JP2717826B2 - Steering control device for self-propelled vehicles - Google Patents
Steering control device for self-propelled vehiclesInfo
- Publication number
- JP2717826B2 JP2717826B2 JP63310053A JP31005388A JP2717826B2 JP 2717826 B2 JP2717826 B2 JP 2717826B2 JP 63310053 A JP63310053 A JP 63310053A JP 31005388 A JP31005388 A JP 31005388A JP 2717826 B2 JP2717826 B2 JP 2717826B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- self
- propelled vehicle
- detected
- light
- 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 - Lifetime
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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、自走車の操向制御装置に関し、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
のような自走車の操向制御装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steering control device for a self-propelled vehicle, and particularly to a self-propelled vehicle such as an automobile, an unmanned mobile conveyance device in a factory, an agricultural and civil engineering machine, and the like. The present invention relates to a vehicle steering control device.
(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知す
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箇所に固定され、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)。(Prior Art) Conventionally, as a device for detecting the current position of a moving object such as the self-propelled vehicle, means for scanning a light beam generated by the moving object in a circumferential direction around the moving object; There has been proposed an apparatus which is fixed to at least three places away from the body and includes light reflecting means for reflecting light in the incident direction and light receiving means for receiving light reflected from the light reflecting means (Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-163873). Akira
59-67476).
該技術では、前記受光手段で検出された受光信号に基
づいて移動体を中心とする3つ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。In this technique, an opening angle between three light reflecting means centered on a moving body is detected based on a light receiving signal detected by the light receiving means, and the detected opening angle and a predetermined light reflecting means The position of the moving object is calculated based on the position information.
ところで、上記システムにおいては、自走車の傾斜や
振動に起因して光ビームを光反射手段に照射できなかっ
たり、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。By the way, in the above system, the light beam cannot be irradiated to the light reflecting means due to the inclination or vibration of the self-propelled vehicle, or the light receiving means receives reflected light from an object other than the light reflecting means. There was a case.
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。Thus, if the reflected light of the light beam is not reliably received by the light receiving means, the position of the self-propelled vehicle is incorrectly calculated,
As a result, the self-propelled vehicle cannot run along the planned course.
これに対して、例えば特開昭59−104503号公報におい
ては、光ビームのスキャン速度およびスキャン角度を変
化させて、光ビームを確実に光反射手段に照射できるよ
う工夫された移動体の位置検出方法が提案されている。On the other hand, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 59-104503, the position detection of a moving object is devised so that the light beam can be reliably irradiated to the light reflecting means by changing the scan speed and scan angle of the light beam. A method has been proposed.
また、特開昭59−211816号公報においては、移動体で
発生される照射光を断続的かつ周期的な光とすることに
よって、該照射光と他の光源からの光との区別ができる
ように工夫された移動体の位置検出装置が提案されてい
る。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-211816, the irradiation light generated by the moving body is intermittent and periodic so that the irradiation light can be distinguished from light from another light source. There has been proposed a moving body position detecting device that has been devised.
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記いずれの技術においても、受光手
段等の光センサ系統が故障した場合、および該受光手段
等の光センサ系を回動させる回転テーブル駆動部が故障
した場合、さらには、演算の基準となるすべての光反射
手段が倒れてしまった状態になっているような場合には
自走車の位置検出が不可能になるという問題点があっ
た。(Problems to be Solved by the Invention) However, in any of the above-described technologies, when the optical sensor system such as the light receiving unit fails, the rotary table driving unit that rotates the optical sensor system such as the light receiving unit fails. In this case, there is a further problem that the position of the self-propelled vehicle cannot be detected when all of the light reflecting means serving as a reference for the calculation are in a collapsed state.
本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解消し、受
光手段の故障等の不測の事態が発生した場合にも、自走
車が誤った方向に走行しないような処置が行える自走車
の操向制御装置を提供することにある。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide a self-propelled vehicle capable of taking measures to prevent the self-propelled vehicle from traveling in the wrong direction even when an unexpected situation such as a failure of the light receiving means occurs. Another object of the present invention is to provide a steering control device.
(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、受光手段によって検出される、少なくとも3か所
の基準点からの光信号に基づいて自走車の自己位置を検
出し、その検出結果に基づいて操向制御を行うように構
成された自走車の操向制御装置において、次回の走査で
検出されるべき光反射手段の方位を予測し、この予測方
位で光反射手段が検出された場合には、該検出方位に基
づいて自走車の位置を算出するとともに、前記予測方位
で光反射手段が検出されなかった場合には、検出されな
かった光反射手段の方位を、前記予測方位であると推定
して自走車の位置を算出するように構成し、前記基準点
の1つからの光信号を検出後、予定の時間以上、次の光
信号を検出しなかった場合、自走車の走行を停止させる
手段を具備した点に特徴がある。(Means and Actions for Solving the Problems) In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention is based on light signals from at least three reference points detected by light receiving means. In a self-propelled vehicle steering control device configured to detect the self-position of the self-propelled vehicle and perform steering control based on the detection result, the direction of the light reflecting means to be detected in the next scan When the light reflecting means is detected in the predicted azimuth, the position of the self-propelled vehicle is calculated based on the detected azimuth, and when the light reflecting means is not detected in the predicted azimuth, The position of the self-propelled vehicle is calculated by estimating the azimuth of the undetected light reflecting means as the predicted azimuth, and after detecting the optical signal from one of the reference points, Self-propelled if the next light signal is not detected for more than time It is characterized in that it has means for stopping the running of the car.
