JPH1165660A - 物体探知器付き自走車両 - Google Patents
物体探知器付き自走車両Info
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- JPH1165660A JPH1165660A JP9240258A JP24025897A JPH1165660A JP H1165660 A JPH1165660 A JP H1165660A JP 9240258 A JP9240258 A JP 9240258A JP 24025897 A JP24025897 A JP 24025897A JP H1165660 A JPH1165660 A JP H1165660A
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- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/93—Sonar systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D1/24—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted
- B62D1/28—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle not vehicle-mounted non-mechanical, e.g. following a line or other known markers
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- G—PHYSICS
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- 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
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 物体探知器で探知された物体に衝突し、また
干渉することなく、所定コースを高速走行できる物体探
知器付き自走車両を提供する。 【解決手段】 車両１の走行方向に指向性媒体Ａを照射
し反射波を受ける指向性媒体受発信手段２と、指向性媒
体Ａの照射方向を変更する照射方向変更用アクチュエー
タ３と、指向性媒体Ａの受発信情報を受けて物体探知状
況を解析する物体探知器４とを有する物体探知器付き自
走車両において、所定コースＣを座標系で記憶する所定
コース記憶手段５と、照射方向変更用アクチュエータ３
による指向性媒体Ａの探知限界領域Ｘを座標系で記憶す
る探知限界領域記憶手段６と、所定コースＣ上での車両
１の現在位置Ｐｏを確定する現在位置確定手段７と、車
両１の現在位置Ｐｏから観た探知限界領域Ｘと所定コー
スＣとの重畳領域ＸＣ内での車両１の現在位置Ｐｏから
の最遠部Ｐmax を算出し、指向性媒体Ａの照射方向と最
遠部Ｐmax への方向とが一致するように、照射方向変更
用アクチュエータ３に作動信号θを入力する演算手段１
１とを有する。
干渉することなく、所定コースを高速走行できる物体探
知器付き自走車両を提供する。 【解決手段】 車両１の走行方向に指向性媒体Ａを照射
し反射波を受ける指向性媒体受発信手段２と、指向性媒
体Ａの照射方向を変更する照射方向変更用アクチュエー
タ３と、指向性媒体Ａの受発信情報を受けて物体探知状
況を解析する物体探知器４とを有する物体探知器付き自
走車両において、所定コースＣを座標系で記憶する所定
コース記憶手段５と、照射方向変更用アクチュエータ３
による指向性媒体Ａの探知限界領域Ｘを座標系で記憶す
る探知限界領域記憶手段６と、所定コースＣ上での車両
１の現在位置Ｐｏを確定する現在位置確定手段７と、車
両１の現在位置Ｐｏから観た探知限界領域Ｘと所定コー
スＣとの重畳領域ＸＣ内での車両１の現在位置Ｐｏから
の最遠部Ｐmax を算出し、指向性媒体Ａの照射方向と最
遠部Ｐmax への方向とが一致するように、照射方向変更
用アクチュエータ３に作動信号θを入力する演算手段１
１とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、物体探知器付き自
走車両に関する。
走車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】自走車両には、車両の走行方向に光、ミ
リ波、超音波等の指向性媒体を照射しつつ物体からの反
射波を受ける指向性媒体受発信手段と、指向性媒体受発
信手段に装着されて指向性媒体の照射方向を変更する照
射方向変更用アクチュエータと、指向性媒体受発信手段
での指向性媒体の受発信情報を受けて物体探知状況を解
析する物体探知器とを有するものがある。
リ波、超音波等の指向性媒体を照射しつつ物体からの反
射波を受ける指向性媒体受発信手段と、指向性媒体受発
信手段に装着されて指向性媒体の照射方向を変更する照
射方向変更用アクチュエータと、指向性媒体受発信手段
での指向性媒体の受発信情報を受けて物体探知状況を解
析する物体探知器とを有するものがある。
【０００３】指向性媒体受発信手段は、指向性媒体が例
えば光ならば、発光器と受光器とで構成され、ミリ波や
超音波ならば、送受信アンテナで構成される。
えば光ならば、発光器と受光器とで構成され、ミリ波や
超音波ならば、送受信アンテナで構成される。
【０００４】照射方向変更用アクチュエータは、例えば
指向性媒体受発信手段を揺動させて指向性媒体を所定範
囲角でスキャニング照射するスキャナ等である。
指向性媒体受発信手段を揺動させて指向性媒体を所定範
囲角でスキャニング照射するスキャナ等である。
【０００５】物体探知器は、指向性媒体受発信手段での
指向性媒体の受発信情報（即ち周波数、受発信強度等）
を受けて物体探知状況（即ち物体の有無、物体までの距
離、物体に対する相対速度等）を解析する。これら解析
