。ステップS14またはS15において、
一行程が終了していないと判断されればステップS5に戻
る。
ステップS14またはS15において、一行程が終了したと
判断されれば、次はステップS16において全行程が終了
した(Xp>Xe)か否かの判断が行われる。
判断されれば、次はステップS16において全行程が終了
した(Xp>Xe)か否かの判断が行われる。
全行程が終了していなければ、ステップS16からステ
ップS17に移って自走車のUターン制御が行われる。U
ターン制御は、前記第1演算部34,第2演算部13で演算
された自走車1の位置情報を操舵部14にフィードバック
する処理によって行われる直線行程の操向制御とは別の
方式で行われる。
ップS17に移って自走車のUターン制御が行われる。U
ターン制御は、前記第1演算部34,第2演算部13で演算
された自走車1の位置情報を操舵部14にフィードバック
する処理によって行われる直線行程の操向制御とは別の
方式で行われる。
すなわち、旋回行程では自走車1の操舵角をあらかじ
め設定された角度に固定して走行させる制御に移行し、
各基準点A,B,C,Dの方位角のうち、少なくとも1つが予
定の角度範囲内に合致した時点で、直線行程の操向制御
に戻るようにしている。
め設定された角度に固定して走行させる制御に移行し、
各基準点A,B,C,Dの方位角のうち、少なくとも1つが予
定の角度範囲内に合致した時点で、直線行程の操向制御
に戻るようにしている。
ステップS18では、XnにXn+Lがセットされ、次の走
行コースが設定される。次の走行コースが設定されれば
ステップS5に戻って、前記処理が行われる。
行コースが設定される。次の走行コースが設定されれば
ステップS5に戻って、前記処理が行われる。
全行程が終了したならば、戻り位置R(Xret,Yret)
へ戻って(ステップS19)、走行が停止される(ステッ
プS20E)。
へ戻って(ステップS19)、走行が停止される(ステッ
プS20E)。
次に前記ステップS6の基準点識別処理について説明す
る。
る。
基準点を識別する手法として、本実施例では各基準点
A,B,C,Dとポールカウンタ27のカウント値とを、基準点
Aはカウント値“1"、基準点Bはカウント値“2"、基準
点Cはカウント値“3"、基準点Dはカウント値“4"に予
め対応づけておき、該カウント値に基づいて各基準点を
識別するようにしている。
A,B,C,Dとポールカウンタ27のカウント値とを、基準点
Aはカウント値“1"、基準点Bはカウント値“2"、基準
点Cはカウント値“3"、基準点Dはカウント値“4"に予
め対応づけておき、該カウント値に基づいて各基準点を
識別するようにしている。
すなわち、受光器3が反射光を検出する毎にポールカ
ウンタ27がカウント値1,2,3,4を順に出力するようにし
てあり、カウント値を監視することによって基準点を識
別できる。例えば、基準点Bからの光信号を受光した際
には、該基準点Bを検出する直前に検出される基準点は
Aであるから、ポールカウンタ27のカウント値は“1"に
なっているはずである。
ウンタ27がカウント値1,2,3,4を順に出力するようにし
てあり、カウント値を監視することによって基準点を識
別できる。例えば、基準点Bからの光信号を受光した際
には、該基準点Bを検出する直前に検出される基準点は
Aであるから、ポールカウンタ27のカウント値は“1"に
なっているはずである。
したがって、予定の基準点(この場合はB点)が検出
される予測範囲内で、光信号を検出した際に、ポールカ
ウンタ27のカウント値が“1"であれば、正常に予定の基
準点を検出したと判断できる。
される予測範囲内で、光信号を検出した際に、ポールカ
ウンタ27のカウント値が“1"であれば、正常に予定の基
準点を検出したと判断できる。
該手法においては、基準点を見失ったり、基準点以外
の反射物体の反射光を受光したような場合には、基準点
とカウント値とが対応しなくなるため、基準点を見失っ
たり、基準点以外の反射物体の反射光を受光したりした
ということを知ることができる。
の反射物体の反射光を受光したような場合には、基準点
とカウント値とが対応しなくなるため、基準点を見失っ
たり、基準点以外の反射物体の反射光を受光したりした
ということを知ることができる。
このように、第4図のフローチャートで示す基準点識
別処理では、予測した位置範囲内で検出された光のみ
を、予定した基準点からの正常な反射光であると仮定
し、該仮定の下で、ポールカウンタ27から出力されてい
るカウント値が基準点に対応するか否かを判断し、その
結果、最終的に、予定された基準点の正常な検出がなさ
れたという判断を行うように構成されている。
別処理では、予測した位置範囲内で検出された光のみ
を、予定した基準点からの正常な反射光であると仮定
し、該仮定の下で、ポールカウンタ27から出力されてい
るカウント値が基準点に対応するか否かを判断し、その
結果、最終的に、予定された基準点の正常な検出がなさ
れたという判断を行うように構成されている。
前記判断の結果、基準点を見失っていたと判断された
場合、および基準点以外の反射物体から受光したと判断
された場合には、後述の基準点見失い処理に従って位置
検出を継続し、1カ所の基準点を連続して見失った回数
が予定の回数を超過した場合には、該基準点を除いた3
カ所の基準点に基づいて自走車1の操向制御を継続す
る。
場合、および基準点以外の反射物体から受光したと判断
された場合には、後述の基準点見失い処理に従って位置
検出を継続し、1カ所の基準点を連続して見失った回数
が予定の回数を超過した場合には、該基準点を除いた3
カ所の基準点に基づいて自走車1の操向制御を継続す
る。
さらに、1カ所の基準点を連続して見失った回数が予
定の回数を超過した場合には、見失った基準点を除く3
カ所の基準点の方位角に基づいて、該見失い基準点の方
位角を逆算で求め、該逆算で求められた方位角で次回の
走査で該基準点が検出されるべき方位角の範囲を求める
ようにしている。
定の回数を超過した場合には、見失った基準点を除く3
カ所の基準点の方位角に基づいて、該見失い基準点の方
位角を逆算で求め、該逆算で求められた方位角で次回の
走査で該基準点が検出されるべき方位角の範囲を求める
ようにしている。
また、複数の基準点を連続して見失った回数が予定の
回数を超過した場合には自走車1の走行を停止するよう
にしている。
回数を超過した場合には自走車1の走行を停止するよう
にしている。
次に、前記、検出された光が予定された基準点からの
光であると判断するための基準点の方位角予測方法につ
いて、その一例を基準点Aに関して説明する。第11図は
自走車1の進行に伴う該自走車1から見た基準点Aの方
位角の変化を示す図である。同図において、自走車1が
m1点にある時の基準点Aの方位角はθan−1、自走車1
がm2点にある時の方位角はθanである。
光であると判断するための基準点の方位角予測方法につ
いて、その一例を基準点Aに関して説明する。第11図は
自走車1の進行に伴う該自走車1から見た基準点Aの方
位角の変化を示す図である。同図において、自走車1が
m1点にある時の基準点Aの方位角はθan−1、自走車1
がm2点にある時の方位角はθanである。
そして、自走車1がm2点にある時点で、自走車1がm3
点にある時の方位角をθan±θKと予測する。ここで、
固定値θKは実験的に求められる角度{θan−(θan−
1)}に基づいて設定される。例えば、アクセル開度を
一定にして自走車をほぼ定速(0.5m/秒)で直進走行さ
せ、このときの角度の変化量つまり{θan−(θan−
1)}を計測した。
