JPH0253113A - ビーム光利用の作業車誘導装置 - Google Patents
ビーム光利用の作業車誘導装置Info
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- JPH0253113A JPH0253113A JP63205111A JP20511188A JPH0253113A JP H0253113 A JPH0253113 A JP H0253113A JP 63205111 A JP63205111 A JP 63205111A JP 20511188 A JP20511188 A JP 20511188A JP H0253113 A JPH0253113 A JP H0253113A
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- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 13
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 abstract 2
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、誘導用ビーム光を、車体の横側方箇所から、
前記車体の走行面に平行で且つビーム光投射位置を通る
仮想面に対して設定角度を傾斜した方向に向けて投射し
ながら、前記車体を走行させる設定走行軌跡の長さ方向
に沿って走査するビーム光投射手段が、地上側に設けら
れ、前記車体には、前記誘導用ビーム光に対する上下方
向での受光位置を検出する一対の受光手段が、車体前後
方向に設定間隔を隔てて位置するように設けられ、前記
一対の受光手段の受光位置情報に基づいて、前記ビーム
光投射手段の設置位置に対する車体横幅方向での位置を
検出する第1位置検出手段と、その第1位置検出手段の
情報に基づいて、前記車体が前記設定走行軌跡に沿って
自動走行するように誘導する誘導手段とが設けられてい
るビーム光利用の作業車誘導装置に関する。
前記車体の走行面に平行で且つビーム光投射位置を通る
仮想面に対して設定角度を傾斜した方向に向けて投射し
ながら、前記車体を走行させる設定走行軌跡の長さ方向
に沿って走査するビーム光投射手段が、地上側に設けら
れ、前記車体には、前記誘導用ビーム光に対する上下方
向での受光位置を検出する一対の受光手段が、車体前後
方向に設定間隔を隔てて位置するように設けられ、前記
一対の受光手段の受光位置情報に基づいて、前記ビーム
光投射手段の設置位置に対する車体横幅方向での位置を
検出する第1位置検出手段と、その第1位置検出手段の
情報に基づいて、前記車体が前記設定走行軌跡に沿って
自動走行するように誘導する誘導手段とが設けられてい
るビーム光利用の作業車誘導装置に関する。
上記この種のビーム光利用の作業車誘導装置は、誘導用
ビーム光を車体の横側方箇所から、前記車体の走行面に
平行で且つビーム光投射位置を通る仮想面に対して設定
角度を傾斜した方向に向けて投射すると、ビーム光投射
位置に対する車体横幅方向での位置変化を、受光手段の
上下方向での受光位置変化として検出できることを利用
して、車体を設定走行軌跡に沿って自動走行させるよう
にしたものである(本出願人が先に提案した特願昭63
−75530号参照)。
ビーム光を車体の横側方箇所から、前記車体の走行面に
平行で且つビーム光投射位置を通る仮想面に対して設定
角度を傾斜した方向に向けて投射すると、ビーム光投射
位置に対する車体横幅方向での位置変化を、受光手段の
上下方向での受光位置変化として検出できることを利用
して、車体を設定走行軌跡に沿って自動走行させるよう
にしたものである(本出願人が先に提案した特願昭63
−75530号参照)。
ところで、車体を設定走行軌跡に沿って自動走行させる
場合、設定走行軌跡の複数個があるような場合には、車
体が各設定走行軌跡の終端部に達するに伴って、次の設
定走行軌跡に移動させることができるように、設定走行
軌跡の長手方向における車体位置を判別する必要がある
。
場合、設定走行軌跡の複数個があるような場合には、車
体が各設定走行軌跡の終端部に達するに伴って、次の設
定走行軌跡に移動させることができるように、設定走行
軌跡の長手方向における車体位置を判別する必要がある
。
そこで、従来では、例えば、上記車体誘導用のビーム光
の他、車体の走行面に対して車体横幅方向に設定角度を
傾斜した方向にも誘導用ビーム光を投射して、その誘導
用ビーム光の受光位置情報に基づいて、上記設定走行軌
跡の長手方向での位置を検出させたり、あるいは、設定
走行軌跡の長手方向両端部に設置された被検出体と車体
との距離を、超音波センサ等によって計測させて、設定
走行軌跡の長手方向での位置を検出させるようにしてい
た。
の他、車体の走行面に対して車体横幅方向に設定角度を
傾斜した方向にも誘導用ビーム光を投射して、その誘導
用ビーム光の受光位置情報に基づいて、上記設定走行軌
跡の長手方向での位置を検出させたり、あるいは、設定
走行軌跡の長手方向両端部に設置された被検出体と車体
との距離を、超音波センサ等によって計測させて、設定
走行軌跡の長手方向での位置を検出させるようにしてい
た。
従って、従来構成では、設定走行軌跡の長手方向での位
置を検出するためには、誘導用ビーム光とその受光位置
を検出する受光手段の他に、設定走行軌跡の長手方向で
の位置用の装置が必要になり、装置構成が複雑高価にな
る不利があった。