上記構成を有する本発明では、基準点を一時的に見失
った場合は、該基準点の推定方位に基づいて自走車の位
置が算出される。また、が経過する間、基準点からの光
信号が全く検出されない場合に、自走車を停止させるこ
とができ、自走車が誤った方向に走行することが防止で
きる。In the present invention having the above configuration, when the reference point is temporarily lost, the position of the self-propelled vehicle is calculated based on the estimated azimuth of the reference point. If no optical signal from the reference point is detected during the period, the vehicle can be stopped, and the vehicle can be prevented from traveling in the wrong direction.
(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6図は本発明の制御装置を搭載した自走車、およ
び該自走車が走行するエリアに配設された光反射器の配
置状態を示す斜視図である。Embodiment An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a perspective view showing a self-propelled vehicle on which the control device of the present invention is mounted, and an arrangement state of a light reflector disposed in an area where the self-propelled vehicle runs.
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。In the figure, a self-propelled vehicle 1 is a self-propelled vehicle for agricultural work such as a lawnmower. A rotary table 4 driven by a motor 5 is provided above the self-propelled vehicle 1. The rotary table 4 has a light emitting device 2 for generating a light beam.
And a light receiver 3 for receiving the reflected light of the light beam.
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)。ま
た、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を計数することによって、回転
テーブル4の回転角度が検出できる。The light emitting device 2 includes a light emitting diode that generates light,
The light receiver 3 includes a photodiode (not shown) for receiving incident light and converting the light into an electric signal. Further, the rotary encoder 7 is provided so as to be linked with the drive shaft of the rotary table 4, and the rotation angle of the rotary table 4 can be detected by counting the pulses output from the rotary encoder 7.
自走車1の作業区域の周囲には反射器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。A reflector 6 is provided around the work area of the vehicle 1. The reflector 6 has a reflecting surface that reflects incident light in the incident direction, and is conventionally commercially available.
A so-called corner cube prism can be used.
次に、本実施例の制御装置の構成を第1図に示したブ
ロック図に従って説明する。第1図において、発光器2
から射出される光ビームは、前記回転テーブル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光ビームは受光器3に入射され
る。Next, the configuration of the control device according to the present embodiment will be described with reference to the block diagram shown in FIG. In FIG.
Is scanned in the direction of rotation of the turntable 4 and is reflected by the reflector 6. The light beam reflected by the reflector 6 enters the light receiver 3.
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において反射
光を受光する毎に識別処理部11に転送される。The counter 9 counts the number of pulses output from the rotary encoder 7 as the rotary table 4 rotates. Then, the count value of the pulse is transferred to the identification processing unit 11 each time the light receiver 3 receives the reflected light.
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。The identification processing unit 11 calculates the azimuth of each reflector 6 with respect to the traveling direction of the self-propelled vehicle 1 based on the count value of the pulse transmitted each time the reflected light is received.
識別処理部11で検出された方位角は開き角演算部10に
入力されて、自走車1から見た各反射器6の開き角が演
算される。The azimuth angle detected by the identification processing unit 11 is input to the opening angle calculation unit 10 and the opening angle of each reflector 6 viewed from the self-propelled vehicle 1 is calculated.
位置・進行方位演算部13では前記開き角に基づき自走
車1の現在の位置座標が演算され、前記方位角に基づき
自走車1の進行方位が演算される。その演算結果は比較
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、前記位置
・進行方向演算部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。The position / traveling direction calculation unit 13 calculates the current position coordinates of the vehicle 1 based on the opening angle, and calculates the traveling direction of the vehicle 1 based on the azimuth. The calculation result is input to the comparison unit 25. In the comparison section 25, the traveling course setting section 16
Is compared with the coordinates and traveling direction of the self-propelled vehicle 1 obtained by the position / traveling direction calculation unit 13.
この比較結果は操舵部14に入力され、該比較結果に基
づき自走車の前輪17に連結された操舵モータ(図示せ
ず)が駆動される。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。The comparison result is input to the steering unit 14, and a steering motor (not shown) connected to the front wheel 17 of the self-propelled vehicle is driven based on the comparison result. The steering angle of the front wheels 17 by the steering motor is detected by a steering angle sensor 15 provided on the front wheels of the self-propelled vehicle 1 and fed back to the steering unit 14.