結果は別途備えた制御器に入力され、この制御器に記憶
された動作プログラムに基づき、例えば警報器を作動さ
せたり、またアクセルやブレーキ等の車速制御用アクチ
ュエータを作動させて車速制御する。これにより車両の
探知物体への衝突や干渉が回避される。
指向性媒体の受発信情報（即ち周波数、受発信強度等）
を受けて物体探知状況（即ち物体の有無、物体までの距
離、物体に対する相対速度等）を解析する。これら解析
結果は別途備えた制御器に入力され、この制御器に記憶
された動作プログラムに基づき、例えば警報器を作動さ
せたり、またアクセルやブレーキ等の車速制御用アクチ
ュエータを作動させて車速制御する。これにより車両の
探知物体への衝突や干渉が回避される。
【０００６】具体的には例えば特開平５−２０３７４６
号公報で開示された技術が知られる。これは、ステアリ
ング操作に応じて照射方向変更用アクチュエータを作動
させ、これにより指向性媒体受発信手段を回転させて指
向性媒体をステアリング角に一致させる技術である。
号公報で開示された技術が知られる。これは、ステアリ
ング操作に応じて照射方向変更用アクチュエータを作動
させ、これにより指向性媒体受発信手段を回転させて指
向性媒体をステアリング角に一致させる技術である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところが上記従来技術
によれば、ステアリング操作に応じて照射方向変更用ア
クチュエータを作動させ、これにより指向性媒体受発信
手段を回転させて指向性媒体をステアリング角に一致さ
せるため、次のような問題が生ずる。
によれば、ステアリング操作に応じて照射方向変更用ア
クチュエータを作動させ、これにより指向性媒体受発信
手段を回転させて指向性媒体をステアリング角に一致さ
せるため、次のような問題が生ずる。
【０００８】（１）図７のカーブＣｃでは、指向性媒体
ＡがカーブＣｃの曲率に沿って照射される。従って物体
探知器で処理されるべき有効探知領域は、車両１から指
向性媒体ＡとコースＣ内との重畳領域ＡＣ１となる。
ＡがカーブＣｃの曲率に沿って照射される。従って物体
探知器で処理されるべき有効探知領域は、車両１から指
向性媒体ＡとコースＣ内との重畳領域ＡＣ１となる。
【０００９】（２）図８の蛇行路Ｃｓでは、指向性媒体
Ａが最初のカーブＣｃの曲率に沿って照射される。従っ
てこのときも物体探知器で処理されるべき有効探知領域
は、車両１から指向性媒体ＡとコースＣ内との重畳領域
ＡＣ１となる。
Ａが最初のカーブＣｃの曲率に沿って照射される。従っ
てこのときも物体探知器で処理されるべき有効探知領域
は、車両１から指向性媒体ＡとコースＣ内との重畳領域
ＡＣ１となる。
【００１０】（３）図９の直線路Ｃｔでは、仮に車両１
が路肩寄りに走行中、これを直線路Ｃｔの中央に戻そう
としてステアリング操作されると、この操作に基づき指
向性媒体Ａがステアリング操作角に沿って照射される。
従ってこのときも物体探知器で処理されるべき有効探知
領域は、車両１から指向性媒体ＡとコースＣ内との重畳
領域ＡＣ１となる。
が路肩寄りに走行中、これを直線路Ｃｔの中央に戻そう
としてステアリング操作されると、この操作に基づき指
向性媒体Ａがステアリング操作角に沿って照射される。
従ってこのときも物体探知器で処理されるべき有効探知
領域は、車両１から指向性媒体ＡとコースＣ内との重畳
領域ＡＣ１となる。
【００１１】ところが上記いずれの場合も、夫々図示す
るように、指向性媒体ＡとコースＣ内とが重畳していな
い領域であっても、照射方向変更用アクチュエータで指
向性媒体Ａを揺動すれば、さらに遠方まで重畳可能な有
効探知領域ＡＣ２が生ずる場合が多々ある。尚、図示す
る符号Ｘは、照射方向変更用アクチュエータによる指向
性媒体Ａの最大揺動範囲（以下、探知限界領域Ｘとす
る）である。
るように、指向性媒体ＡとコースＣ内とが重畳していな
い領域であっても、照射方向変更用アクチュエータで指
向性媒体Ａを揺動すれば、さらに遠方まで重畳可能な有
効探知領域ＡＣ２が生ずる場合が多々ある。尚、図示す
る符号Ｘは、照射方向変更用アクチュエータによる指向
性媒体Ａの最大揺動範囲（以下、探知限界領域Ｘとす
る）である。
【００１２】即ちこの種の自走車両では、有効探知領域
ＡＣ１を元に車速制御等が行われるが、上記したよう
に、有効探知領域ＡＣ１が短距離となることが多々有る
ため、低速車制御とならざるを得ない。このようになる
と、例えば車両１が鉱山等を走行する無人ダンプトラッ
ク等の場合、生産性の向上は望めなくなる。
ＡＣ１を元に車速制御等が行われるが、上記したよう
に、有効探知領域ＡＣ１が短距離となることが多々有る
ため、低速車制御とならざるを得ない。このようになる
と、例えば車両１が鉱山等を走行する無人ダンプトラッ
ク等の場合、生産性の向上は望めなくなる。
【００１３】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
物体探知器で探知された物体に衝突し、また干渉するこ
となく、所定コースを高速走行できる物体探知器付き自
走車両を提供することを目的とする。
物体探知器で探知された物体に衝突し、また干渉するこ
となく、所定コースを高速走行できる物体探知器付き自
走車両を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段及び効果】上記目的を達成
するために、本発明に係る物体探知器付き自走車両の第
１は、車両の走行方向に光、ミリ波、超音波等の指向性
媒体を照射しつつ物体からの反射波を受ける指向性媒体
受発信手段と、指向性媒体受発信手段に装着されて指向
性媒体の照射方向を変更する照射方向変更用アクチュエ
ータと、指向性媒体受発信手段での指向性媒体の受発信
情報を受けて物体探知状況を解析する物体探知器とを有
する物体探知器付き自走車両において、(1) 所定コース
を座標系で記憶する所定コース記憶手段と、(2) 照射方
向変更用アクチュエータによって指向性媒体の照射方向
を最大変更したときの探知限界領域を座標系で記憶する