置を検出するためには、誘導用ビーム光とその受光位置
を検出する受光手段の他に、設定走行軌跡の長手方向で
の位置用の装置が必要になり、装置構成が複雑高価にな
る不利があった。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、装置が本来的に備える構成を有効利用して、
ビーム光投射位置に対する車体進行方向での位置も検出
できるようにすることにある。
の目的は、装置が本来的に備える構成を有効利用して、
ビーム光投射位置に対する車体進行方向での位置も検出
できるようにすることにある。
本発明によるビーム光利用の作業車誘導装置は、誘導用
ビーム光を、車体の横側方箇所から、前記車体の走行面
に平行で且つビーム光投射位置を通る仮想面に対して設
定角度を傾斜した方向に向けて投射しながら、前記車体
を走行させる設定走行軌跡の長さ方向に沿って走査する
ビーム光投射手段が、地上側に設けられ、前記車体には
、前記誘導用ビーム光に対する上下方向での受光位置を
検出する一対の受光手段が、車体前後方向に設定間隔を
隔てて位置するように設けられ、前記一対の受光手段の
受光位置情報に基づいて、前記ビーム光投射手段の設置
位置に対する車体横幅方向での位置を検出する第1位置
検出手段と、その第1位置検出手段の情報に基づいて、
前記車体が前記設定走行軌跡に沿って自動走行するよう
に誘導する誘導手段とが設けられてい−るものであって
、その特徴構成は、以下の通りである。
ビーム光を、車体の横側方箇所から、前記車体の走行面
に平行で且つビーム光投射位置を通る仮想面に対して設
定角度を傾斜した方向に向けて投射しながら、前記車体
を走行させる設定走行軌跡の長さ方向に沿って走査する
ビーム光投射手段が、地上側に設けられ、前記車体には
、前記誘導用ビーム光に対する上下方向での受光位置を
検出する一対の受光手段が、車体前後方向に設定間隔を
隔てて位置するように設けられ、前記一対の受光手段の
受光位置情報に基づいて、前記ビーム光投射手段の設置
位置に対する車体横幅方向での位置を検出する第1位置
検出手段と、その第1位置検出手段の情報に基づいて、
前記車体が前記設定走行軌跡に沿って自動走行するよう
に誘導する誘導手段とが設けられてい−るものであって
、その特徴構成は、以下の通りである。
すなわち、前記誘導用ビーム光の走査速度の情報と、前
記一対の受光手段の一方が前記誘導用ビーム光を受光し
てから他方が受光するまでの時間差の情報と、前記設定
間隔の情報と、前記ビーム光投射手段の設置位置に対す
る車体横幅方向での位置の情報とに基づいて、前記ビー
ム光投射手段の設置位置に対する車体進行方向での位置
を検出する第2位置検出手段が設けられ、前記誘導手段
は、前記第1位置検出手段の情報と前記第2位置検出手
役の情報とに基づいて、前記ビーム光投射手段の設置位
置に対する前記車体の前記設定走行軌跡の長手方向での
位置を判別するように構成されている点にある。
記一対の受光手段の一方が前記誘導用ビーム光を受光し
てから他方が受光するまでの時間差の情報と、前記設定
間隔の情報と、前記ビーム光投射手段の設置位置に対す
る車体横幅方向での位置の情報とに基づいて、前記ビー
ム光投射手段の設置位置に対する車体進行方向での位置
を検出する第2位置検出手段が設けられ、前記誘導手段
は、前記第1位置検出手段の情報と前記第2位置検出手
役の情報とに基づいて、前記ビーム光投射手段の設置位
置に対する前記車体の前記設定走行軌跡の長手方向での
位置を判別するように構成されている点にある。
つまり、一対の受光手段がビーム光走査方向となる車体
前後方向に設定間隔を隔てて位置するように設けられて
いることから、誘導用ビーム光の走査速度の情報と、一
対の受光手段の一方が誘導用ビーム光を受光してから他
方が受光するまでの時間差の情報と、前記設定間隔の情
報とから、ビーム光投射手段と一対の受光手段とがなす
角度を求めることができる。そして、そのビーム光投射
手段と一対の受光手段とがなす角度の情報と、第1位置
検出手段によって検出されるビーム光投射手段の設置位
置に対する車体横幅方向での位置の情報とから、ビーム
光投射手段の設置位置に対する車体進行方向での位置を
検出することができるのである。
前後方向に設定間隔を隔てて位置するように設けられて
いることから、誘導用ビーム光の走査速度の情報と、一
対の受光手段の一方が誘導用ビーム光を受光してから他
方が受光するまでの時間差の情報と、前記設定間隔の情
報とから、ビーム光投射手段と一対の受光手段とがなす
角度を求めることができる。そして、そのビーム光投射
手段と一対の受光手段とがなす角度の情報と、第1位置
検出手段によって検出されるビーム光投射手段の設置位
置に対する車体横幅方向での位置の情報とから、ビーム
光投射手段の設置位置に対する車体進行方向での位置を
検出することができるのである。
従って、装置が本来的に備える構成を有効利用して、誘
導用ビーム光の受光情報のみを用いながらも、ビーム光
投射位置に対する車体横幅方向での車体位置と車体進行
方向での車体位置の両方を検出して、設定走行軌跡の長
さ方向での車体位置を判別することができるに至った。
導用ビーム光の受光情報のみを用いながらも、ビーム光
投射位置に対する車体横幅方向での車体位置と車体進行
方向での車体位置の両方を検出して、設定走行軌跡の長
さ方向での車体位置を判別することができるに至った。
尚、設定走行軌跡の長さ方向での車体位置の情報は、車
体が設定走行軌跡の終端に達したか否かを判別するため