点にある時の方位角をθan±θKと予測する。ここで、
固定値θKは実験的に求められる角度{θan−(θan−
1)}に基づいて設定される。例えば、アクセル開度を
一定にして自走車をほぼ定速(0.5m/秒)で直進走行さ
せ、このときの角度の変化量つまり{θan−(θan−
1)}を計測した。
上記の実験によれば、自走車1が旋回中の場合を除く
と{θan−(θan−1)}はほぼ数度以内に収まってお
り、本実施例では固定値θKを3°に設定した。
と{θan−(θan−1)}はほぼ数度以内に収まってお
り、本実施例では固定値θKを3°に設定した。
ただし、自走車1が旋回中は方位角の変化が急激であ
り、この場合には固定値θKは直線走行中よりも大きい
設定値に切換えられる。本実施例では、旋回中の固定値
θKは30°に設定した。
り、この場合には固定値θKは直線走行中よりも大きい
設定値に切換えられる。本実施例では、旋回中の固定値
θKは30°に設定した。
なお、固定値θKは、計算を簡単にするという観点で
は上述のように実験によって得られた結果に基づいて設
定しても良いが、さらに高精度が要求される場合や、走
行速度の変動を含む使用態様が想定される場合には方位
角記憶部35に格納された前回および前々回に検出された
方位角に基づいて、その差を算出し、これを固定値θK
として使用しても良い。
は上述のように実験によって得られた結果に基づいて設
定しても良いが、さらに高精度が要求される場合や、走
行速度の変動を含む使用態様が想定される場合には方位
角記憶部35に格納された前回および前々回に検出された
方位角に基づいて、その差を算出し、これを固定値θK
として使用しても良い。
第11図では基準点Aの方位角予測方法について説明し
たが、他の基準点B,C,Dの方位角予測も同様に行われ
る。
たが、他の基準点B,C,Dの方位角予測も同様に行われ
る。
以上説明した、基準点識別処理を第4図のフローチャ
ートに従って説明する。
ートに従って説明する。
まず、ステップS61では、最新の受光信号に基づいて
算出された、自走車1の進行方向に対する反射物体の方
位角をθxとして読込む。
算出された、自走車1の進行方向に対する反射物体の方
位角をθxとして読込む。
ステップS62では、θxがθan±θKの範囲内か否か
が判断される。該ステップS62の判断が肯定であれば、
前記受光信号は基準点Aからの反射信号であると仮定
し、ステップS67に進む。
が判断される。該ステップS62の判断が肯定であれば、
前記受光信号は基準点Aからの反射信号であると仮定
し、ステップS67に進む。
ステップS67では、ポールカウンタ27のカウント値
が、基準点Aの前に検出されるべき基準点Dに対応する
値“4"であるか否かの判断がなされる。
が、基準点Aの前に検出されるべき基準点Dに対応する
値“4"であるか否かの判断がなされる。
カウント値が“4"であれば、前記ステップS62におい
て仮定した「受光信号は基準点Aからの反射信号であ
る」との判断は正しいとされて、第4図(その2)のス
テップS68に進み、自走車1から見た基準点Aの方位角
θaの決定処理が行われる。この方位角θa決定処理の
詳細は、第6図に関して後述する。
て仮定した「受光信号は基準点Aからの反射信号であ
る」との判断は正しいとされて、第4図(その2)のス
テップS68に進み、自走車1から見た基準点Aの方位角
θaの決定処理が行われる。この方位角θa決定処理の
詳細は、第6図に関して後述する。
ステップS69では、ポールカウンタ27のカウント値を
検出された基準点Aに対応する値“1"にセットする。
検出された基準点Aに対応する値“1"にセットする。
ステップS69の処理が終了すると、前記ステップS7
(第3図)に進む。
(第3図)に進む。
一方、ステップS67で、ポールカウンタ27のカウント
値が“4"でないと判断されると、ステップS70に進んで
ポールカウンタ27のカウント値が“3"か否かの判断がな
される。
値が“4"でないと判断されると、ステップS70に進んで
ポールカウンタ27のカウント値が“3"か否かの判断がな
される。
ステップS70の判断が肯定ならば、基準点Dを見失っ
たと判断され、ステップS71に進み、基準点Dの見失い
処理が行われる。この基準点D見失い処理の詳細は第5
図に関して後述する。
たと判断され、ステップS71に進み、基準点Dの見失い
処理が行われる。この基準点D見失い処理の詳細は第5
図に関して後述する。
基準点Dの見失い処理が終わるとステップS72に進
む。
む。
ステップS72では、基準点Dの見失い回数ILostDがし
きい値T1を超過したか否かの判断がなされる。基準点D
の見失い回数ILostDがしきい値T1を超過していない場合
は、ステップS73に進んで、複数の基準点B,Dを見失った
回数ILostBDがしきい値T2を超過したか否かの判断がな
される。複数の基準点B,Dを見失った回数ILostBDがしき
い値T2を超過していなければ、ステップS68に進む。
きい値T1を超過したか否かの判断がなされる。基準点D
の見失い回数ILostDがしきい値T1を超過していない場合
は、ステップS73に進んで、複数の基準点B,Dを見失った
回数ILostBDがしきい値T2を超過したか否かの判断がな
される。複数の基準点B,Dを見失った回数ILostBDがしき
い値T2を超過していなければ、ステップS68に進む。
複数の基準点B,Dを見失った回数ILostBDがしきい値T2
を超過していれば、ステップS135に移行してクラッチ20
を切り、エンジン19を停止させ、フェールランプを点滅
させる。
を超過していれば、ステップS135に移行してクラッチ20
を切り、エンジン19を停止させ、フェールランプを点滅
させる。
また、前記ステップS72において、基準点Dの見失い
回数ILostDがしきい値T1を超過したと判断された場合
は、ステップS74に移行して基準点D見失いフラグに
“1"をセットした後にステップS73に進む。
回数ILostDがしきい値T1を超過したと判断された場合
は、ステップS74に移行して基準点D見失いフラグに
“1"をセットした後にステップS73に進む。
また、前記ステップS70の判断が否定であれば、ステ
ップS75に進み、今度はポールカウンタ27のカウント値
が“2"か否かの判断がなされる。
ップS75に進み、今度はポールカウンタ27のカウント値
が“2"か否かの判断がなされる。
ステップS75の判断が肯定ならば、基準点C,Dを見失っ
たと判断され、ステップS76に進み、まず、前記基準点
D見失い処理と同様の、基準点Cの見失い処理が行われ
る。
たと判断され、ステップS76に進み、まず、前記基準点
D見失い処理と同様の、基準点Cの見失い処理が行われ
る。
ステップS77では、基準点Cの見失い回数ILostCがし
きい値T1を超過したか否かの判断がなされる。基準点C
の見失い回数ILostCがしきい値T1を超過していない場合
は、ステップS78に進んで、基準点Dの見失い処理が行
われる。
きい値T1を超過したか否かの判断がなされる。基準点C
の見失い回数ILostCがしきい値T1を超過していない場合
は、ステップS78に進んで、基準点Dの見失い処理が行
われる。
ステップS79では、基準点Dの見失い回数ILostDがし
きい値T1を超過したか否かの判断がなされる。
きい値T1を超過したか否かの判断がなされる。
基準点Dの見失い回数ILostDがしきい値T1を超過して
いなければステップS80に進み、基準点C,Dを連続して見
失った回数ILostCDの値に“1"を加える。
いなければステップS80に進み、基準点C,Dを連続して見