駆動部18は、エンジン19の始動・停止の制御、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の制
御を行う。The drive unit 18 controls the start / stop of the engine 19 and controls the clutch 20 that transmits the power of the engine 19 to the rear wheels 21.
フェール検出手段12には受光器3による受光信号が入
力される。そして前回の受光信号が入力された後、予定
の時間経過しても次の検出信号が入力されなかった場
合、駆動部18に自走車の走行停止(エンジン停止)のた
めの指令を発する。The light receiving signal from the light receiver 3 is input to the fail detecting means 12. If the next detection signal has not been input even after a predetermined time has elapsed after the input of the previous light receiving signal, a command for stopping the traveling of the self-propelled vehicle (engine stop) is issued to the drive unit 18.
フェール検出手段12は、予定周期のクロック信号を計
測するカウンタを具備しており、受光器3から入力され
る初回の受光信号に同期して前記クロック信号の計数を
開始し、計数値が予定値に達するまで次の受光信号が入
力されなかった時点で、カウント終了信号を出力する。
該カウント終了信号は駆動部18に入力され、駆動部18
は、該信号に応答してエンジン停止信号を出力する。な
お、前記予定値を計数する以前に次の受光信号が入力さ
れた場合には、カウンタの計数値はクリアされる。The fail detecting means 12 includes a counter for measuring a clock signal having a predetermined period, and starts counting the clock signal in synchronization with the first light receiving signal input from the light receiver 3, and the counted value is equal to the predetermined value. When the next light-receiving signal is not input until the count reaches, a count end signal is output.
The count end signal is input to the driving unit 18 and the driving unit 18
Outputs an engine stop signal in response to the signal. If the next light receiving signal is input before counting the predetermined value, the count value of the counter is cleared.
一方、前記予定時間の経過は自走車1の走行距離から
も検出されることができる。すなわち、予定時間内で自
走車1が走行できる距離を予め設定しておき、該予定走
行距離の走行終了時点をもって、予定時間の経過時点と
みなせる。したがって、自走車1のエンジン停止の指令
を発するための判断を、走行距離によって行う場合は、
例えば、自走車のメンテナンス時期を判断する目安のた
めに設けられる公知の走行距離計に入力される信号と同
様の信号によって予定の走行距離を検出する手段を設
け、予定の走行距離だけ走行する間、次の受光信号が入
力されなかった時点で、エンジン停止信号を出力するよ
うにフェール検出手段12を構成すれば良い。On the other hand, the elapse of the scheduled time can also be detected from the traveling distance of the vehicle 1. That is, the distance that the self-propelled vehicle 1 can travel within the scheduled time is set in advance, and the end of the travel of the scheduled travel distance can be regarded as the elapsed time of the scheduled time. Therefore, when the determination for issuing the command to stop the engine of the self-propelled vehicle 1 is made based on the traveling distance,
For example, a means for detecting a planned mileage by a signal similar to a signal input to a known odometer provided as a guide for determining the maintenance time of the self-propelled vehicle is provided, and the vehicle travels by the planned mileage. In the meantime, the failure detecting means 12 may be configured to output the engine stop signal when the next light receiving signal is not input.
フェール検出手段12は、前記時間経過による判断手
段、および走行距離による判断手段のいずれか一方を具
備していれば良いが、両方を具備して、いずれか一方の
故障に対処できるようにしていれば、より望ましい。The failure detecting means 12 may have any one of the above-described time elapse determining means and the traveling distance judging means. However, the failure detecting means 12 should have both so as to cope with one of the failures. If more desirable.
なお、第1図に示した構成要素のうち、鎖線で囲まれ
た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。Note that, of the components shown in FIG. 1, the portion surrounded by a chain line can be constituted by a microcomputer.
前記識別処理部11は方位角の検出機能とは別に、該方
位角に基づき、光反射器6の識別および見失い処理を行
う機能を有する。The identification processing section 11 has a function of identifying and losing the light reflector 6 based on the azimuth angle, separately from the azimuth angle detection function.
すなわち、前記方位角に基づいて、次回の走査で検出
されるべき光反射器の方位を予測し、次回の走査におい
て検出された発光源の方位が、予測方位と一致したか否
かによって予定の光反射器を検出したか、あるいは見失
ったかの判断をし、該判断の結果に応じて予定の処理を
行うようにしている。That is, based on the azimuth angle, the azimuth of the light reflector to be detected in the next scan is predicted, and the azimuth of the light emitting source detected in the next scan is scheduled depending on whether or not it matches the predicted azimuth. It is determined whether the light reflector has been detected or lost, and a predetermined process is performed according to the result of the determination.