の走行制御情報として利用する他、例えば、受光手段の
受光面がビーム光投射方向に向くように光源を追尾させ
るための制御情報等として利用するすることができる。
体が設定走行軌跡の終端に達したか否かを判別するため
の走行制御情報として利用する他、例えば、受光手段の
受光面がビーム光投射方向に向くように光源を追尾させ
るための制御情報等として利用するすることができる。
以下、本発明を、ビルの通路等を自動走行しながら清掃
する清掃用の作業車に適用した場合における実施例を図
面に基づいて説明する。
する清掃用の作業車に適用した場合における実施例を図
面に基づいて説明する。
第4図に示すように、車体(V)を走行させる通路の横
壁の一方側で作業範囲となる通路長手方向の中間部とな
る箇所に、誘導用ビーム光(A)を通路長手方向に沿っ
て走査しながら、通路横幅方向で且つ走行面に対して傾
斜した方向に投射するビーム光投射手段としてのビーム
光投射装置(B)が設置され、そして、前記車体(V)
に、前記誘導用ビーム光(A) に対する上下方向で
の受光位置を検出する一対の受光手段としての一対の受
光器(St)、 (S2)が、車体前後方向に設定間隔
(Lb)を隔てて設けられている。
壁の一方側で作業範囲となる通路長手方向の中間部とな
る箇所に、誘導用ビーム光(A)を通路長手方向に沿っ
て走査しながら、通路横幅方向で且つ走行面に対して傾
斜した方向に投射するビーム光投射手段としてのビーム
光投射装置(B)が設置され、そして、前記車体(V)
に、前記誘導用ビーム光(A) に対する上下方向で
の受光位置を検出する一対の受光手段としての一対の受
光器(St)、 (S2)が、車体前後方向に設定間隔
(Lb)を隔てて設けられている。
但し、前記一対の受光器(S1)、 (S2)は、その
一方が他方によって前記誘導用ビーム光(A)を遮断さ
れる状態を極力少なくするために、車体横幅方向にも設
定間隔(シa)を隔て位置するように、車体前後方向の
対角線上となる車体(V)の前後両端部の上部の夫々に
設けられている。
一方が他方によって前記誘導用ビーム光(A)を遮断さ
れる状態を極力少なくするために、車体横幅方向にも設
定間隔(シa)を隔て位置するように、車体前後方向の
対角線上となる車体(V)の前後両端部の上部の夫々に
設けられている。
そして、複数個の作業行程が、前記通路の長手方向に沿
って、且つ、前記通路の横幅方向に作業幅毎に平行に並
ぶ状態で設定されている。
って、且つ、前記通路の横幅方向に作業幅毎に平行に並
ぶ状態で設定されている。
つまり、前記車体(ν)は、各作業行程では、作業行程
の横幅方向中心を通る仮想線として設定された設定走行
軌跡(L)に沿って通路長手方向に向けて自動走行する
ように、前記一対の受光器(S1)、 (S2)の受光
位置情報に基づいて操向制御されることになり、各作業
行程の両端部に達するに伴って、通路横幅方向に一作業
行程分を幅寄せ走行させて、自動的に次の作業行程に移
動させることになる。
の横幅方向中心を通る仮想線として設定された設定走行
軌跡(L)に沿って通路長手方向に向けて自動走行する
ように、前記一対の受光器(S1)、 (S2)の受光
位置情報に基づいて操向制御されることになり、各作業
行程の両端部に達するに伴って、通路横幅方向に一作業
行程分を幅寄せ走行させて、自動的に次の作業行程に移
動させることになる。
但し、前記誘導用ビーム光(A)が車体(V)に対して
横側方となる一方側から投射されるので、前記受光器(
St)、 (S2)に対して前記誘導用ビーム光(A)
が同じ横側方から投射される状態となるように、前記車
体(V) は、−行程毎に前後進を繰り返して自動走行
させるようになっている。
横側方となる一方側から投射されるので、前記受光器(
St)、 (S2)に対して前記誘導用ビーム光(A)
が同じ横側方から投射される状態となるように、前記車
体(V) は、−行程毎に前後進を繰り返して自動走行
させるようになっている。
前記ビーム光投射装置(B)について説明すれば、第3
図に示すように、前記車体(V)の走行面に平行で且つ
ビーム光投射位置を通る仮想面(F)に対して設定角度
(θ)を上方に向かって傾斜した方向に向けて投射され
る第1誘導用ビーム光(A、)と、前記仮想面(F)を
通る方向に向けて投射される第2誘導用ビーム光(A2
)との二本の誘導用ビーム光(A)を、同時に通路長手
方向に沿って走査しながら、通路横幅方向に向けて投射
するように構成されている。
図に示すように、前記車体(V)の走行面に平行で且つ
ビーム光投射位置を通る仮想面(F)に対して設定角度
(θ)を上方に向かって傾斜した方向に向けて投射され
る第1誘導用ビーム光(A、)と、前記仮想面(F)を
通る方向に向けて投射される第2誘導用ビーム光(A2
)との二本の誘導用ビーム光(A)を、同時に通路長手
方向に沿って走査しながら、通路横幅方向に向けて投射
するように構成されている。
但し、詳述はしないが、前記誘導用ビーム光(AI)、
(A2)の夫々は、例えば、半導体レーザ等によって
発生させたビーム光を回転駆動される反射鏡等を用いて
通路長手方向に沿って繰り返し設定周期で走査して、同
時に投射されるようになっている。
(A2)の夫々は、例えば、半導体レーザ等によって
発生させたビーム光を回転駆動される反射鏡等を用いて
通路長手方向に沿って繰り返し設定周期で走査して、同
時に投射されるようになっている。
尚、以下の説明において、前記第1誘導用ビーム光(A
、)と前記第2誘導用ビーム光(A2)とを誘導用ビー