失った回数ILostCDの値に“1"を加える。
そして、ステップS81に進み、複数の基準点C,Dを連続
して見失った回数ILostCDがしきい値T2を超過している
か否かの判断がなされる。見失い回数ILostCDがしきい
値T2を超過していなければ、ステップS68に進む。
して見失った回数ILostCDがしきい値T2を超過している
か否かの判断がなされる。見失い回数ILostCDがしきい
値T2を超過していなければ、ステップS68に進む。
見失い回数ILostCDがしきい値T2を超過していれば、
ステップS135に進んでクラッチ20を切り、エンジン19を
停止させ、フェールランプを点滅させる。
ステップS135に進んでクラッチ20を切り、エンジン19を
停止させ、フェールランプを点滅させる。
前記ステップS77において、基準点Cの見失い回数ILo
stCがしきい値T1を超過したと判断された場合は、ステ
ップS82に移行して基準点C見失いフラグに“1"をセッ
トした後にステップS78に進む。
stCがしきい値T1を超過したと判断された場合は、ステ
ップS82に移行して基準点C見失いフラグに“1"をセッ
トした後にステップS78に進む。
また、前記ステップS79において、基準点Dの見失い
回数ILostDがしきい値T1を超過したと判断された場合
は、ステップS83に移行して基準点D見失いフラグに
“1"をセットした後にステップS80に進む。
回数ILostDがしきい値T1を超過したと判断された場合
は、ステップS83に移行して基準点D見失いフラグに
“1"をセットした後にステップS80に進む。
なお、ステップS75における判断が否定の場合、すな
わち、ポールカウンタの値が“4",“3",“2"のいずれで
もないという場合は、3カ所の基準点を見失ったと判断
されるので、この場合はただちにステップS135に進んで
クラッチ20を切り、エンジン19を停止させ、フェールラ
ンプを点滅させる。
わち、ポールカウンタの値が“4",“3",“2"のいずれで
もないという場合は、3カ所の基準点を見失ったと判断
されるので、この場合はただちにステップS135に進んで
クラッチ20を切り、エンジン19を停止させ、フェールラ
ンプを点滅させる。
第4図(その1)のステップS62において、受光信号
が、θan±θKの範囲内で検出されたものでないと判断
されると、ステップS63に進み、前記受光信号がθbn±
θKの範囲内で検出されたものであるか否かの判断がな
される。
が、θan±θKの範囲内で検出されたものでないと判断
されると、ステップS63に進み、前記受光信号がθbn±
θKの範囲内で検出されたものであるか否かの判断がな
される。
前記受光信号がθbn±θKの範囲内で検出されたも
の、すなわち基準点Bからの反射光の受光信号であると
判断されると、ステップS84に進み、ポールカウンタの
値が基準点Aに対応する値“1"か否かの判断がなされ
る。
の、すなわち基準点Bからの反射光の受光信号であると
判断されると、ステップS84に進み、ポールカウンタの
値が基準点Aに対応する値“1"か否かの判断がなされ
る。
該判断が否定の場合は、第4図(その3)のステップ
S87に進み、肯定の場合は、ステップS85に進む。以下、
ステップS86、およびステップS88〜S100の処理が行われ
る。
S87に進み、肯定の場合は、ステップS85に進む。以下、
ステップS86、およびステップS88〜S100の処理が行われ
る。
また、第4図(その1)のステップS63の判断が否定
となった場合には、ステップS64に進んで、前記受光信
号がθcn±θKの範囲内で検出されたか否かの判断がな
される。
となった場合には、ステップS64に進んで、前記受光信
号がθcn±θKの範囲内で検出されたか否かの判断がな
される。
そして、該受光信号がθcn±θKの範囲内で検出され
たもの、すなわち基準点Cからの反射光の受光信号であ
ると判断されると、ステップS101に進み、ポールカウン
タの値が基準点Bに対応する値“2"か否かの判断がなさ
れる。
たもの、すなわち基準点Cからの反射光の受光信号であ
ると判断されると、ステップS101に進み、ポールカウン
タの値が基準点Bに対応する値“2"か否かの判断がなさ
れる。
該判断が否定の場合は、第4図(その4)のステップ
S104に進み、肯定の場合はステップS102に進む。
S104に進み、肯定の場合はステップS102に進む。
以下、ステップS103、およびステップS105〜S117の処
理が行われる。
理が行われる。
さらに、第4図(その1)のステップS64の判断が否
定となった場合には、ステップS65に進んで、前記受光
信号がθdn±θKの範囲内で検出されたか否かの判断が
なされる。
定となった場合には、ステップS65に進んで、前記受光
信号がθdn±θKの範囲内で検出されたか否かの判断が
なされる。
そして、該受光信号がθdn±θKの範囲内で検出され
たもの、すなわち基準点Dからの反射光の受光信号であ
ると判断されると、ステップS118に進み、ポールカウン
タの値が、基準点Cに対応する値“3"か否かの判断がな
される。
たもの、すなわち基準点Dからの反射光の受光信号であ
ると判断されると、ステップS118に進み、ポールカウン
タの値が、基準点Cに対応する値“3"か否かの判断がな
される。
該判断が否定の場合は、第4図(その5)のステップ
S121に進み、肯定の場合はステップS119に進む。
S121に進み、肯定の場合はステップS119に進む。
以下、ステップS120、およびステップS122〜S134の処
理が行われる。
理が行われる。
ステップS62,S63,S64,S65の判断がすべて否定である
と、受光信号は基準点A,B,C,Dのいずれからの反射光に
よるものではないことになり、該受光信号は、基準点以
外の反射物体からの反射光、または他の光源からの光を
受光した信号と判断され、ノイズとして処理される。
と、受光信号は基準点A,B,C,Dのいずれからの反射光に
よるものではないことになり、該受光信号は、基準点以
外の反射物体からの反射光、または他の光源からの光を
受光した信号と判断され、ノイズとして処理される。
受光信号がノイズであると判断されると、ステップS6
5からS66に進み、ノイズ警告灯が一時点灯され、ノイズ
を検出した時の自走車1の座標、および自走車1から見
たノイズ発生源の方位角が読込まれ、その値が記憶部29
に記憶される。
5からS66に進み、ノイズ警告灯が一時点灯され、ノイズ
を検出した時の自走車1の座標、および自走車1から見
たノイズ発生源の方位角が読込まれ、その値が記憶部29
に記憶される。
上述のフローチャートにおいて示したように、本実施
例では基準点A,B,C,Dのそれぞれを、しきい値T1の回数
を超過して見失った場合には、それぞれ基準点A見失い
フラグ、基準点B見失いフラグ、基準点C見失いフラ
グ、および基準点D見失いフラグに“1"がセットされる
ように構成されている。そして、該各基準点見失いフラ
グの状態が“1"の場合は、前記切換手段36が、第2図に
示された側に切換えられ、3カ所の基準点の位置情報、
開き角、および方位角に基づいて自走車1の位置および
進行方位が算出される。
例では基準点A,B,C,Dのそれぞれを、しきい値T1の回数
を超過して見失った場合には、それぞれ基準点A見失い
フラグ、基準点B見失いフラグ、基準点C見失いフラ
グ、および基準点D見失いフラグに“1"がセットされる
ように構成されている。そして、該各基準点見失いフラ
グの状態が“1"の場合は、前記切換手段36が、第2図に