該識別処理部11では、光反射器を連続して見失ったよ
うな場合には、見失い回数が予定の回数に到達したこと
を条件に自走車1の走行を停止するようになっている。In the identification processing unit 11, when the light reflector is continuously missed, the traveling of the self-propelled vehicle 1 is stopped on the condition that the number of missing times reaches a predetermined number.
該識別処理部11の詳細な構成、および該処理部による
識別処理の具体例は、特願昭63−262192号に記載されて
いるので、ここでは説明を省略する。The detailed configuration of the identification processing unit 11 and a specific example of the identification processing by the processing unit are described in Japanese Patent Application No. 63-262192, and the description thereof is omitted here.
第4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。FIG. 4 shows the positions of the vehicle 1 and the reflector 6 in a coordinate system for indicating the work range of the vehicle 1.
第4図において、反射器6の配置位置はそれぞれA,B,
C(以下基準点A,B,Cという)で示す。同図において3か
所に配置された反射器6の位置は、基準点Bを原点と
し、基準点BおよびCを結ぶ線をx軸とするx−y座標
系で表される。In FIG. 4, the positions of the reflectors 6 are A, B,
C (hereinafter referred to as reference points A, B, C). In the figure, the positions of the reflectors 6 arranged at three positions are represented by an xy coordinate system having a reference point B as an origin and a line connecting the reference points B and C as an x-axis.
同図において、自走車1の進行方向を基準にした基準
点A,B,Cの方位角は、それぞれθa,θb,θcで示され、
自走車1から見た基準点AおよびB、BおよびC間の開
き角はそれぞれα,βで示される。In the figure, the azimuths of the reference points A, B, and C based on the traveling direction of the self-propelled vehicle 1 are indicated by θa, θb, and θc, respectively.
The opening angles between the reference points A and B, B and C viewed from the self-propelled vehicle 1 are indicated by α and β, respectively.
自走車1の位置T(x,y)および進行方位θfは、前
記開き角α,βおよび方位角θa,θb,θcに基づいて三
角測量の原理に従った算出式で求められる。該算出式の
一例は、特願昭63−116689号および特願昭63−149619号
に詳細が示されている。The position T (x, y) and the traveling azimuth θf of the self-propelled vehicle 1 are obtained by a calculation formula based on the principle of triangulation based on the opening angles α and β and the azimuth angles θa, θb and θc. Examples of the calculation formula are described in detail in Japanese Patent Application Nos. 63-116689 and 63-149519.
次に、自走車1の位置および進行方位に基づき、自走
車1の走行方向を制御する操向制御について説明する。
第5図は自走車1の走行コースと基準点との位置関係を
示す図であり、第2図は操向制御のフローチャートであ
る。Next, the steering control for controlling the traveling direction of the self-propelled vehicle 1 based on the position and the traveling direction of the self-propelled vehicle 1 will be described.
FIG. 5 is a diagram showing a positional relationship between a traveling course of the self-propelled vehicle 1 and a reference point, and FIG. 2 is a flowchart of steering control.
第5図には、基準点Bを原点とし、基準点Bおよび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
該自走車1による作業区域22が示されている。FIG. 5 shows the reference point B as the origin and the reference points B and C
The position of the self-propelled vehicle 1 and the work area 22 by the self-propelled vehicle 1 are shown in a coordinate system having a line passing through the x-axis.
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,Ye)、(Xe,Ys
t)、(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。The point R (Xret, Yret) indicates the return position of the self-propelled vehicle 1, and the work area 22 has coordinates (Xst, Yst), (Xst, Ye), (Xe, Ys).
t) and an area connecting points indicated by (Xe, Ye). Here, the position T of the self-propelled vehicle 1 is indicated by (Xp, Yp).
なお、第5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の周囲に基準点A,B,Cを配置してあれ
ば、作業区域22の形状および作業区域22の4辺の向きは
任意である。Although FIG. 5 shows an example in which the four sides of the work area 22 are parallel to the x-axis or the y-axis for simplicity of description, reference points A, B, and C are provided around the work area 22. Are arranged, the shape of the work area 22 and the directions of the four sides of the work area 22 are arbitrary.
第2図のフローチャートに従って制御手順を説明す
る。The control procedure will be described with reference to the flowchart of FIG.
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。First, in step S1, the self-propelled vehicle 1 is moved from the point R to the work start position by wireless control.
ステップS2では、自走車1を停車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の記憶手段に記憶させる。In step S2, the self-propelled vehicle 1 is stopped
2. Rotate the light receiver 3 to detect each of the reference points A, B, and C, and determine the azimuth of each of the reference points viewed from the self-propelled vehicle 1 by the identification processing unit.
11 is stored in the storage means.
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。In step S3, Xst is set as the X coordinate Xn of the traveling course, and the traveling course is determined.