ム光(A)と総称する場合もある。
、)と前記第2誘導用ビーム光(A2)とを誘導用ビー
ム光(A)と総称する場合もある。
前記受光器(Sυ、 (S2)の夫々は、詳述はしない
が、CCD型の一次元イメージセンサやPSD素子等を
利用して、その受光面が車体上下方向に長くなるように
形成されることになる。
が、CCD型の一次元イメージセンサやPSD素子等を
利用して、その受光面が車体上下方向に長くなるように
形成されることになる。
次に、前記一対の受光器(S1)、 (S2)の受光位
置情報に基づいて、前記車体(V)の通路横幅方向での
位置(1)を検出するための構成について説明する。
置情報に基づいて、前記車体(V)の通路横幅方向での
位置(1)を検出するための構成について説明する。
第3図に示すように、前記第1誘導用ビーム光(A1)
は、通路横幅方向に設定角度(θ)を傾斜した方向に投
射されていることから、前記主受光器(S、)における
前記第1誘導用ビーム光(AI)の受光位置は1.前記
車体(V)の通路横幅方向における位置に応じて上下方
向に変化することになる。
は、通路横幅方向に設定角度(θ)を傾斜した方向に投
射されていることから、前記主受光器(S、)における
前記第1誘導用ビーム光(AI)の受光位置は1.前記
車体(V)の通路横幅方向における位置に応じて上下方
向に変化することになる。
但し、前記車体(V)の通路横幅方向における位置が同
じであっても、走行面の凹凸等に起因して前記車体(V
)が上下動すると、前記主受光器(Sl)の受光位置が
上下に変動して受光位置を誤検出する虞れがあるが、前
記二本の誘導用ビーム光(AI)、 (A2)夫々の受
光位置の間隔(X)は、前記車体(いの上下動に拘わら
ず同じ値となる。
じであっても、走行面の凹凸等に起因して前記車体(V
)が上下動すると、前記主受光器(Sl)の受光位置が
上下に変動して受光位置を誤検出する虞れがあるが、前
記二本の誘導用ビーム光(AI)、 (A2)夫々の受
光位置の間隔(X)は、前記車体(いの上下動に拘わら
ず同じ値となる。
そこで、前記二本の誘導用ビーム光(AI)、 (八2
)夫々の受光位置の間隔(X)に基づいて、・下記(i
)式から、前記通路横幅方向における車体(V)の位置
<i>を求めるようにしているのである。
)夫々の受光位置の間隔(X)に基づいて、・下記(i
)式から、前記通路横幅方向における車体(V)の位置
<i>を求めるようにしているのである。
j2 =X−cotθ −−−−(i )又、第5図に
示すように、前記受光器(S)は前後一対が設けられて
いることから、それら各受光器(S)の受光間隔に基づ
いて車体前後二点での通路横幅方向における位置<1!
1)、 (lx>の夫々を上記(i)式から求め、そし
て、その車体前後二点での位置(f1)、(j2□)の
差と前記一対の受光器(S1)、 (S2)の車体前後
方向での間隔(Lb)とに基づいて、下記(ii )式
から、前記設定走行軌跡(L)に対する前記車体(V)
の傾き(ψ)を求めるようにしである。
示すように、前記受光器(S)は前後一対が設けられて
いることから、それら各受光器(S)の受光間隔に基づ
いて車体前後二点での通路横幅方向における位置<1!
1)、 (lx>の夫々を上記(i)式から求め、そし
て、その車体前後二点での位置(f1)、(j2□)の
差と前記一対の受光器(S1)、 (S2)の車体前後
方向での間隔(Lb)とに基づいて、下記(ii )式
から、前記設定走行軌跡(L)に対する前記車体(V)
の傾き(ψ)を求めるようにしである。
ψ=sjn −’((i+ −1’z))/Lb −
(ii)但し、前記一対の受光器(S1)、 (S2)
は、車体横幅方向にも設定間隔(La)を隔てて位置す
るように設けられているので、前記車体前後二点での通
路横幅方向での位置(A +)、 (12)の値は、前
記車体横幅方向での設定間隔(La)の値に基づいて、
前記車体(V)の横幅方向中心での値となるように補正
することになる。又、前記通路横幅方向における位置(
Il)の値は、前記一対の受光器(S1)、 (S2)
のうちの一方の受光位置情報に基づいて求めた値を用い
てもよいが、前記車体(V)の傾き(ψ)の影響を除去
するために、前記両位置(j! 1)、 (12)の値
の平均値を用いるようにしてもよい。
(ii)但し、前記一対の受光器(S1)、 (S2)
は、車体横幅方向にも設定間隔(La)を隔てて位置す
るように設けられているので、前記車体前後二点での通
路横幅方向での位置(A +)、 (12)の値は、前
記車体横幅方向での設定間隔(La)の値に基づいて、
前記車体(V)の横幅方向中心での値となるように補正
することになる。又、前記通路横幅方向における位置(
Il)の値は、前記一対の受光器(S1)、 (S2)
のうちの一方の受光位置情報に基づいて求めた値を用い
てもよいが、前記車体(V)の傾き(ψ)の影響を除去
するために、前記両位置(j! 1)、 (12)の値
の平均値を用いるようにしてもよい。
つまり、上記(i)式から前記ビーム光投射装置(B)
の設置位置に対する車体横幅方向での位置(121)、
(J22)の夫々を求める処理が、第1位置検出手段
(100)に対応することになる。
の設置位置に対する車体横幅方向での位置(121)、
(J22)の夫々を求める処理が、第1位置検出手段
(100)に対応することになる。
尚、前記車体横幅方向での位置(りの情報は、その値と
前記車体(V)が現在走行している作業行程の通路横幅