示された側に切換えられ、3カ所の基準点の位置情報、
開き角、および方位角に基づいて自走車1の位置および
進行方位が算出される。
また、該各基準点見失いフラグの状態が“1"の場合
は、見失い基準点逆算部12における、見失い基準点の方
位角が算出される。
は、見失い基準点逆算部12における、見失い基準点の方
位角が算出される。
なお、第4図(その3)、(その4)および(その
5)に示された各ステップの処理は、第4図(その2)
ステップS68〜83の処理と同様に行われるので詳細な説
明は省略する。
5)に示された各ステップの処理は、第4図(その2)
ステップS68〜83の処理と同様に行われるので詳細な説
明は省略する。
次に、見失い基準点逆算部12で行われる、見失い基準
点の方位角算出方法について詳細に説明する。第5図は
基準点A,B,C,Dのうちのどの基準点を見失ったかの判断
を行い、見失い基準点の方位角算出するためのフローチ
ャートである。
点の方位角算出方法について詳細に説明する。第5図は
基準点A,B,C,Dのうちのどの基準点を見失ったかの判断
を行い、見失い基準点の方位角算出するためのフローチ
ャートである。
第5図において、ステップS20では、基準点Aの見失
い回数が予定回数T1を超過したか否かを、基準点A見失
いフラグが“1"か否かで判別する。
い回数が予定回数T1を超過したか否かを、基準点A見失
いフラグが“1"か否かで判別する。
見失い回数が予定の回数を超過していれば、ステップ
S21に進んで、基準点Aの方位角を、該基準点Aを除く
残りの3つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算す
る。逆算のための算出式は後述する。
S21に進んで、基準点Aの方位角を、該基準点Aを除く
残りの3つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算す
る。逆算のための算出式は後述する。
ステップS22では、基準点A見失いフラグに“0"をセ
ットする。
ットする。
また、基準点Aの見失い回数が予定回数T1を超過して
いない場合は、ステップS20からステップS23に進んで、
基準点Bの見失い回数が予定回数T1を超過したか否かを
基準点B見失いフラグが“1"か否かで判別する。
いない場合は、ステップS20からステップS23に進んで、
基準点Bの見失い回数が予定回数T1を超過したか否かを
基準点B見失いフラグが“1"か否かで判別する。
見失い回数が予定の回数を超過していれば、ステップ
S24に進んで、基準点Bの方位角を、該基準点Bを除く
残りの3つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算す
る。
S24に進んで、基準点Bの方位角を、該基準点Bを除く
残りの3つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算す
る。
ステップS25では、基準点B見失いフラグに“0"をセ
ットする。
ットする。
基準点Bの見失い回数が予定回数T1を超過していない
場合は、ステップS23からステップS26に進んで、基準点
Cの見失い回数が予定回数T1を超過したか否かを基準点
C見失いフラグが“1"か否かで判別する。
場合は、ステップS23からステップS26に進んで、基準点
Cの見失い回数が予定回数T1を超過したか否かを基準点
C見失いフラグが“1"か否かで判別する。
見失い回数が予定の回数を超過していれば、ステップ
S27に進んで、基準点Cの方位角を、該基準点Cを除く
残りの3つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算す
る。
S27に進んで、基準点Cの方位角を、該基準点Cを除く
残りの3つの基準点の既知の方位角に基づいて逆算す
る。
ステップS28では、基準点C見失いフラグに“0"をセ
ットする。
ットする。
見失い回数が予定の回数を超過していない場合、すな
わち、基準点A見失いフラグ、基準点B見失いフラグ、
基準点C見失いフラグのいずれも“1"でない場合は、基
準点Dを予定回数を超過して見失ったと判断し、該基準
点Dを除く残りの3つの基準点の既知の方位角に基づい
て基準点Dの方位角を逆算する(ステップS29)。
わち、基準点A見失いフラグ、基準点B見失いフラグ、
基準点C見失いフラグのいずれも“1"でない場合は、基
準点Dを予定回数を超過して見失ったと判断し、該基準
点Dを除く残りの3つの基準点の既知の方位角に基づい
て基準点Dの方位角を逆算する(ステップS29)。
ステップS30では、基準点D見失いフラグに“0"をセ
ットする。
ットする。
見失い基準点の方位角を逆算する式は、次のとおりで
ある。次式における記号は、第9図に示した通りであ
る。
ある。次式における記号は、第9図に示した通りであ
る。
第9図において、 θ1=tan-1{(Y−Yc)/(Xc−X)} θ2=tan-1{(Yd−Y)/(Xd−X)} θd=θc+θ1+θ2=θc+tan-1{(Y−Yc)/
(Xc−X)}+tan-1{(Yd−Y)/(Xd−X)} 基準点A,B,Cを見失った場合の算出式も上記式と同様
である。
(Xc−X)}+tan-1{(Yd−Y)/(Xd−X)} 基準点A,B,Cを見失った場合の算出式も上記式と同様
である。
次に、前記基準点見失い処理および自走車1から見た
基準点の方位角θa〜θd決定処理について第6図,第
7図のフローチャートを参照して説明する。
基準点の方位角θa〜θd決定処理について第6図,第
7図のフローチャートを参照して説明する。
第6図(d)は基準点D見失い処理のフローチャート
である。
である。
前記ステップS70で基準点Dを見失ったと判断された
ので、ステップS140では、基準点Dの見失い回数ILostD
に“1"が加算される。
ので、ステップS140では、基準点Dの見失い回数ILostD
に“1"が加算される。
ステップS141では、基準点B見失い回数ILostBが“0"
か否かの判断、つまり、基準点Bを見失っているか否か
の判断がなされる。基準点Bを見失っていない場合はス
テップS143に移行し、基準点Bを見失っていた場合は、
基準点BおよびDを見失っていることになるので、ステ
ップS142に進んで、基準点BおよびD見失い回数ILostB
Dに“1"が加算される。
か否かの判断、つまり、基準点Bを見失っているか否か
の判断がなされる。基準点Bを見失っていない場合はス
テップS143に移行し、基準点Bを見失っていた場合は、
基準点BおよびDを見失っていることになるので、ステ
ップS142に進んで、基準点BおよびD見失い回数ILostB
Dに“1"が加算される。
ステップS143では、自走車1が前回検出した基準点D
の方位角と、前々回検出した基準点Dの方位角との差
{θdn−(θdn−1)}をΔθとして読込み、前々回検
出方位角θdn−1を前回検出方位角θdnで更新し、さら
に、前回検出方位角θdnをθdn+Δθで更新する。
の方位角と、前々回検出した基準点Dの方位角との差
{θdn−(θdn−1)}をΔθとして読込み、前々回検
出方位角θdn−1を前回検出方位角θdnで更新し、さら
に、前回検出方位角θdnをθdn+Δθで更新する。
このような見失い処理によって、予測された範囲内に
基準点を検出できなかった場合は、検出できなかった基
準点の方位角データを前回、前々回のデータに基づいて
推定更新し、該更新データに基づいて自走車1の位置お
よび方位角を算出する。
基準点を検出できなかった場合は、検出できなかった基
準点の方位角データを前回、前々回のデータに基づいて