ステップS4では、自走車1の走行が開始される。 In step S4, the traveling of the self-propelled vehicle 1 is started.
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。反射光が受光されてい
なければステップS18に進んで、前回受光信号検出後予
定の時間が経過した否かの判断がなされる。時間の経過
は前記カウンタの計数値または走行距離検出手段の検出
値で判断される。In step S5, it is determined whether or not the light receiver 3 has received the reflected light from the reference point. If the reflected light has not been received, the process proceeds to step S18, and it is determined whether or not a predetermined time has elapsed since the previous detection of the received light signal. Elapse of time is determined by the count value of the counter or the detection value of the traveling distance detecting means.
経過時間が予定の時間に対していない場合は、反射光
が検出されるまで、ステップS5の処理は繰返される。反
射光が検出されると、ステップS6に進んで、前記識別処
理部11で基準点識別処理が実行される。If the elapsed time has not reached the scheduled time, the process of step S5 is repeated until reflected light is detected. When the reflected light is detected, the process proceeds to step S6, where the identification processing unit 11 performs a reference point identification process.
ステップS7では、自走車1の位置(Xp,Yp)および進
行方位θfの演算が行われる。In step S7, the position (Xp, Yp) of the self-propelled vehicle 1 and the traveling direction θf are calculated.
ステップS8では、走行コースからのずれ量{ΔX(自
走車1のx軸方向のずれ)=Xp−Xn、Δθf(進行方位
のずれ)}が演算され、ステップS9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。In step S8, the deviation amount from the traveling course {ΔX (the deviation of the self-propelled vehicle 1 in the x-axis direction) = Xp−Xn, Δθf (the deviation in the traveling direction)} is calculated, and in step S9, the deviation amount is calculated according to the deviation amount. Thus, the steering angle is controlled by the steering unit 14.
ステップS10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。In step S10, it is determined whether the self-propelled vehicle 1 is traveling in the y-axis direction away from the origin (outbound direction) or in the direction approaching the origin (return direction).
行き方向であれば、ステップS11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S12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S11またはS12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。If it is the direction of the way, it is determined in step S11 whether one stroke has been completed (Yp> Ye), and if it is the return direction, it is determined whether or not one stroke has been completed (Yp <Yst) in step S12. Is determined. In step S11 or S12,
If it is determined that one process has not been completed, the process returns to step S5.
ステップS11またはS12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S13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。If it is determined in step S11 or S12 that one stroke has been completed, then it is determined in step S13 whether all the strokes have been completed (Xp> Xe).
全行程が終了していなければ、ステップS13からステ
ップS14に移って自走車1のUターン制御が行われる。
Uターン制御は、前記位置・進行方位演算部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
るステップS7〜S9の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。If the entire process has not been completed, the process moves from step S13 to step S14, and the U-turn control of the self-propelled vehicle 1 is performed.
The U-turn control is different from the steering control of the straight stroke performed by the processing of steps S7 to S9 in which the position information of the self-propelled vehicle 1 calculated by the position / traveling direction calculation unit 13 is fed back to the steering unit 14. It is done in a manner.
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。そして、自走
車1に対する各基準点A,B,Cの方位角の少なくとも1つ
が予定の角度範囲内に合致した時点で旋回を停止して、
ステップS7〜S9の処理によって行われる直線行程の操向
制御に戻るようにしている。That is, in the turning stroke, the self-propelled vehicle 1 travels with the steering angle fixed at a preset angle. Then, when at least one of the azimuth angles of each of the reference points A, B, and C with respect to the self-propelled vehicle 1 falls within a predetermined angle range, the turning is stopped,
The process returns to the steering control of the straight stroke performed by the processes of steps S7 to S9.
ステップS13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、前記処理が繰返される。In step S13, Xn is set to Xn + L, and the next traveling course is set. If the next traveling course is set, the process returns to step S5, and the above processing is repeated.
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S16)、走行が停止される(ステッ
プS17)。When all steps have been completed, return position R (Xret, Yret)
Returning to (Step S16), the traveling is stopped (Step S17).
前記ステップS18において、予定時間経過しても受光
信号が検出されなかった場合は、受光器3または該受光
器3の回転テーブル4等の故障、さらには光反射器の倒
れなどの事態が発生していると判断し、ステップS19に
移行してエンジン停止指令が前記駆動部18に出力され、
自走車1は停止する。In step S18, if no light reception signal is detected after the elapse of the scheduled time, a failure such as a failure of the light receiver 3 or the rotary table 4 of the light receiver 3, or a fall of the light reflector occurs. It moves to step S19 and outputs an engine stop command to the drive unit 18,
The self-propelled vehicle 1 stops.