方向における位置情報とに基づいて、前記各作業行程に
おける設定走行軌跡(L)に対する車体横幅方向での位
置(χ)に換算して、前記傾き(ψ)の情報と共に操向
制御情報として利用するとになる。
前記車体(V)が現在走行している作業行程の通路横幅
方向における位置情報とに基づいて、前記各作業行程に
おける設定走行軌跡(L)に対する車体横幅方向での位
置(χ)に換算して、前記傾き(ψ)の情報と共に操向
制御情報として利用するとになる。
ところで、第2図に示すように、前記ビーム光投射装置
(B)の設置位置に対する通路長手方向での車体位置(
Y)は、ビーム光投射位置に対する前記一対の受光器(
S1)、 (S2) とがなす角度(α)と、前記一
対の受光器(S1)、 (S2)の通路横幅方向での位
置(β1)、(β2)と、前記一対の受光器(S1)、
(32)の間隔とに基づいて、下記(iii)式から
求めることができる。
(B)の設置位置に対する通路長手方向での車体位置(
Y)は、ビーム光投射位置に対する前記一対の受光器(
S1)、 (S2) とがなす角度(α)と、前記一
対の受光器(S1)、 (S2)の通路横幅方向での位
置(β1)、(β2)と、前記一対の受光器(S1)、
(32)の間隔とに基づいて、下記(iii)式から
求めることができる。
Y”tan a +Y・((R2−11+)−β・ta
nα)−I!2(β−ffl、・tar+α)=0
・・・・・4iii)但し、β= AS’−(f
+−Az戸である。又、ABは前記一対の受光器(S1
)、 (32)の間の距離である。
nα)−I!2(β−ffl、・tar+α)=0
・・・・・4iii)但し、β= AS’−(f
+−Az戸である。又、ABは前記一対の受光器(S1
)、 (32)の間の距離である。
又、前記ビーム光投射位置に対する前記一対の受光器(
S1)、(S2) とがなす角度(α)は、前記誘導用
ビーム光(A)の走査速度(ω)と、前記−対の受光器
(S1)、 (S2)の一方が前記誘導用ビーム光(A
)を受光してから他方が受光するまでの時間差(1)
とに基づいて、下記(iv)式から求めることができる
。
S1)、(S2) とがなす角度(α)は、前記誘導用
ビーム光(A)の走査速度(ω)と、前記−対の受光器
(S1)、 (S2)の一方が前記誘導用ビーム光(A
)を受光してから他方が受光するまでの時間差(1)
とに基づいて、下記(iv)式から求めることができる
。
α=ω・t・・・・・・(iv)
つまり、上記(iii )式から前記ビーム光投射装置
(B)の設置位置に対する車体進行方向での位置(Y)
を求める処理が、第2位置検出手段(102)に対応す
ることになる。
(B)の設置位置に対する車体進行方向での位置(Y)
を求める処理が、第2位置検出手段(102)に対応す
ることになる。
尚、詳述はしないが、この通路長手方向における前記車
体(V)の位置情報は、前記車体(V)が各作業行程の
終端部に達したか否かを判別するための情報や、例えば
、前記一対の受光器(Sl)。
体(V)の位置情報は、前記車体(V)が各作業行程の
終端部に達したか否かを判別するための情報や、例えば
、前記一対の受光器(Sl)。
(S2)夫々の受光面に対して前記誘導用ビーム光(A
)が正面から入射するように、自動的に前記受光面の向
きをビーム光投射位置方向に追尾させるための制御情報
等として利用されることになる。
)が正面から入射するように、自動的に前記受光面の向
きをビーム光投射位置方向に追尾させるための制御情報
等として利用されることになる。
次に、各部の構成について説明する。
第5図に示すように、前記車体(V)の下部の前後左右
の夫々には、走行用モータ(Ml)にて各別に駆動停止
自在な走行車輪(1)が設けられている。
の夫々には、走行用モータ(Ml)にて各別に駆動停止
自在な走行車輪(1)が設けられている。
但し、前記走行車輪(1)は、操向用モータ(M2)に
よって、夫々左右を一対として前後で各別に操向するよ
うに構成されている。
よって、夫々左右を一対として前後で各別に操向するよ
うに構成されている。
尚、第5図中、(2)は清掃用の回転ブラシ、(3)は
車体前後の夫々に設けられた吸水装置である。但し、詳
述はしないが、前記回転ブラシ(2)及び前記吸水装置
(3)は、通路の壁際を清掃する場合には、車体横外側
に突出させた状態でも使用することができるように、車
体横幅方向に位置変更自在に設けられている。
車体前後の夫々に設けられた吸水装置である。但し、詳
述はしないが、前記回転ブラシ(2)及び前記吸水装置
(3)は、通路の壁際を清掃する場合には、車体横外側
に突出させた状態でも使用することができるように、車
体横幅方向に位置変更自在に設けられている。
前記操向用モータ(M2)による操向操作構成について
説明すれば、第6図に示すように、前記走行車輪(1)
を支持する支持部材(4)の夫々が、縦軸芯周りに揺動
自在に支承され、前記支持部材(4)の上端部に、前記
縦軸芯周りの前記走行車輪(1)の揺動に連動して回動
する回転体(5)の夫々が取り付けられ、それら回転体
(5)の夫々を左右でつなぐリンク機構(6)が設けら
れ、もって、前記走行車輪(1)が左右を一対として向
き変更するようになっている。
説明すれば、第6図に示すように、前記走行車輪(1)
を支持する支持部材(4)の夫々が、縦軸芯周りに揺動
自在に支承され、前記支持部材(4)の上端部に、前記
縦軸芯周りの前記走行車輪(1)の揺動に連動して回動
する回転体(5)の夫々が取り付けられ、それら回転体