探知限界領域記憶手段と、(3) 所定コース記憶手段から
コース情報を受け、所定コース上での車両の現在位置を
確定する現在位置確定手段と、(4) 所定コース記憶手段
からコース情報を、探知限界領域記憶手段から探知限界
領域情報を、かつ現在位置確定手段から所定コース上で
の車両の現在位置情報を受け、(41)車両の現在位置から
観た探知限界領域と所定コースとの重畳領域を算出し、
(42)重畳領域内での車両の現在位置からの最遠部を算出
し、(43)指向性媒体の照射方向と最遠部への方向とが一
致するように、照射方向変更用アクチュエータに作動信
号を入力する演算手段とを有し、所定コースを物体探知
しつつ走行することを特徴としている。
するために、本発明に係る物体探知器付き自走車両の第
１は、車両の走行方向に光、ミリ波、超音波等の指向性
媒体を照射しつつ物体からの反射波を受ける指向性媒体
受発信手段と、指向性媒体受発信手段に装着されて指向
性媒体の照射方向を変更する照射方向変更用アクチュエ
ータと、指向性媒体受発信手段での指向性媒体の受発信
情報を受けて物体探知状況を解析する物体探知器とを有
する物体探知器付き自走車両において、(1) 所定コース
を座標系で記憶する所定コース記憶手段と、(2) 照射方
向変更用アクチュエータによって指向性媒体の照射方向
を最大変更したときの探知限界領域を座標系で記憶する
探知限界領域記憶手段と、(3) 所定コース記憶手段から
コース情報を受け、所定コース上での車両の現在位置を
確定する現在位置確定手段と、(4) 所定コース記憶手段
からコース情報を、探知限界領域記憶手段から探知限界
領域情報を、かつ現在位置確定手段から所定コース上で
の車両の現在位置情報を受け、(41)車両の現在位置から
観た探知限界領域と所定コースとの重畳領域を算出し、
(42)重畳領域内での車両の現在位置からの最遠部を算出
し、(43)指向性媒体の照射方向と最遠部への方向とが一
致するように、照射方向変更用アクチュエータに作動信
号を入力する演算手段とを有し、所定コースを物体探知
しつつ走行することを特徴としている。
【００１５】上記第１構成によれば、次のような作用効
果を奏する。指向性媒体の照射方向が最遠有効探知領域
となるため、車両は探知物体に衝突し、また干渉するこ
となく、高速走行可能となる。
果を奏する。指向性媒体の照射方向が最遠有効探知領域
となるため、車両は探知物体に衝突し、また干渉するこ
となく、高速走行可能となる。
【００１６】第２に、上記第１構成の物体探知器付き自
走車両において、(1) 車速を制御する車速制御用アクチ
ュエータと、(2) 実際車速を検出する実際車速検出手段
と、(3) 所定コース上の各位置における設定車速情報を
記憶する設定車速記憶手段とを有し、(4) 前記演算手段
は、(41)さらに実際車速検出手段から実際車速情報を、
かつ設定車速記憶手段から設定車速情報を受け、実際車
速が設定車速情報と一致するように、車速制御用アクチ
ュエータに作動信号を入力すると共に、(42)現在位置か
ら最遠部までの距離を算出し、この距離で停車可能な車
速を算出し、この車速以下の車速に、設定車速記憶手段
の設定車速情報を更新することを特徴としている。
走車両において、(1) 車速を制御する車速制御用アクチ
ュエータと、(2) 実際車速を検出する実際車速検出手段
と、(3) 所定コース上の各位置における設定車速情報を
記憶する設定車速記憶手段とを有し、(4) 前記演算手段
は、(41)さらに実際車速検出手段から実際車速情報を、
かつ設定車速記憶手段から設定車速情報を受け、実際車
速が設定車速情報と一致するように、車速制御用アクチ
ュエータに作動信号を入力すると共に、(42)現在位置か
ら最遠部までの距離を算出し、この距離で停車可能な車
速を算出し、この車速以下の車速に、設定車速記憶手段
の設定車速情報を更新することを特徴としている。
【００１７】上記第２構成によれば、次のような作用効
果を奏する。設定車速が探知距離内で停車可能な車速に
自動更新されるため、車両が探知物体に衝突し、また干
渉する機会がより確実に阻止される。
果を奏する。設定車速が探知距離内で停車可能な車速に
自動更新されるため、車両が探知物体に衝突し、また干
渉する機会がより確実に阻止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】実施例を図１〜図６を参照し説明
する。実施例なる例機は、鉱山やダム建設現場等で所定
コースを稼働する無人ダンプトラックである。そして例
機は、図１に示す通り、指向性媒体受発信手段２と、照
射方向変更用アクチュエータ３と、物体探知器４と、所
定コース記憶手段５と、探知限界領域記憶手段６と、現
在位置確定手段７と、車速制御用アクチュエータ８と、
実際車速検出手段９と、設定車速記憶手段１０と、演算
手段１１とを有して構成される。詳しくは次の通り。
尚、前記図７〜図９を参照して説明した各要素と同一要
素には同一符号を用いて重複説明を省略する。
する。実施例なる例機は、鉱山やダム建設現場等で所定
コースを稼働する無人ダンプトラックである。そして例
機は、図１に示す通り、指向性媒体受発信手段２と、照
射方向変更用アクチュエータ３と、物体探知器４と、所
定コース記憶手段５と、探知限界領域記憶手段６と、現
在位置確定手段７と、車速制御用アクチュエータ８と、
実際車速検出手段９と、設定車速記憶手段１０と、演算
手段１１とを有して構成される。詳しくは次の通り。
尚、前記図７〜図９を参照して説明した各要素と同一要
素には同一符号を用いて重複説明を省略する。
【００１９】指向性媒体受発信手段２と、照射方向変更
用アクチュエータ３と、物体探知器４とは、前記「従来
技術」の欄で概要説明した。本実施例では指向性媒体Ａ
としてミリ波を使用している。尚、指向性媒体Ａはミリ
波でなく、光や超音波等としても構わない。
用アクチュエータ３と、物体探知器４とは、前記「従来
技術」の欄で概要説明した。本実施例では指向性媒体Ａ
としてミリ波を使用している。尚、指向性媒体Ａはミリ