前記フェール検出手段12は、上述のように、マイコン
制御により処理することができるが、このようなソフト
ウェア処理とは別に、次に説明するようなハードウェア
構成によるバックアップ回路を設けると、フェール検出
および保護を、さらに確実なものとすることができる。As described above, the failure detecting means 12 can perform processing under microcomputer control.Aside from such software processing, if a backup circuit having a hardware configuration described below is provided, failure detection and Protection can be further ensured.
第3図はフェール検出手段にバックアップ回路を併設
した例を示す。FIG. 3 shows an example in which a backup circuit is provided in addition to the failure detecting means.
同図において、前記フェール検出手段12から出力され
るエンジン停止指令信号a、およびタイマ回路23から該
タイマ回路23の設定時間経過後に出力される信号bは、
オア回路24に入力される。したがって、該オア回路24に
信号aまたはbが入力されると、該オア回路24から前記
駆動回路18にエンジン停止信号cが出力される。In the figure, an engine stop command signal a output from the fail detecting means 12 and a signal b output from the timer circuit 23 after a set time of the timer circuit 23 have elapsed are:
The signal is input to the OR circuit 24. Therefore, when the signal a or b is input to the OR circuit 24, the OR circuit 24 outputs the engine stop signal c to the drive circuit 18.
受光器3から出力される受光信号は、フェール検出手
段12に入力されると共に、タイマ回路23にも入力され
る。タイマ回路23に受光信号が入力されるとトランジス
タTrlが導通し、コンデンサC1は放電される。The light receiving signal output from the light receiver 3 is input to the fail detecting means 12 and also to the timer circuit 23. When a light receiving signal is input to the timer circuit 23, the transistor Trl becomes conductive, and the capacitor C1 is discharged.
ここで、タイマ回路23に、コンデンサC1および抵抗R1
〜R3の値によって設定される時間以上受光信号が入力さ
れないと、コンデンサC1の電位は上昇してトランジスタ
Tr2が導通し、これに伴ってトランジスタTr3が遮断され
る。その結果、タイマ回路23からオア回路24に入力され
る信号bはハイ“H"に変化して、オア回路24からエンジ
ン停止信号cが出力される。Here, the capacitor C1 and the resistor R1 are added to the timer circuit 23.
If no light receiving signal is input for the time set by the value of ~ R3, the potential of the capacitor C1 rises and the transistor
Tr2 conducts, and accordingly, the transistor Tr3 is turned off. As a result, the signal b input from the timer circuit 23 to the OR circuit 24 changes to high “H”, and the OR circuit 24 outputs the engine stop signal c.
したがって、受光信号がひんぱんに入力されている間
は、トランジスタTr2は導通されていて、オア回路24の
入力信号bはロー“L"である。Therefore, while the light receiving signal is frequently input, the transistor Tr2 is conductive, and the input signal b of the OR circuit 24 is low “L”.
以上の説明のように、本実施例では、受光器3で検出
される信号に基づいて、自走車1の位置および進行方位
が算出され、該算出結果と予め設定された走行コースと
を比較して、そのずれ量を補正するように操舵部14を駆
動して自走車1の操向制御を行っている。そして、予定
の時間以上、前記受光器3から受光信号がフェール検出
手段12に入力されなかった場合には、エンジンを停止し
て自走車1の走行を中止するようにしている。その結
果、受光器3が全く受光信号を検出されないような場合
に、自走車1が予定のコースをはずれて走行することが
ない。As described above, in the present embodiment, the position and the traveling direction of the self-propelled vehicle 1 are calculated based on the signal detected by the light receiver 3, and the calculated result is compared with a preset traveling course. Then, the steering unit 14 is driven so as to correct the deviation amount, and the steering control of the self-propelled vehicle 1 is performed. If no light receiving signal is input from the light receiver 3 to the fail detecting means 12 for a predetermined time or more, the engine is stopped and the traveling of the self-propelled vehicle 1 is stopped. As a result, when the light receiver 3 does not detect any light receiving signal, the self-propelled vehicle 1 does not run off the predetermined course.
また、本実施例では、識別処理部11における基準点の
見失い処理機能によって、基準点を見失った場合には、
該基準点の方位を推定し、該推定値に基づいて自走車1
の位置を計算し操向制御を行っている。したがって、フ
ェール検出手段12に設定される予定の時間が経過するま
でのある程度の時間は、前記推定値に基づいて自走車1
は操向制御されるので、予定の走行コースを極端にはず
れることない。そして、前記推定による誤差が蓄積され
てくると予想される時間を、フェール検出手段に設定さ
れると予定時間として設定しておけば、自走車1の自己
位置の実際値と計算値とがずれが拡大する以前に自走車
の走行を停止させることができる。In the present embodiment, when the reference point is lost due to the reference point missing processing function in the identification processing unit 11,
The azimuth of the reference point is estimated, and the self-propelled vehicle 1 is estimated based on the estimated value.
Is calculated and steering control is performed. Therefore, a certain amount of time until the scheduled time set in the fail detecting means 12 elapses is determined based on the estimated value.