(5)の夫々を左右でつなぐリンク機構(6)が設けら
れ、もって、前記走行車輪(1)が左右を一対として向
き変更するようになっている。
前記左右の回転体(5)の一方の外周には、前記操向用
モータ()4゜)にて駆動される操向用ギヤ(7)に咬
合するホヤ部が形成されている。
モータ()4゜)にて駆動される操向用ギヤ(7)に咬
合するホヤ部が形成されている。
尚、第6図中、(8)は前記操向用モータ(M2)と前
記操向用ギヤ(7)とを連係させるためのギヤ式の伝動
部、(S3)は前記走行車輪(1)の現在の操向角(δ
)を検出するポテンショメータ利用の操向角検出用セン
サである。
記操向用ギヤ(7)とを連係させるためのギヤ式の伝動
部、(S3)は前記走行車輪(1)の現在の操向角(δ
)を検出するポテンショメータ利用の操向角検出用セン
サである。
そして、前記各作業行程では、車体進行方向に対して前
方側となる左右一対の走行車輪(1)のみを操向する2
輪ステアリング形式を用いると共に、次の作業行程に幅
寄せ移動するときには、前記走行車輪(1)の全てを同
位相で且つ同角度に操向する平行ステアリング形式を用
いるようにしである。但し、次の通路に移動させる場合
等に前記車体(V)を旋回させる必要がある場合には、
前記走行車輪(1)の前後が逆位相で且つ同角度となる
ように操向する4輪ステアリング形式を用いることもで
きるようになっている。
方側となる左右一対の走行車輪(1)のみを操向する2
輪ステアリング形式を用いると共に、次の作業行程に幅
寄せ移動するときには、前記走行車輪(1)の全てを同
位相で且つ同角度に操向する平行ステアリング形式を用
いるようにしである。但し、次の通路に移動させる場合
等に前記車体(V)を旋回させる必要がある場合には、
前記走行車輪(1)の前後が逆位相で且つ同角度となる
ように操向する4輪ステアリング形式を用いることもで
きるようになっている。
前記2輪ステアリング形式による操向制御について説明
すれば、前記設定走行軌跡(い に対する車体横幅方向
での位置(χ)と、前記設定走行軌跡(L)に対する車
体進行方向での傾き(ψ)と、前記操向角検出用センサ
(S3)による現在の操向角(δ)とに基づいて、前記
位置(χ)や傾き(ψ)が大なるほど大なる操向角で操
向するように、下記(V)式に基づいて、目標操向角(
θf)を設定するようにしである。
すれば、前記設定走行軌跡(い に対する車体横幅方向
での位置(χ)と、前記設定走行軌跡(L)に対する車
体進行方向での傾き(ψ)と、前記操向角検出用センサ
(S3)による現在の操向角(δ)とに基づいて、前記
位置(χ)や傾き(ψ)が大なるほど大なる操向角で操
向するように、下記(V)式に基づいて、目標操向角(
θf)を設定するようにしである。
θf=に、・χ+に2・ψ+に3・δ ・・団・(V)
但し、上記式に↓いてKll K2. K3は、操向特
性に応じて予め設定した定数である。
但し、上記式に↓いてKll K2. K3は、操向特
性に応じて予め設定した定数である。
つまり、上記(V)式から目標操向角(θf)を設定し
て、車体進行方向に対して前方側となる左右一対の走行
車輪(1)を2輪ステアリング形式で操向操作する処理
が、受光手段としての前記一対の受光器(S1)、 (
32)の受光情報に基づいて、前記車体(V)が前記設
定走行軌跡(L)に沿って自動走行するように誘導する
誘導手段(101)に対応することになる。
て、車体進行方向に対して前方側となる左右一対の走行
車輪(1)を2輪ステアリング形式で操向操作する処理
が、受光手段としての前記一対の受光器(S1)、 (
32)の受光情報に基づいて、前記車体(V)が前記設
定走行軌跡(L)に沿って自動走行するように誘導する
誘導手段(101)に対応することになる。
ところで、前記車体(V)には、前記一対の受光器(S
υ、 (S2)や前記操向角検出用センサ(S3)の他
、各種のセンサが装備されている。
υ、 (S2)や前記操向角検出用センサ(S3)の他
、各種のセンサが装備されている。
すなわち、第5図に示すように、前記車体(V)の前後
左右夫々の側面部には、前記車体(V)の周囲に障害物
が設定距離内にあるか否かを非接触に検出するための超
音波センサ(S、)と、前記車体(V)が他物が接触す
るに伴って非常停止させるためのバンパー型の接触セン
サ(S、)とが設けられている。又、前記車体(V)が
階段等の段差のある箇所で落下しないようにするために
、床面までの距離が設定距離内にあるか否かを非接触に
検出する超音波センサ利用の段差センサ(S6)が、前
記車体(V)の下部で前記走行車輪(1)よりも車体外
側となる箇所の夫々に設けられている。
左右夫々の側面部には、前記車体(V)の周囲に障害物
が設定距離内にあるか否かを非接触に検出するための超
音波センサ(S、)と、前記車体(V)が他物が接触す
るに伴って非常停止させるためのバンパー型の接触セン
サ(S、)とが設けられている。又、前記車体(V)が
階段等の段差のある箇所で落下しないようにするために
、床面までの距離が設定距離内にあるか否かを非接触に
検出する超音波センサ利用の段差センサ(S6)が、前
記車体(V)の下部で前記走行車輪(1)よりも車体外
側となる箇所の夫々に設けられている。
前記一対の受光器(S1)、 (S2)の受光情報に基
づいて、前記車体(V)を自動走行させるための制御構
成について説明すれば、第1図に示すように、前記一対
の受光器(Sυ、 (S2>の受光位置情報や前記各種
センサの検出情報に基づいて、前記走行用モータ(Ml