波でなく、光や超音波等としても構わない。
【００２０】即ち指向性媒体受発信手段２は、ミリ波を
受発信する送受信アンテナである。
受発信する送受信アンテナである。
【００２１】照射方向変更用アクチュエータ３は、サー
ボ制御機構を有するパルスモータ等であり、送受信アン
テナ２に装着され、これを左右方向の所望角度で固定自
在、かつ所望角度範囲でスキャニング自在としている。
この照射方向変更用アクチュエータ３によって指向性媒
体Ａの照射方向は変更自在とされる。尚、サーボ制御の
ための作動信号θ（目標値である）は、詳細を後述する
演算手段１１からサーボ制御機構に入力され、このサー
ボ制御機構において、指向性媒体Ａの実際照射角（又は
照射範囲）が作動信号θで指定された目標照射角となる
ように（又はその目標照射範囲でスキャンされるよう
に）自動制御される。
ボ制御機構を有するパルスモータ等であり、送受信アン
テナ２に装着され、これを左右方向の所望角度で固定自
在、かつ所望角度範囲でスキャニング自在としている。
この照射方向変更用アクチュエータ３によって指向性媒
体Ａの照射方向は変更自在とされる。尚、サーボ制御の
ための作動信号θ（目標値である）は、詳細を後述する
演算手段１１からサーボ制御機構に入力され、このサー
ボ制御機構において、指向性媒体Ａの実際照射角（又は
照射範囲）が作動信号θで指定された目標照射角となる
ように（又はその目標照射範囲でスキャンされるよう
に）自動制御される。
【００２２】物体探知器４は、指向性媒体受発信手段２
での指向性媒体Ａの受発信情報（即ち周波数、受発信強
度等）を受けて物体探知状況（即ち物体の有無、物体ま
での距離Ｌ、物体に対する相対速度等）を解析する。そ
して解析結果を、詳細を後述する演算手段１１に入力す
る。尚、ミリ波式は、ミリ波に信号波（普通は三角波で
ある）を乗せて送信アンテナ２から例機１の走行方向に
照射し、物体からの反射波を受信アンテナ２で受信し、
この送受信波の位相や受信強度をパルス方式、２周波Ｃ
Ｗ方式、ＦＭ−ＣＷ方式等で処理する。さらにフィルタ
バンクやＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の周波数解析を
行って同時に探知した複数物体までの夫々の距離を相対
速度と共に算出する。
での指向性媒体Ａの受発信情報（即ち周波数、受発信強
度等）を受けて物体探知状況（即ち物体の有無、物体ま
での距離Ｌ、物体に対する相対速度等）を解析する。そ
して解析結果を、詳細を後述する演算手段１１に入力す
る。尚、ミリ波式は、ミリ波に信号波（普通は三角波で
ある）を乗せて送信アンテナ２から例機１の走行方向に
照射し、物体からの反射波を受信アンテナ２で受信し、
この送受信波の位相や受信強度をパルス方式、２周波Ｃ
Ｗ方式、ＦＭ−ＣＷ方式等で処理する。さらにフィルタ
バンクやＦＦＴ（高速フーリエ変換）等の周波数解析を
行って同時に探知した複数物体までの夫々の距離を相対
速度と共に算出する。
【００２３】以下、前記「従来技術」の欄で未説明であ
り、かつ本実施例で用いた他の要素を説明する。
り、かつ本実施例で用いた他の要素を説明する。
【００２４】所定コース記憶手段５は、いわゆるメモリ
であり、所定コースＣの全体形状、所望区間での方位、
距離、勾配等を、詳細を後述する演算手段１１で算出可
能に、座標系で記憶している。即ちこの情報は、詳細を
後述する演算手段１１に入力される。またこの情報は、
同じく詳細を後述する現在位置確定手段７にも入力され
る。
であり、所定コースＣの全体形状、所望区間での方位、
距離、勾配等を、詳細を後述する演算手段１１で算出可
能に、座標系で記憶している。即ちこの情報は、詳細を
後述する演算手段１１に入力される。またこの情報は、
同じく詳細を後述する現在位置確定手段７にも入力され
る。
【００２５】探知限界領域記憶手段６もいわゆるメモリ
であり、探知限界領域Ｘを座標系で記憶し、詳細を後述
する演算手段１１に入力する。尚、探知限界領域Ｘは、
所定コースＣと係わり無く照射方向変更用アクチュエー
タ３固有の値である。
であり、探知限界領域Ｘを座標系で記憶し、詳細を後述
する演算手段１１に入力する。尚、探知限界領域Ｘは、
所定コースＣと係わり無く照射方向変更用アクチュエー
タ３固有の値である。
【００２６】現在位置確定手段７は、所定コース記憶手
段５から所定コースＣの情報を受け、所定コースＣ上で
の例機１の現在位置Ｐｏや例機１の方位を確定する。例
えばジャイロや、実際コースの要所毎に設けた例機１と
の位置情報授受装置や、衛星を用いたＧＰＳ等、各種機
器が実用化されている。
段５から所定コースＣの情報を受け、所定コースＣ上で
の例機１の現在位置Ｐｏや例機１の方位を確定する。例
えばジャイロや、実際コースの要所毎に設けた例機１と
の位置情報授受装置や、衛星を用いたＧＰＳ等、各種機
器が実用化されている。
【００２７】車速制御用アクチュエータ８は、サーボ機
構を有するアクセルやブレーキ等であり、例機１の車速
を自在変更する。サーボ機構への作動信号Ｓは、詳細を
後述する演算手段１１から入力される。尚、前記照射方
向変更用アクチュエータ３のサーボ演算は、上記の通
り、そのサーボ制御機構内で演算処理されるが、本実施
例での車速制御用アクチュエータ８のサーボ制御に関し
ては、詳細を後述する実際車速検出手段９と演算手段１
１とが互いに結合した構成としたため、車速制御用アク
チュエータ８に対するサーボ演算は演算手段１１自体で
行われる。そしてこの演算結果である作動信号Ｓが車速
制御用アクチュエータ８のサーボ機構に入力される。即
ち、実際車速Ｖａが設定車速Ｖｓと一致するに従い、作
動信号Ｓが漸減する構成となっている。勿論、実際車速
検出手段９を車速制御用アクチュエータ８のサーボ機構
に結合してサーボ制御機構を構成すれば、照射方向変更
用アクチュエータ３のサーボ制御機構と同様、演算手段
１１は作動信号Ｓを単なる目標値としてサーボ制御機構
に入力することとなる。いずれの構成でも構わない。
尚、マニュアル車ではオペレータによってアクセルやブ