Is controlled so that the vehicle does not deviate extremely from the planned traveling course. If the time at which the error due to the estimation is expected to be accumulated is set as the scheduled time when set in the failure detecting means, the actual value and the calculated value of the self-position of the self-propelled vehicle 1 are calculated. The traveling of the self-propelled vehicle can be stopped before the deviation increases.
さらに、本実施例ではフェール検出手段12にバックア
ップ回路を併設したのでさらに確実に、不測の事態に対
処して自走車1の走行を停止させることができる。Further, in this embodiment, since the backup circuit is provided in the fail detecting means 12, the traveling of the self-propelled vehicle 1 can be stopped more reliably in response to an unexpected situation.
なお、該バックアップ回路およびフェール検出手段は
互いに併用するだけでなく、単独で用いても良い。The backup circuit and the fail detecting means may be used alone as well as in combination with each other.
(発明の効果) 以上の説明から明らかなように、一時的な基準点の見
失いがあっても、実際上の操向の誤りは生じないので、
走行を継続できるし、自走車の無人操向中、所定時間全
く受光信号が検出されなくなった場合に、走行を停止す
ることができる。したがって、受光手段等の光センサ系
統、および該受光手段等光センサ系の回転手段等の故
障、ならびに光反射手段の倒れ等が発生した場合にも、
自走車が自己位置の検出ができないまま長時間走行を続
けるということを未然に防止できる。(Effect of the Invention) As is clear from the above description, even if the reference point is temporarily lost, no actual steering error occurs.
The traveling can be continued, and the traveling can be stopped when no light receiving signal is detected for a predetermined time during the unmanned steering of the self-propelled vehicle. Therefore, even when the optical sensor system such as the light receiving unit and the rotation unit of the optical sensor system such as the light receiving unit break down, and the light reflecting unit falls down,
It is possible to prevent the self-propelled vehicle from running for a long time without being able to detect its own position.
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
操向制御のフローチャート、第3図はバックアップ回路
を併設したフェール検出手段の回路図、第4図は基準点
と自走車の位置および進行方位との関係図、第5図は走
行コースにおける自走車と反射器との配置状態を示す平
面図、第6図は自走車と反射器と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
……開き角演算部、11……識別処理部、12……フェール
検出手段、13……位置・進行方位演算部、23……バック
アップ回路FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of steering control, FIG. 3 is a circuit diagram of a fail detecting means provided with a backup circuit, and FIG. FIG. 5 is a plan view showing an arrangement state of the self-propelled vehicle and the reflector on the traveling course, and FIG. 6 is a perspective view showing an arrangement state of the self-propelled vehicle and the reflector. FIG. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Self-propelled vehicle, 2 ... Light emitting device, 3 ... Light receiving device, 6 ... Reflector, 7 ... Rotary encoder, 9 ... Counter, 10
······························································································ 23
Claims (4)
車を中心として円周方向に走査し、少なくとも3か所の
基準点に配置された光反射手段からの前記光ビームの反
射光を受光して自走車の位置を検出する自走車の操向制
御装置において、 前記光反射手段からの反射光の受光間隔に基づき、自走
車の進行方向に対する各光反射手段の方位角を検出する
方位角検出手段と、 前記方位角検出手段で検出された方位角に基づき自走車
の位置を算出する自走車位置算出手段と、 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反射手段の方位を予測
する手段と、 前記予測方位で光反射手段が検出された場合には、該検
出方位に基づき前記自走車位置算出手段で自走車の位置
を算出するとともに、 前記予測方位で光反射手段が検出されなかった場合に
は、検出されなかった光反射手段の方位を、前記予測方
位であると推定して前記自走車位置算出手段で自走車の
位置を算出するように構成し、 前記光反射手段の1つからの光信号を検出後、予定の時
間以上、次の光信号を検出しなかった場合、前記推定に
よる方位の誤差が蓄積されるのを防止すべく自走車の走
行を停止させる手段とを具備したことを特徴とする自走
車の操向制御装置。1. A light beam generated from a self-propelled vehicle is scanned in a circumferential direction around the self-propelled vehicle, and the light beam is reflected from light reflecting means disposed at at least three reference points. In a self-propelled vehicle steering control device that receives reflected light and detects the position of the self-propelled vehicle, based on a light receiving interval of the reflected light from the light reflection unit, Azimuth angle detection means for detecting an azimuth angle, self-propelled vehicle position calculation means for calculating the position of the self-propelled vehicle based on the azimuth angle detected by the azimuth angle detection means, azimuth detected by the azimuth angle detection means Means for predicting the azimuth of the light reflecting means to be detected in the next scan based on the angle; and when the light reflecting means is detected in the predicted azimuth, the position of the self-propelled vehicle based on the detected azimuth. The calculation means calculates the position of the self-propelled vehicle, and If the light reflecting means is not detected in the position, the azimuth of the light reflecting means not detected is estimated to be the predicted azimuth, and the position of the self-propelled vehicle is calculated by the self-propelled vehicle position calculating means. After detecting an optical signal from one of the light reflecting means, if the next optical signal is not detected for a predetermined time or more, it is possible to prevent accumulation of azimuth errors due to the estimation. Means for stopping the traveling of the self-propelled vehicle as much as possible.