)及び前記操向用モータ(M2)を制御するマイクロコ
ンピニータ利用の制御装置(9)が設けられている。つ
まり、前記制御装置(9)を利用して、前記第1位置検
出手段(100)、前記第2位置検出手段(102)、
及び、前記誘導手段(101)の夫々が構成されている
のである。
づいて、前記車体(V)を自動走行させるための制御構
成について説明すれば、第1図に示すように、前記一対
の受光器(Sυ、 (S2>の受光位置情報や前記各種
センサの検出情報に基づいて、前記走行用モータ(Ml
)及び前記操向用モータ(M2)を制御するマイクロコ
ンピニータ利用の制御装置(9)が設けられている。つ
まり、前記制御装置(9)を利用して、前記第1位置検
出手段(100)、前記第2位置検出手段(102)、
及び、前記誘導手段(101)の夫々が構成されている
のである。
尚、第1図中、(10)は前記回転ブラシ(2)の駆動
装置、(11)は前記走行琳モータ(Ml)の回転を検
出するロータリーエンコーダであって、前記車体(V)
の走行速度の制御等に利用されることになる。又、(1
2)は前記車体(V)を自動走行させる通路夫々におけ
る作業行程数、前記誘導用ビーム光(A)の傾斜角度(
θ)の情報、通路幅、及び、通路長さ等の各種走行制御
情報を設定人力するための操作パネルである。
装置、(11)は前記走行琳モータ(Ml)の回転を検
出するロータリーエンコーダであって、前記車体(V)
の走行速度の制御等に利用されることになる。又、(1
2)は前記車体(V)を自動走行させる通路夫々におけ
る作業行程数、前記誘導用ビーム光(A)の傾斜角度(
θ)の情報、通路幅、及び、通路長さ等の各種走行制御
情報を設定人力するための操作パネルである。
ところで、詳述はしないが、前記車体(V)を手動操作
で走行させる場合には、前記操作パネル(12)に設け
られることになる各種操作用レバーやスイッチ等を手動
操作して走行させることになる。
で走行させる場合には、前記操作パネル(12)に設け
られることになる各種操作用レバーやスイッチ等を手動
操作して走行させることになる。
上記実施例では、誘導用ビーム光(A)の二本(八〇、
(A、)を用いて、車体(V)の通路横幅方向での位
置(りを検出させるようにした場合を例示したが、前記
仮想面(F)を通る方向に投射する第2誘導用ビーム光
(A2)を省略してもよい。
(A、)を用いて、車体(V)の通路横幅方向での位
置(りを検出させるようにした場合を例示したが、前記
仮想面(F)を通る方向に投射する第2誘導用ビーム光
(A2)を省略してもよい。
又、上記実施例では、一対の受光器(S1)、 (S2
)を車体横幅方向にも間隔を隔てて位置するように設け
た場合を例示したが、車体横幅方向には同位置で車体前
後方向のみ間隔、を隔てて位置するように設けたり、あ
るいは、車体(V)を往復走行させるように、車体の左
右に二組みを設けて、車体進行方向に応じて左右を切り
換え使用するようにしてもよい。但し、前記一対の受光
器(S1)、 (S2)の受光面をビーム光投射位置方
向に追尾させる場合には、−組みの受光器(Sl)。
)を車体横幅方向にも間隔を隔てて位置するように設け
た場合を例示したが、車体横幅方向には同位置で車体前
後方向のみ間隔、を隔てて位置するように設けたり、あ
るいは、車体(V)を往復走行させるように、車体の左
右に二組みを設けて、車体進行方向に応じて左右を切り
換え使用するようにしてもよい。但し、前記一対の受光
器(S1)、 (S2)の受光面をビーム光投射位置方
向に追尾させる場合には、−組みの受光器(Sl)。
(S2)でも車体(V)を往復走行させることができる
。
。
又、上記実施例では、車体進行方向に対して前方側とな
る走行車輪(1)を2輪ステアリング形式で操向操作す
るようにした場合を例示したが、例えば、設定走行軌跡
(L) に対する車体横幅方向での位置(χ)の修正を
平行ステアリング形式で行わせ、設定走行軌跡(L)に
対する車体進行方向での傾き(ψ)の修正を4輪ステア
リング形式で行わせるようにしてもよい。。
る走行車輪(1)を2輪ステアリング形式で操向操作す
るようにした場合を例示したが、例えば、設定走行軌跡
(L) に対する車体横幅方向での位置(χ)の修正を
平行ステアリング形式で行わせ、設定走行軌跡(L)に
対する車体進行方向での傾き(ψ)の修正を4輪ステア
リング形式で行わせるようにしてもよい。。
又、本発明は、清掃用の作業車の他、各種の作業車を誘
導する場合にも適用できるものであって、各部の具体構
成は各種変更できる。
導する場合にも適用できるものであって、各部の具体構
成は各種変更できる。
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする為
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造
に限定されるものではない。
図面は本発明に係るビーム光利用の作業車誘導装置の実
施例を示し、第1図は制御構成のブロック図、第2図は
ビーム光投射位置と受光手段との位置関係を示す平面図
、第3図は誘導用ビーム光と受光手段の位置関係を示す
車体の正面図、第4図は通路の全体平面図、第5図は作
業車の概略斜視図、第6図は操向操作構成を示す概略斜
視図である。 (A)・・・・・・誘導用ビーム光、(B)・・・・・
・ビーム光投射手段、(V)・・・・・・車体、(θ)
・・・・・・設定角度、(S1)、 (S2)・・・・