レーキは操作されるが、このマニュアル車にあっても、
詳細を後述する演算手段１１での動作プログラム例に基
づき自動車速制御されても構わない。
構を有するアクセルやブレーキ等であり、例機１の車速
を自在変更する。サーボ機構への作動信号Ｓは、詳細を
後述する演算手段１１から入力される。尚、前記照射方
向変更用アクチュエータ３のサーボ演算は、上記の通
り、そのサーボ制御機構内で演算処理されるが、本実施
例での車速制御用アクチュエータ８のサーボ制御に関し
ては、詳細を後述する実際車速検出手段９と演算手段１
１とが互いに結合した構成としたため、車速制御用アク
チュエータ８に対するサーボ演算は演算手段１１自体で
行われる。そしてこの演算結果である作動信号Ｓが車速
制御用アクチュエータ８のサーボ機構に入力される。即
ち、実際車速Ｖａが設定車速Ｖｓと一致するに従い、作
動信号Ｓが漸減する構成となっている。勿論、実際車速
検出手段９を車速制御用アクチュエータ８のサーボ機構
に結合してサーボ制御機構を構成すれば、照射方向変更
用アクチュエータ３のサーボ制御機構と同様、演算手段
１１は作動信号Ｓを単なる目標値としてサーボ制御機構
に入力することとなる。いずれの構成でも構わない。
尚、マニュアル車ではオペレータによってアクセルやブ
レーキは操作されるが、このマニュアル車にあっても、
詳細を後述する演算手段１１での動作プログラム例に基
づき自動車速制御されても構わない。
【００２８】実際車速検出手段９は、いわゆる車速計で
あり、各種実用化されている。即ち例機１の実際車速Ｖ
ａを検出し、これを、詳細を後述する演算手段１１に入
力する。
あり、各種実用化されている。即ち例機１の実際車速Ｖ
ａを検出し、これを、詳細を後述する演算手段１１に入
力する。
【００２９】車速記憶手段１０も、いわゆるメモリであ
り、所定コースＣ上の各位置における設定車速Ｖｓの情
報を記憶する。本実施例では、この設定車速Ｖｓを用い
て自動車速制御を演算手段１１に演算させる車速制御プ
ログラムも読み出し自在に記憶する。
り、所定コースＣ上の各位置における設定車速Ｖｓの情
報を記憶する。本実施例では、この設定車速Ｖｓを用い
て自動車速制御を演算手段１１に演算させる車速制御プ
ログラムも読み出し自在に記憶する。
【００３０】演算手段１１は、例えばマイコンであり、
上記したように、物体探知器４から解析結果（即ち物体
の有無、物体までの距離Ｌ、物体に対する相対速度等）
を、所定コース記憶手段５から所定コースＣの情報を、
探知限界領域記憶手段６から探知限界領域Ｘを、現在位
置確定手段７から例機１の現在位置Ｐｏや方位を、かつ
実際車速検出手段９から実際車速Ｖａを受ける。また照
射方向変更用アクチュエータ３に作動信号θを、車速制
御用アクチュエータ８に作動信号Ｓを入力する。さらに
また設定車速記憶手段１０から設定車速Ｖｓを読み出
し、また書き込み自在とされている。
上記したように、物体探知器４から解析結果（即ち物体
の有無、物体までの距離Ｌ、物体に対する相対速度等）
を、所定コース記憶手段５から所定コースＣの情報を、
探知限界領域記憶手段６から探知限界領域Ｘを、現在位
置確定手段７から例機１の現在位置Ｐｏや方位を、かつ
実際車速検出手段９から実際車速Ｖａを受ける。また照
射方向変更用アクチュエータ３に作動信号θを、車速制
御用アクチュエータ８に作動信号Ｓを入力する。さらに
また設定車速記憶手段１０から設定車速Ｖｓを読み出
し、また書き込み自在とされている。
【００３１】そしてこの演算手段１１は、図１の点線枠
で示すメモリ１１１を有し、このメモリ１１１に「制動
停車距離Ｌｂ毎の制動開始時車速Ｖｂ」、車速制御プロ
グラム及び動作プログラム等を読み出し自在に記憶して
いる。尚、「制動停車距離Ｌｂ」とは、ある実際車速Ｖ
ａで走行中の例機１を急制動によって停車させたときの
制動距離に対し所定の安全距離（例えば１０ｍ）を加え
た距離である。そして「制動開始時車速Ｖｂ」とは、
「ある実際車速Ｖａ」である。これら変数Ｌｂ、Ｖｂ
は、メモリ１１１において、関数「Ｖｂ＝ｆ(Lb)」やマ
トリクス対応「Ｌｂ→Ｖｂ」で記憶されている。
で示すメモリ１１１を有し、このメモリ１１１に「制動
停車距離Ｌｂ毎の制動開始時車速Ｖｂ」、車速制御プロ
グラム及び動作プログラム等を読み出し自在に記憶して
いる。尚、「制動停車距離Ｌｂ」とは、ある実際車速Ｖ
ａで走行中の例機１を急制動によって停車させたときの
制動距離に対し所定の安全距離（例えば１０ｍ）を加え
た距離である。そして「制動開始時車速Ｖｂ」とは、
「ある実際車速Ｖａ」である。これら変数Ｌｂ、Ｖｂ
は、メモリ１１１において、関数「Ｖｂ＝ｆ(Lb)」やマ
トリクス対応「Ｌｂ→Ｖｂ」で記憶されている。
【００３２】以下、演算手段１１による動作プログラム
例を、図３を参照し説明する。尚、図３での動作プログ
ラム例は、理解を助けるため、要部のみ記載してある。
例を、図３を参照し説明する。尚、図３での動作プログ
ラム例は、理解を助けるため、要部のみ記載してある。
【００３３】工程ａ１は次の通り。演算手段１１は、上
記の通り、メモリ１１１に、この動作プログラムのほ
か、「制動停車距離Ｌｂ毎の制動開始時車速Ｖｂ」と、
車速制御プログラムとを記憶している。
記の通り、メモリ１１１に、この動作プログラムのほ
か、「制動停車距離Ｌｂ毎の制動開始時車速Ｖｂ」と、
車速制御プログラムとを記憶している。
【００３４】工程ａ２は次の通り。また演算手段１１
は、例機１の稼働時は、上記の通り、設定車速記憶手段
１０から設定車速Ｖｓを、探知限界領域記憶手段６から
探知限界領域Ｘを、所定コース記憶手段５から所定コー
スＣの情報を受ける。また実際車速検出手段９から実際
車速Ｖａを、現在位置確定手段７から例機１の現在位置
Ｐｏや方位を受ける。尚、図示しないが、物体探知器４
から解析結果も受ける。
は、例機１の稼働時は、上記の通り、設定車速記憶手段
１０から設定車速Ｖｓを、探知限界領域記憶手段６から
探知限界領域Ｘを、所定コース記憶手段５から所定コー
スＣの情報を受ける。また実際車速検出手段９から実際