クロック信号の計数値によって検出することを特徴とす
る請求項1記載の自走車の操向制御装置。2. The self-propelled vehicle steering control device according to claim 1, wherein the elapse of the predetermined time is detected by a count value of a clock signal by a counter.
離の走行によって検出することを特徴とする請求項1記
載の自走車の操向制御装置。3. The steering control device for a self-propelled vehicle according to claim 1, wherein the elapse of the predetermined time is detected by traveling the self-propelled vehicle for a predetermined distance.
サとで構成される時定数回路を含むタイマ回路で検出す
ることを特徴とする請求項1記載の自走車の操向制御装
置。4. The self-propelled vehicle steering control device according to claim 1, wherein the elapse of the predetermined time is detected by a timer circuit including a time constant circuit composed of a resistor and a capacitor.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63310053A JP2717826B2 (en) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | Steering control device for self-propelled vehicles |
US07/420,063 US5031101A (en) | 1988-10-18 | 1989-10-11 | Position-detecting and steering control system for moving vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63310053A JP2717826B2 (en) | 1988-12-09 | 1988-12-09 | Steering control device for self-propelled vehicles |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02157912A JPH02157912A (en) | 1990-06-18 |
JP2717826B2 true JP2717826B2 (en) | 1998-02-25 |
Family
ID=18000598
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63310053A Expired - Lifetime JP2717826B2 (en) | 1988-10-18 | 1988-12-09 | Steering control device for self-propelled vehicles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2717826B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0542087A (en) * | 1991-08-14 | 1993-02-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Self-traveling cleaner |
JP3396978B2 (en) * | 1994-12-15 | 2003-04-14 | 松下電器産業株式会社 | Self-propelled vacuum cleaner |
JP4525473B2 (en) * | 2005-06-06 | 2010-08-18 | トヨタ自動車株式会社 | Mobile robot position control system and position control method |
CN113243860B (en) * | 2017-08-17 | 2022-09-23 | 追觅创新科技(苏州)有限公司 | Sweeping robot and roller fault detection method thereof |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5967476A (en) * | 1982-05-27 | 1984-04-17 | Toshihiro Tsumura | Apparatus for detecting position of moving object |
JPS60252917A (en) * | 1984-05-30 | 1985-12-13 | Fujitsu Ltd | Drive control method of self-traveling truck |
-
1988
- 1988-12-09 JP JP63310053A patent/JP2717826B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH02157912A (en) | 1990-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH01316808A (en) | Steering controller for self-traveling vehicle | |
JPH02103413A (en) | Apparatus for detecting steering position of self-propelled vehicle | |
JPH0690042B2 (en) | Position control device for self-propelled vehicle | |
JP2802502B2 (en) | Self-propelled vehicle steering position detecting device and reference point detecting device therefor | |
JP2717826B2 (en) | Steering control device for self-propelled vehicles | |
JP2769837B2 (en) | Self-propelled vehicle position detection device | |
JP2796949B2 (en) | Automatic guided vehicle and its non-contact type obstacle detection method | |
JP2868847B2 (en) | Steering control device for self-propelled vehicles | |
JP2688960B2 (en) | Self-propelled vehicle steering position detection device | |
JP2802522B2 (en) | Position control device for self-propelled vehicles | |
JPH0833770B2 (en) | Self-propelled vehicle steering position detection device | |
JP2711837B2 (en) | Travel control device for automatically traveling vehicles | |
JPH0358105A (en) | Stering controller of self-running car | |
JP2602065B2 (en) | Travel position control device for self-propelled vehicles | |
JP2802506B2 (en) | Self-propelled vehicle position detection device | |
JP2769904B2 (en) | Steering control device for self-propelled vehicles | |
JP2538344B2 (en) | Steering control device for self-propelled vehicle | |
JP2535213B2 (en) | Self-propelled vehicle steering position detection device | |
JP2802514B2 (en) | Steering control device for self-propelled vehicles | |
JP2739262B2 (en) | Moving object position measurement device | |
JP2802521B2 (en) | Reference point detection device for position control of self-propelled vehicles | |
JP2602064B2 (en) | Travel position control device for self-propelled vehicles | |
JP2754267B2 (en) | Position control device for self-propelled vehicles | |
JP2613116B2 (en) | Steering control device for self-propelled vehicles | |
JPS6347806A (en) | Unmanned running vehicle |