・・一対の受光手段、(Lb)・・・・・・設定間隔、
(β1)、(β2)・・・・・・車体横幅方向での位置
、(ω)・・・・・・走査速度、(Y)・・・・・・車
体進行方向での位置、(100)・・・・・・第1位置
検出手段、(101)・・・・・・誘導手段、(102
)・・・・・・第2位置検出手段。
施例を示し、第1図は制御構成のブロック図、第2図は
ビーム光投射位置と受光手段との位置関係を示す平面図
、第3図は誘導用ビーム光と受光手段の位置関係を示す
車体の正面図、第4図は通路の全体平面図、第5図は作
業車の概略斜視図、第6図は操向操作構成を示す概略斜
視図である。 (A)・・・・・・誘導用ビーム光、(B)・・・・・
・ビーム光投射手段、(V)・・・・・・車体、(θ)
・・・・・・設定角度、(S1)、 (S2)・・・・
・・一対の受光手段、(Lb)・・・・・・設定間隔、
(β1)、(β2)・・・・・・車体横幅方向での位置
、(ω)・・・・・・走査速度、(Y)・・・・・・車
体進行方向での位置、(100)・・・・・・第1位置
検出手段、(101)・・・・・・誘導手段、(102
)・・・・・・第2位置検出手段。
Claims (1)
- 誘導用ビーム光(A)を、車体(V)の横側方箇所か
ら、前記車体(V)の走行面に平行で且つビーム光投射
位置を通る仮想面に対して設定角度(θ)を傾斜した方
向に向けて投射しながら、前記車体(V)を走行させる
設定走行軌跡の長さ方向に沿って走査するビーム光投射
手段(B)が、地上側に設けられ、前記車体(V)には
、前記誘導用ビーム光(A)に対する上下方向での受光
位置を検出する一対の受光手段(S_1)、(S_2)
が、車体前後方向に設定間隔(Lb)を隔てて位置する
ように設けられ、前記一対の受光手段(S_1)、(S
_2)の受光位置情報に基づいて、前記ビーム光投射手
段(B)の設置位置に対する車体横幅方向での位置(l
_1)、(l_2)を検出する第1位置検出手段(10
0)と、その第1位置検出手段(100)の情報に基づ
いて、前記車体(V)が前記設定走行軌跡に沿って自動
走行するように誘導する誘導手段(101)とが設けら
れているビーム光利用の作業車誘導装置であって、前記
誘導用ビーム光(A)の走査速度(ω)の情報と、前記
一対の受光手段(S_1)、(S_2)の一方が前記誘
導用ビーム光(A)を受光してから他方が受光するまで
の時間差(t)の情報と、前記設定間隔(Lb)の情報
と、前記ビーム光投射手段(B)の設置位置に対する車
体横幅方向での位置(l_1)、(l_2)の情報とに
基づいて、前記ビーム光投射手段(B)の設置位置に対
する車体進行方向での位置(Y)を検出する第2位置検
出手段(102)が設けられ、前記誘導手段(101)
は、前記第1位置検出手段(100)の情報と前記第2
位置検出手段(102)の情報とに基づいて、前記ビー
ム光投射手段(B)の設置位置に対する前記車体(V)
の前記設定走行軌跡の長手方向での位置を判別するよう
に構成されているビーム光利用の作業車誘導装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63205111A JPH0721727B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | ビーム光利用の作業車誘導装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63205111A JPH0721727B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | ビーム光利用の作業車誘導装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0253113A true JPH0253113A (ja) | 1990-02-22 |
JPH0721727B2 JPH0721727B2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=16501607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63205111A Expired - Lifetime JPH0721727B2 (ja) | 1988-08-18 | 1988-08-18 | ビーム光利用の作業車誘導装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0721727B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0415712A (ja) * | 1990-05-02 | 1992-01-21 | Kubota Corp | 作業車の走行方法 |
-
1988
- 1988-08-18 JP JP63205111A patent/JPH0721727B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0415712A (ja) * | 1990-05-02 | 1992-01-21 | Kubota Corp | 作業車の走行方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0721727B2 (ja) | 1995-03-08 |
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