推定更新し、該更新データに基づいて自走車1の位置お
よび方位角を算出する。
第6図(a),(b)および(c)は基準点A,B,およ
びC見失い処理のためのフローチャートである。該フロ
ーチャートの処理は基準点D見失い処理と同様に行われ
る。
びC見失い処理のためのフローチャートである。該フロ
ーチャートの処理は基準点D見失い処理と同様に行われ
る。
なお前記方位角の差Δθは{θdn−(θdn−1)}を
算出した結果に限らず、実験によって求められた値に基
づいてあらかじめ設定された固定の値をΔθとして使用
しても良いのは上述のとおりである。
算出した結果に限らず、実験によって求められた値に基
づいてあらかじめ設定された固定の値をΔθとして使用
しても良いのは上述のとおりである。
第7図(a)は基準点Aの方位角θaの決定処理を示
すフローチャートである。
すフローチャートである。
同図において、ステップS150では、見失い回数カウン
タ30の基準点Aの見失い回数ILostAと、基準点A,Bを連
続して見失った回数を記憶する複数見失い回数カウンタ
31の見失い回数ILostAB、基準点D,Aを連続して見失った
回数ILostDA、基準点A,CをA,Cの順に見失った回数ILost
AC、および基準点A,CをC,Aの順に見失った回数ILostCA
とに“0"をセットする。
タ30の基準点Aの見失い回数ILostAと、基準点A,Bを連
続して見失った回数を記憶する複数見失い回数カウンタ
31の見失い回数ILostAB、基準点D,Aを連続して見失った
回数ILostDA、基準点A,CをA,Cの順に見失った回数ILost
AC、および基準点A,CをC,Aの順に見失った回数ILostCA
とに“0"をセットする。
ステップS151では、θan−1にθanを読込み、θanに
θxを読込んでデータを更新する。
θxを読込んでデータを更新する。
ステップS152では、基準点A見失いフラグに“0"をセ
ットする。基準点A見失いフラグに“0"がセットされる
と、前記切換手段36は第1図に示した側とは反対の側に
切換られ、第1演算部34による自走車1の位置、進行方
位演算が行われる。
ットする。基準点A見失いフラグに“0"がセットされる
と、前記切換手段36は第1図に示した側とは反対の側に
切換られ、第1演算部34による自走車1の位置、進行方
位演算が行われる。
基準点Aの方位角θaは以上のように決定される。
第7図(b),(c)および(d)は基準点Bの方位
角θb、基準点Cの方位角θc、および基準点Dの方位
角θdを決定するためのフローチャートである。該フロ
ーチャートの処理は、基準点Aの方位角θaの決定処理
と同様であるので説明は省略する。
角θb、基準点Cの方位角θc、および基準点Dの方位
角θdを決定するためのフローチャートである。該フロ
ーチャートの処理は、基準点Aの方位角θaの決定処理
と同様であるので説明は省略する。
以上の説明のように、本実施例では、受光部3で光が
検出されると、該光が予定された基準点に配置された反
射器6からの反射光であるか否かが判別され、予定され
た反射器6からの正常な反射光である場合のみに、該受
光信号に基づいて自走車1の位置および進行方位が算出
される。
検出されると、該光が予定された基準点に配置された反
射器6からの反射光であるか否かが判別され、予定され
た反射器6からの正常な反射光である場合のみに、該受
光信号に基づいて自走車1の位置および進行方位が算出
される。
そして、反射器6からの反射光が受光されずに基準点
を見失ったような場合には、前回および前々回に受光信
号を検出した方位角に基づいて見失った基準点の方位角
を推定し、該推定基準点に従って、自走車1の位置およ
び進行方位が算出される。
を見失ったような場合には、前回および前々回に受光信
号を検出した方位角に基づいて見失った基準点の方位角
を推定し、該推定基準点に従って、自走車1の位置およ
び進行方位が算出される。
但し、1カ所の基準点の連続見失い回数が予定の回数
よりも多くなった場合には、該基準点を除く3カ所の基
準点をもとに自走車1の位置検出を行い、操向制御を継
続して行えるようにしている。
よりも多くなった場合には、該基準点を除く3カ所の基
準点をもとに自走車1の位置検出を行い、操向制御を継
続して行えるようにしている。
それと共に、見失った基準点を除く3カ所の基準点の
座標値と方位角とをもとに、見失った基準点の方位角を
逆算するようにしている。この逆算により求められる方
位角は、確定された3カ所の基準点の方位角および座標
位置に基づくものであり、方位角の推定とは異なり検出
精度が高い。
座標値と方位角とをもとに、見失った基準点の方位角を
逆算するようにしている。この逆算により求められる方
位角は、確定された3カ所の基準点の方位角および座標
位置に基づくものであり、方位角の推定とは異なり検出
精度が高い。
また、2カ所の基準点を連続して見失ったような場合
は、重大な障害があると推定されるので見失い回数が予
定回数を超過した時点で自走車1の走行を停止させるよ
うにしている。
は、重大な障害があると推定されるので見失い回数が予
定回数を超過した時点で自走車1の走行を停止させるよ
うにしている。
さらに、本実施例では3カ所の基準点を見失ったと判
断された場合には、直ちに自走車1を停止させるように
した。しかし、3カ所の基準点を見失ったと判断された
場合にも予定の回数を設定しておき、見失い回数が該回
数を超過してから自走車1を停止させるようにしても良
い。
断された場合には、直ちに自走車1を停止させるように
した。しかし、3カ所の基準点を見失ったと判断された
場合にも予定の回数を設定しておき、見失い回数が該回
数を超過してから自走車1を停止させるようにしても良
い。
このように、本実施例によれば、一時的な障害によっ
て基準点からの反射光が正常に検出されない場合でも、
基準点を推定することによって予定の走行コースに従い
自走車1の走行を継続させることができる。
て基準点からの反射光が正常に検出されない場合でも、
基準点を推定することによって予定の走行コースに従い
自走車1の走行を継続させることができる。
そして、該基準点の推定の誤差が蓄積されて正確な操
向制御が行われなくなることが予想されるような基準点
の連続見失い回数に達した時、つまり、見失い回数がし
きい値T1を超えた時は、3カ所の基準点に基づいて制御
が行われ、自走車1の位置検出誤差が大きくなるおそれ
はない。また、見失い基準点の推定に起因する誤差の蓄
積は、見失い基準点の方位角を既知の値に基づいて算出
した時点で解消される。
向制御が行われなくなることが予想されるような基準点
の連続見失い回数に達した時、つまり、見失い回数がし
きい値T1を超えた時は、3カ所の基準点に基づいて制御
が行われ、自走車1の位置検出誤差が大きくなるおそれ
はない。また、見失い基準点の推定に起因する誤差の蓄
積は、見失い基準点の方位角を既知の値に基づいて算出
した時点で解消される。
一方、前記障害が一時的なものではなく、かつ重大な
障害であると判断された場合、つまり、複数の基準点を
繰返し見失ったような場合には、自走車1の走行を停止
させて、自走車1が予定されたコースから逸脱しないよ
うにしている。
障害であると判断された場合、つまり、複数の基準点を
繰返し見失ったような場合には、自走車1の走行を停止
させて、自走車1が予定されたコースから逸脱しないよ
うにしている。
本実施例では、予定の回数だけ基準点を見失った場合
に、見失い処理をおこなったり、自走車1を停止するよ
うにしたが、予定の時間だけ基準点を見失った場合、あ
るいは、予定の距離だけ自走車1が走行する間基準点を