車速Ｖａを、現在位置確定手段７から例機１の現在位置
Ｐｏや方位を受ける。尚、図示しないが、物体探知器４
から解析結果も受ける。
【００３５】工程ａ３１は次の通り。そこで演算手段１
１は、車速制御プログラムに基づき、実際車速Ｖａが設
定車速Ｖｓとなるように、車速制御用アクチュエータ８
のサーボ機構に対し、作動信号Ｓを入力する。これによ
り例機１は、所定コースＣを設定車速Ｖｓで自走する。
尚、例機１は無人ダンプトラックである。従って詳細説
明は省略するが、前記車速制御プログラムの中にはステ
アリング制御プログラム等も含まれており、所定コース
Ｃを外れることなく自走可能とされている。
１は、車速制御プログラムに基づき、実際車速Ｖａが設
定車速Ｖｓとなるように、車速制御用アクチュエータ８
のサーボ機構に対し、作動信号Ｓを入力する。これによ
り例機１は、所定コースＣを設定車速Ｖｓで自走する。
尚、例機１は無人ダンプトラックである。従って詳細説
明は省略するが、前記車速制御プログラムの中にはステ
アリング制御プログラム等も含まれており、所定コース
Ｃを外れることなく自走可能とされている。
【００３６】以降の工程ａ３、ａ４、ａ４１〜ａ４３
は、上記工程ａ３１に平行して行われる。
は、上記工程ａ３１に平行して行われる。
【００３７】工程ａ３は次の通り。図２を併せ参照し説
明する。演算手段１１は、例機１の現在位置Ｐｏから観
た探知限界領域Ｘと所定コースＣとの重畳領域ＸＣ（図
示右上がりのハッチング領域）を算出し、そしてこの重
畳領域ＸＣ内での例機１の現在位置Ｐｏからの最遠部Ｐ
max を算出する。重畳領域ＸＣや最遠部Ｐmax の算出
は、所定コースＣと探知限界領域Ｘとの情報が座標系で
記憶されているため、幾何学的に算出される。
明する。演算手段１１は、例機１の現在位置Ｐｏから観
た探知限界領域Ｘと所定コースＣとの重畳領域ＸＣ（図
示右上がりのハッチング領域）を算出し、そしてこの重
畳領域ＸＣ内での例機１の現在位置Ｐｏからの最遠部Ｐ
max を算出する。重畳領域ＸＣや最遠部Ｐmax の算出
は、所定コースＣと探知限界領域Ｘとの情報が座標系で
記憶されているため、幾何学的に算出される。
【００３８】工程ａ４は次の通り。同じく図２を併せ参
照し説明する。次いで演算手段１１は、指向性媒体Ａの
照射方向と最遠部Ｐmax への方向とが一致するように、
照射方向変更用アクチュエータ３のサーボ制御機構に対
し作動信号θ（目標値である）を入力する。
照し説明する。次いで演算手段１１は、指向性媒体Ａの
照射方向と最遠部Ｐmax への方向とが一致するように、
照射方向変更用アクチュエータ３のサーボ制御機構に対
し作動信号θ（目標値である）を入力する。
【００３９】そして本実施例での演算手段１１は、上記
工程ａ４に平行し、次の工程ａ４１〜ａ４３も平行して
処理する。
工程ａ４に平行し、次の工程ａ４１〜ａ４３も平行して
処理する。
【００４０】即ち工程ａ４１は次の通り。演算手段１１
は、上記工程ａ３によって最遠部Ｐmax を確定すると、
例機１の現在位置Ｐｏから最遠部Ｐmax までの距離Ｌma
x を算出する。尚、上記工程ａ３での最遠部Ｐmax の算
出に際し、複数距離Ｌを比較してその中の最遠距離に相
当する位置を最遠部Ｐmax とする演算がある。このよう
な演算ならば、最遠部Ｐmax から距離Ｌmax を求めるこ
となく、最遠部Ｐmaxを求めた過程で得られる最遠距離
を距離Ｌmax とすればよい。前記特許請求の範囲はこの
ような場合を含むものとする。
は、上記工程ａ３によって最遠部Ｐmax を確定すると、
例機１の現在位置Ｐｏから最遠部Ｐmax までの距離Ｌma
x を算出する。尚、上記工程ａ３での最遠部Ｐmax の算
出に際し、複数距離Ｌを比較してその中の最遠距離に相
当する位置を最遠部Ｐmax とする演算がある。このよう
な演算ならば、最遠部Ｐmax から距離Ｌmax を求めるこ
となく、最遠部Ｐmaxを求めた過程で得られる最遠距離
を距離Ｌmax とすればよい。前記特許請求の範囲はこの
ような場合を含むものとする。
【００４１】工程ａ４２は次の通り。演算手段１１は、
メモリ１１１に記憶した「制動停車距離Ｌｂ毎の制動開
始時車速Ｖｂ」を読み出し、距離Ｌmax に等しい制動停
車距離Ｌｂを抽出し、次いでこの制動停車距離Ｌｂに対
応する制動開始時車速Ｖｂを算出する。この算出は、メ
モリ１１１において、両変数Ｌｂ、Ｖｂを関数「Ｖｂ＝
ｆ(Lb)」で記憶するならば、演算により算出し、マトリ
クス対応「Ｌｂ→Ｖｂ」で記憶しているならな、単に引
当ることになる。
メモリ１１１に記憶した「制動停車距離Ｌｂ毎の制動開
始時車速Ｖｂ」を読み出し、距離Ｌmax に等しい制動停
車距離Ｌｂを抽出し、次いでこの制動停車距離Ｌｂに対
応する制動開始時車速Ｖｂを算出する。この算出は、メ
モリ１１１において、両変数Ｌｂ、Ｖｂを関数「Ｖｂ＝
ｆ(Lb)」で記憶するならば、演算により算出し、マトリ
クス対応「Ｌｂ→Ｖｂ」で記憶しているならな、単に引
当ることになる。
【００４２】工程ａ４３は次の通り。演算手段１１は、
例機１の現在使用している設定車速Ｖｓを上記工程ａ４
２で算出した制動開始時車速Ｖｂに更新する。
例機１の現在使用している設定車速Ｖｓを上記工程ａ４
２で算出した制動開始時車速Ｖｂに更新する。
【００４３】上記実施例によれば、次のような作用効果
を奏する。
を奏する。
【００４４】上記実施例によれば、工程ａ４によって、
指向性媒体Ａの照射方向は、所定コースＣ内の最遠部Ｐ
max となる。従って例えば図４〜図６に示される作用効
果を奏する。
指向性媒体Ａの照射方向は、所定コースＣ内の最遠部Ｐ
max となる。従って例えば図４〜図６に示される作用効
果を奏する。
【００４５】（１）図４は前記図７に対応する。即ちカ
ーブＣｃでは、指向性媒体Ａが重畳領域ＸＣ内（即ち探
知限界領域Ｘと所定コースＣとが重畳する領域）の最遠
部Ｐmax1に照射される。従って物体探知器４で処理され
るべき有効探知領域ＡＣ３が拡大される。尚、カーブＣ
ｃの内側（図示下方）に建造物、山、立ち上がった崖等
が存在するときは、これは予め所定コース記憶手段５に
記憶させ、最遠部Ｐmax が、図示するように、最遠部Ｐ
max2となる動作プログラムとすればよい。
ーブＣｃでは、指向性媒体Ａが重畳領域ＸＣ内（即ち探
知限界領域Ｘと所定コースＣとが重畳する領域）の最遠
部Ｐmax1に照射される。従って物体探知器４で処理され
るべき有効探知領域ＡＣ３が拡大される。尚、カーブＣ
ｃの内側（図示下方）に建造物、山、立ち上がった崖等
が存在するときは、これは予め所定コース記憶手段５に
記憶させ、最遠部Ｐmax が、図示するように、最遠部Ｐ
max2となる動作プログラムとすればよい。
【００４６】（２）図５は前記図８に対応する。即ち蛇
行路Ｃｓでも指向性媒体Ａが重畳領域ＸＣ内の最遠部Ｐ
max に照射される。従ってこの場合も物体探知器４で処
理されるべき有効探知領域ＡＣ３が拡大される。
行路Ｃｓでも指向性媒体Ａが重畳領域ＸＣ内の最遠部Ｐ
max に照射される。従ってこの場合も物体探知器４で処
理されるべき有効探知領域ＡＣ３が拡大される。
【００４７】（３）図６は前記図９に対応する。即ち直
線路Ｃｔでは、仮に車両１が路肩寄りに走行中、これを
直線路Ｃｔの中央に戻そうとしてステアリング操作され
ても、指向性媒体Ａの照射方向の決定は、ステアリング
操作である。つまりこの場合も物体探知器４で処理され
るべき有効探知領域ＡＣ３が拡大されたままである。
線路Ｃｔでは、仮に車両１が路肩寄りに走行中、これを
直線路Ｃｔの中央に戻そうとしてステアリング操作され
ても、指向性媒体Ａの照射方向の決定は、ステアリング
操作である。つまりこの場合も物体探知器４で処理され
るべき有効探知領域ＡＣ３が拡大されたままである。
【００４８】即ち演算手段１１は最も遠方となる有効探
知領域ＡＣ３からの物体探知情報を物体探知器４から受
けることができるため、例機１は高速走行できる。
知領域ＡＣ３からの物体探知情報を物体探知器４から受
けることができるため、例機１は高速走行できる。
【００４９】さらにまた上記実施例によれば、工程ａ４
３によって、設定車速Ｖｓが制動開始時車速Ｖｂに更新
される。即ち稼働しつつ自動テーチングできる。このた
め例機１が探知物体に衝突し、また干渉する機会がより
確実に阻止される。
３によって、設定車速Ｖｓが制動開始時車速Ｖｂに更新
される。即ち稼働しつつ自動テーチングできる。このた
め例機１が探知物体に衝突し、また干渉する機会がより
確実に阻止される。
【００５０】他の実施例を項目列記する。 （１）上記実施例の動作プログラムでは、演算手段１１
は指向性媒体Ａを最遠部Ｐmax の方向へ向ける例とした
が、指向性媒体Ａが充分に細いときは、重畳領域ＸＣの
最遠部Ｐmax の近傍範囲をスキャニングさせればよい。
このときの作動信号θは、「θ＝θ±Δθ」とする。こ
こで２Δθはスキャニング幅である。 （２）上記実施例の動作プログラムでの照射方向変更用
アクチュエータ３の揺動方向は水平を例としたが、登坂
路や降坂路に対応して上下揺動させてもよい。 （３）上記実施例では、所定コース記憶手段５と、探知
限界領域記憶手段６と、、設定車速記憶手段１０とを演
算手段１１のメモリ１１１から区別したが、これらをメ
モリ１１１にまとめても構わない。
は指向性媒体Ａを最遠部Ｐmax の方向へ向ける例とした
が、指向性媒体Ａが充分に細いときは、重畳領域ＸＣの
最遠部Ｐmax の近傍範囲をスキャニングさせればよい。
このときの作動信号θは、「θ＝θ±Δθ」とする。こ
こで２Δθはスキャニング幅である。 （２）上記実施例の動作プログラムでの照射方向変更用
アクチュエータ３の揺動方向は水平を例としたが、登坂
路や降坂路に対応して上下揺動させてもよい。 （３）上記実施例では、所定コース記憶手段５と、探知
限界領域記憶手段６と、、設定車速記憶手段１０とを演
算手段１１のメモリ１１１から区別したが、これらをメ
モリ１１１にまとめても構わない。
【図１】実施例のブロック図である。
【図２】実施例の動作例を説明する図である。
【図３】実施例の動作フローチャートである。
【図４】カーブでの実施例の動作例を説明図である。
【図５】蛇行路での実施例の動作例を説明図である。
【図６】直線路での実施例の動作例を説明図である。
【図７】カーブでの従来の動作例を説明図である。
【図８】直線路での従来の動作例を説明図である。
【図９】直線路での従来の動作例を説明図である。
１ 車両 ２ 指向性媒体受発信手段 ３ 照射方向変更用アクチュエータ ４ 物体探知器 ５ 所定コース記憶手段 ６ 探知限界領域記憶手段 ７ 現在位置確定手段 ８ 車速制御用アクチュエータ ９ 実際車速検出手段 １０ 設定車速記憶手段 １１ 演算手段 Ａ 指向性媒体 Ｃ 所定コース Ｌmax 距離 Ｐmax 最遠部 θ、Ｓ 作動信号 Ｐｏ 現在位置 Ｖａ 実際車速 Ｖｓ 設定車速 Ｘ 探知限界領域 ＸＣ 重畳領域
Claims (2)
- 【請求項１】 車両の走行方向に光、ミリ波、超音波等
の指向性媒体を照射しつつ物体からの反射波を受ける指
向性媒体受発信手段と、指向性媒体受発信手段に装着さ
れて指向性媒体の照射方向を変更する照射方向変更用ア
クチュエータと、指向性媒体受発信手段での指向性媒体
の受発信情報を受けて物体探知状況を解析する物体探知
器とを有する物体探知器付き自走車両において、(1) 所
定コースを座標系で記憶する所定コース記憶手段と、
(2) 照射方向変更用アクチュエータによって指向性媒体
の照射方向を最大変更したときの探知限界領域を座標系
で記憶する探知限界領域記憶手段と、(3) 所定コース記
憶手段からコース情報を受け、所定コース上での車両の
現在位置を確定する現在位置確定手段と、(4) 所定コー
ス記憶手段からコース情報を、探知限界領域記憶手段か
ら探知限界領域情報を、かつ現在位置確定手段から所定
コース上での車両の現在位置情報を受け、(41)車両の現
在位置から観た探知限界領域と所定コースとの重畳領域
を算出し、(42)重畳領域内での車両の現在位置からの最
遠部を算出し、(43)指向性媒体の照射方向と最遠部への
方向とが一致するように、照射方向変更用アクチュエー
タに作動信号を入力する演算手段とを有し、所定コース
を物体探知しつつ走行することを特徴とする物体探知器
付き自走車両。 - 【請求項２】 請求項１記載の物体探知器付き自走車両
において、(1) 車速を制御する車速制御用アクチュエー
タと、(2) 実際車速を検出する実際車速検出手段と、
(3) 所定コース上の各位置における設定車速情報を記憶
する設定車速記憶手段とを有し、(4) 前記演算手段は、
(41)さらに実際車速検出手段から実際車速情報を、かつ
設定車速記憶手段から設定車速情報を受け、実際車速が
設定車速情報と一致するように、車速制御用アクチュエ
ータに作動信号を入力すると共に、(42)現在位置から最
遠部までの距離を算出し、この距離で停車可能な車速を
算出し、この車速以下の車速に、設定車速記憶手段の設
定車速情報を更新することを特徴とする物体探知器付き
自走車両。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9240258A JPH1165660A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 物体探知器付き自走車両 |
| US09/138,478 US6347266B1 (en) | 1997-08-22 | 1998-08-21 | Automatic traveling vehicle with object detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9240258A JPH1165660A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 物体探知器付き自走車両 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1165660A true JPH1165660A (ja) | 1999-03-09 |
Family
ID=17056826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9240258A Pending JPH1165660A (ja) | 1997-08-22 | 1997-08-22 | 物体探知器付き自走車両 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6347266B1 (ja) |
| JP (1) | JPH1165660A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004157935A (ja) * | 2002-11-08 | 2004-06-03 | Komatsu Ltd | 車両の走行制御装置 |
| JP2012215522A (ja) * | 2011-04-01 | 2012-11-08 | Denso Corp | 車載レーダ装置 |
| WO2013133004A1 (ja) * | 2012-03-08 | 2013-09-12 | 日立建機株式会社 | 鉱山用車両 |
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|---|---|---|---|---|
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| DE102005054359A1 (de) | 2005-11-15 | 2007-05-16 | Leuze Lumiflex Gmbh & Co Kg | Schutzeinrichtung |
| JP6020265B2 (ja) * | 2012-04-11 | 2016-11-02 | 株式会社ダイフク | 物品搬送設備 |
| EP2851249B1 (en) | 2013-09-19 | 2020-08-19 | Volvo Car Corporation | Motor vehicle safety arrangement and method |
| JP2015230573A (ja) * | 2014-06-05 | 2015-12-21 | アルパイン株式会社 | 車両運転支援装置、方法およびプログラム |
| JP6638663B2 (ja) * | 2017-02-01 | 2020-01-29 | 株式会社デンソー | 超音波出力装置 |
| DE112018007484T5 (de) * | 2018-04-16 | 2021-02-25 | Mitsubishi Electric Corporation | Hindernis-Detektionsvorrichtung, automatische Bremsvorrichtung unter Verwendung einer Hindernis-Detektionsvorrichtung, Hindernis-Detektionsverfahren und automatisches Bremsverfahren unter Verwendung eines Hindernis-Detektionsverfahrens |
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|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-08-22 JP JP9240258A patent/JPH1165660A/ja active Pending
-
1998
- 1998-08-21 US US09/138,478 patent/US6347266B1/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6347266B1 (en) | 2002-02-12 |
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