見失った場合に、見失い処理を行なったり、自走車1を
停止するようにしても良い。
に、見失い処理をおこなったり、自走車1を停止するよ
うにしたが、予定の時間だけ基準点を見失った場合、あ
るいは、予定の距離だけ自走車1が走行する間基準点を
見失った場合に、見失い処理を行なったり、自走車1を
停止するようにしても良い。
また、本実施例では反射器6からの反射光が受光され
ずに基準点を見失ったような場合、該見失い回数が予定
の回数に達するまでは、前回および前々回に受光信号を
検出した方位角に基づいて見失った基準点の方位角を推
定し、該推定基準点に従って、自走車1の位置および進
行方位が算出され、自走車1の操向制御が行われるよう
に構成されているが、方位角を推定した後、この推定し
た方位角は次回の基準点検出のための予測方位角決定用
のみに使用するものとして、進行方位の変更は行わず、
それまでの進行方位を維持したままで走行を継続するよ
うに構成しても良い。
ずに基準点を見失ったような場合、該見失い回数が予定
の回数に達するまでは、前回および前々回に受光信号を
検出した方位角に基づいて見失った基準点の方位角を推
定し、該推定基準点に従って、自走車1の位置および進
行方位が算出され、自走車1の操向制御が行われるよう
に構成されているが、方位角を推定した後、この推定し
た方位角は次回の基準点検出のための予測方位角決定用
のみに使用するものとして、進行方位の変更は行わず、
それまでの進行方位を維持したままで走行を継続するよ
うに構成しても良い。
また、本実施例では、自走車1を戻り位置から作業開
始位置まで、無線操縦で誘導するようにしたが、戻り位
置で、自走車1を停止させた状態で、光ビームを走査し
て、基準点の方位角の検出を行い、該方位角に基づいて
戻り位置から作業開始位置までの走行コースを演算し、
該コースに沿って自走車1を作業開始位置まで走行させ
ることもできる。そして、この場合には、戻り位置から
作業開始位置までの走行中にも基準点識別処理を行うよ
うにする。
始位置まで、無線操縦で誘導するようにしたが、戻り位
置で、自走車1を停止させた状態で、光ビームを走査し
て、基準点の方位角の検出を行い、該方位角に基づいて
戻り位置から作業開始位置までの走行コースを演算し、
該コースに沿って自走車1を作業開始位置まで走行させ
ることもできる。そして、この場合には、戻り位置から
作業開始位置までの走行中にも基準点識別処理を行うよ
うにする。
なお、本実施例は4カ所の基準点に基づいて自走車1
の位置,進行方位を検出し、操向制御をするシステムに
本発明を適用した例であるが、本発明はこれに限らず、
4カ所の基準点のうち、自走車1を包囲する三角形の頂
点に位置している基準点を検出し、該3カ所の基準点の
位置情報に基づいて自走車1の位置,進行方位を検出し
操向制御を行うように構成されたシステム(特願昭63-2
62191号に記載の装置)にも適用できる。
の位置,進行方位を検出し、操向制御をするシステムに
本発明を適用した例であるが、本発明はこれに限らず、
4カ所の基準点のうち、自走車1を包囲する三角形の頂
点に位置している基準点を検出し、該3カ所の基準点の
位置情報に基づいて自走車1の位置,進行方位を検出し
操向制御を行うように構成されたシステム(特願昭63-2
62191号に記載の装置)にも適用できる。
すなわち、1カ所の基準点を見失なった場合には、4
カ所の基準点のうち、自走車1を包囲する三角形の頂点
に位置している基準点に限らず、見失った基準点を除く
3カ所の基準点に基づいて自走車1の位置,進行方位を
検出し操向制御を行うように構成することができる。
カ所の基準点のうち、自走車1を包囲する三角形の頂点
に位置している基準点に限らず、見失った基準点を除く
3カ所の基準点に基づいて自走車1の位置,進行方位を
検出し操向制御を行うように構成することができる。
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、次
のような効果が達成できる。
のような効果が達成できる。
(1)1カ所の基準点を見失った回数が増大した場合に
は、見失った基準点を除く残りの基準点の既知の方位角
に基づいて、見失った基準点の方位角を算出するので、
前回,前々回に検出された基準点をもとに基準点の方位
角を推定するのとは異なり、より正確に推定できるの
で、見失った基準点の再検出性が向上する。
は、見失った基準点を除く残りの基準点の既知の方位角
に基づいて、見失った基準点の方位角を算出するので、
前回,前々回に検出された基準点をもとに基準点の方位
角を推定するのとは異なり、より正確に推定できるの
で、見失った基準点の再検出性が向上する。
(2)1カ所の基準点を見失った回数が増大した場合に
は、基準点の推定によらず、該基準点を除いた3カ所の
基準点に基づいて自走車の操向制御が継続できるので、
基準点の推定に基く制御と比べて自走車の位置検出精度
が向上する。
は、基準点の推定によらず、該基準点を除いた3カ所の
基準点に基づいて自走車の操向制御が継続できるので、
基準点の推定に基く制御と比べて自走車の位置検出精度
が向上する。
(3)複数の基準点を頻繁に見失った場合のみに自走車
が停止するようにできるので、無駄な作業中断が発生せ
ず作業効率が向上する。
が停止するようにできるので、無駄な作業中断が発生せ
ず作業効率が向上する。
(4)基準点を一時的に見失った場合には、3カ所の基
準点に基く制御によって自走車の走行が継続でき、再び
前記見失った基準点を検出した場合は4つの基準点に基
く制御に切換えて自走車の走行が行えるので、自走車が
多少ローリングするような悪条件の作業区域でも正確な
自走車の位置検出が行え、自走車の適用範囲が拡大でき
る。
準点に基く制御によって自走車の走行が継続でき、再び
前記見失った基準点を検出した場合は4つの基準点に基
く制御に切換えて自走車の走行が行えるので、自走車が
多少ローリングするような悪条件の作業区域でも正確な
自走車の位置検出が行え、自走車の適用範囲が拡大でき
る。
第1図,第2図は本発明の一実施例を示すブロック図、
第3図は操向制御のフローチャート、第4図は基準点識
別処理のフローチャート、第5図は見失い基準点の方位
角逆算のフローチャート、第6図は基準点見失い処理の
フローチャート、第7図は方位角決定処理のフローチャ
ート、第8図,第9図は自走車の進行方位と方位角およ
び開き角との関係図、第10図は自走車の走行コースと反
射器の配置状態を示す図、第11図は基準点の方位角説明
図、第12図は自走車と反射器の配置状態を示す斜視図で
ある。 1……自走車、2……発光器、3……受光器、6……反
射器、7……ロータリエンコーダ、9……カウンタ、10
……隣接開き角演算部、11……識別処理部、12……見失
い基準点逆算部、13……位置・進行方位第2演算部、14
……操舵部、23……方位角演算部、24……識別部、25,3
2,33……比較部、26……予測方位角演算部、27……ポー
ルカウンタ、28……方位角推定部、29……ノイズ記憶
部、30……見失い回数カウンタ、31……複数見失い回数
カウンタ、34……位置・進行方位第1演算部、36……切
換手段、37……対角開き角演算部
第3図は操向制御のフローチャート、第4図は基準点識
別処理のフローチャート、第5図は見失い基準点の方位
角逆算のフローチャート、第6図は基準点見失い処理の
フローチャート、第7図は方位角決定処理のフローチャ
ート、第8図,第9図は自走車の進行方位と方位角およ
び開き角との関係図、第10図は自走車の走行コースと反
射器の配置状態を示す図、第11図は基準点の方位角説明
図、第12図は自走車と反射器の配置状態を示す斜視図で
ある。 1……自走車、2……発光器、3……受光器、6……反
射器、7……ロータリエンコーダ、9……カウンタ、10
……隣接開き角演算部、11……識別処理部、12……見失
い基準点逆算部、13……位置・進行方位第2演算部、14
……操舵部、23……方位角演算部、24……識別部、25,3
2,33……比較部、26……予測方位角演算部、27……ポー
ルカウンタ、28……方位角推定部、29……ノイズ記憶
部、30……見失い回数カウンタ、31……複数見失い回数
カウンタ、34……位置・進行方位第1演算部、36……切
換手段、37……対角開き角演算部
Claims (5)
- 【請求項1】少なくとも4カ所の基準点に配置された光
投射手段からの光信号を受光して、自走車の位置を検出
する自走車の操向位置検出装置において、 水平方向で回動自在に前記自走車に搭載され、前記光信
号を受光するための受光手段と、 前記光投射手段からの光信号の受光間隔に基づいて、各
光投射手段の方位角を検出する手段と、 前記方位角検出手段で検出された方位角に基づいて、 次回の走査で検出されるべき前記光投射手段の方位を予
測する手段と、 光投射手段の検出位置が、前記予測手段で予測された方
位にある場合は、該検出方位に基づいて自走車の位置を
算出する手段と、 光投射手段の検出位置が、前記予測手段で予測された方
位にない場合は、検出されなかった光投射手段の方位
を、該検出されなかった光投射手段を除く、残りの光投
射手段の位置および自走車の現在位置情報に基づいて算
出し、該算出値に基づいて、前記検出されなかった光投
射手段が次回の走査で検出されるべき方位角を予測する
手段とを具備したことを特徴とする自走車の操向位置検
出装置。 - 【請求項2】少なくとも4カ所の基準点に配置された光
投射手段からの光信号を受光して、自走車の位置を検出
する自走車の操向位置検出装置において、 水平方向で回動自在に前記自走車に搭載され、前記光信
号を受光するための受光手段と、 前記光投射手段からの光信号の受光間隔に基づいて、各
光投射手段の方位角を検出する手段と、 前記方位角検出手段で検出された方位角に基づいて、次
回の走査で検出されるべき前記光投射手段の方位を予測
する手段と、 少なくとも4カ所の基準点に配置された光投射手段の位
置情報、および該基準点の前記方位角に基づいて自走車
の位置を算出する第1演算手段と、 前記光投射手段のうちの任意の3カ所の光投射手段の位
置情報、および該光投射手段の前記方位角に基づいて自
走車の位置を算出する第2演算手段と、 前記光投射手段のうちの1カ所からの光信号が検出され
なかった場合に、基準点見失い信号を出力する手段を有
する識別処理部と、 前記見失い信号に応答して、前記第2演算手段を選択
し、前記見失った基準点を除外した3カ所の基準点の位
置情報および方位角に基づいて自走車の位置を算出する
ための切換手段と、 前記見失い信号に応答して、検出されなかった光投射手
段の方位を、該検出されなかった光投射手段を除く、残
りの光投射手段の位置に基づいて算出し、該算出値に基
づいて、前記検出されなかった光投射手段が次回の走査
で検出されるべき方位角を予測する手段とを具備したこ
とを特徴とする自走車の操向位置検出装置。 - 【請求項3】前記第1演算手段が、4カ所の光投射手段
の方位角、および4カ所の基準点のうち対角位置に配置
された2カ所の基準点の光投射手段間の開き角、ならび
に前記4カ所の光投射手段の位置情報に基づいて自走車
の位置を算出するように構成されたことを特徴とする請
求項2記載の自走車の操向位置検出装置。 - 【請求項4】前記第1演算手段が、4カ所の光投射手段
のうち、自走車を包囲する三角形の頂点に位置する3カ
所の光投射手段の方位角、および自走車から見た各光投
射手段間の開き角、ならびに前記3カ所の光投射手段の
位置情報に基づいて自走車の位置を算出するように構成
されたことを特徴とする請求項2記載の自走車の操向位
置検出装置。 - 【請求項5】前記受光手段と共に回転自在に自走車に搭
載された発光手段を具備し、前記光投射手段が、該発光
手段からの照射光をその入射方向に反射する光反射手段
であって、前記基準点に配置されていることを特徴とす
る請求項1,2,3または4記載の自走車の操向位置検出装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1001868A JPH0833770B2 (ja) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | 自走車の操向位置検出装置 |
| US07/454,824 US5019990A (en) | 1989-01-07 | 1989-12-22 | Position detector for moving vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1001868A JPH0833770B2 (ja) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | 自走車の操向位置検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02181807A JPH02181807A (ja) | 1990-07-16 |
| JPH0833770B2 true JPH0833770B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=11513527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1001868A Expired - Fee Related JPH0833770B2 (ja) | 1989-01-07 | 1989-01-07 | 自走車の操向位置検出装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5019990A (ja) |
| JP (1) | JPH0833770B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9546261B2 (en) * | 2011-09-23 | 2017-01-17 | Borealis Ag | Stabilizing of organic material with amino-triazine based mannich-compounds |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03138708A (ja) * | 1989-10-25 | 1991-06-13 | Honda Motor Co Ltd | 自走車の走行コース設定装置 |
| US5187662A (en) * | 1990-01-24 | 1993-02-16 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Steering control system for moving vehicle |
| JP2802560B2 (ja) * | 1992-02-24 | 1998-09-24 | 本田技研工業株式会社 | 移動体の操向制御装置 |
| WO1994023351A1 (en) * | 1993-04-03 | 1994-10-13 | Cat Systems Limited | Localising system |
| AUPP679598A0 (en) * | 1998-10-27 | 1998-11-19 | Agsystems Pty Ltd | A vehicle navigation apparatus |
| JP6125948B2 (ja) * | 2013-08-12 | 2017-05-10 | 本田技研工業株式会社 | 非接触充電装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0007790A1 (en) * | 1978-08-01 | 1980-02-06 | Imperial Chemical Industries Plc | Driverless vehicle carrying non-directional detectors auto-guided by light signals |
| US4225226A (en) * | 1978-12-29 | 1980-09-30 | Spectra-Physics, Inc. | Laser guidance system for crop spraying aircraft |
| US4700301A (en) * | 1983-11-02 | 1987-10-13 | Dyke Howard L | Method of automatically steering agricultural type vehicles |
| US4626995A (en) * | 1984-03-26 | 1986-12-02 | Ndc Technologies, Inc. | Apparatus and method for optical guidance system for automatic guided vehicle |
| AU591994B2 (en) * | 1986-05-21 | 1989-12-21 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Apparatus for measuring position of moving body |
| US4796198A (en) * | 1986-10-17 | 1989-01-03 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method for laser-based two-dimensional navigation system in a structured environment |
| US4936678A (en) * | 1988-03-21 | 1990-06-26 | The Ohio State University | Position detection system for use with agricultural and construction equipment |
| US4964722A (en) * | 1988-08-29 | 1990-10-23 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Remote object configuration/orientation determination |
-
1989
- 1989-01-07 JP JP1001868A patent/JPH0833770B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1989-12-22 US US07/454,824 patent/US5019990A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9546261B2 (en) * | 2011-09-23 | 2017-01-17 | Borealis Ag | Stabilizing of organic material with amino-triazine based mannich-compounds |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5019990A (en) | 1991-05-28 |
| JPH02181807A (ja) | 1990-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5187662A (en) | Steering control system for moving vehicle | |
| JP2561522B2 (ja) | 自走車の操向位置検出装置 | |
| JPH01316808A (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| US5031101A (en) | Position-detecting and steering control system for moving vehicle | |
| JP2802502B2 (ja) | 自走車の操向位置検出装置およびそのための基準点検出装置 | |
| JP2688960B2 (ja) | 自走車の操向位置検出装置 | |
| JP2769837B2 (ja) | 自走車の位置検出装置 | |
| JPH0833770B2 (ja) | 自走車の操向位置検出装置 | |
| JP2796949B2 (ja) | 無人搬送車及びその非接触式障害物検知方法 | |
| JPH0833769B2 (ja) | 自走車の操向位置検出装置 | |
| JP2868847B2 (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| JP2802506B2 (ja) | 自走車の位置検出装置 | |
| US5251133A (en) | Reference point recognition apparatus for the steering control system of a vehicle | |
| JP2535213B2 (ja) | 自走車の操向位置検出装置 | |
| JP2717826B2 (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| JP3214253B2 (ja) | 障害物検出装置 | |
| JP2802522B2 (ja) | 自走車の位置制御装置 | |
| JPH0358105A (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| JP2538344B2 (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| JP2513514B2 (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| JPH03291702A (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| JPH03244006A (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| JP2947455B2 (ja) | 移動体の走行制御装置 | |
| JPH03276308A (ja) | 自走車の操向制御装置 | |
| JPH0833766B2 (ja) | 自走車の操向位置検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |