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JPH03208105A - 床面積を処理する方法及び機械の誘導システム - Google Patents

床面積を処理する方法及び機械の誘導システム

Info

Publication number
JPH03208105A
JPH03208105A JP2260330A JP26033090A JPH03208105A JP H03208105 A JPH03208105 A JP H03208105A JP 2260330 A JP2260330 A JP 2260330A JP 26033090 A JP26033090 A JP 26033090A JP H03208105 A JPH03208105 A JP H03208105A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target
machine
vehicle
light source
distance
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.)
Pending
Application number
JP2260330A
Other languages
English (en)
Inventor
Bruce F Field
ブルース・エフ・フィールド
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tennant Co
Original Assignee
Tennant Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tennant Co filed Critical Tennant Co
Publication of JPH03208105A publication Critical patent/JPH03208105A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0238Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors
    • G05D1/024Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using obstacle or wall sensors in combination with a laser
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO 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
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06Systems determining position data of a target
    • GPHYSICS
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    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0244Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using reflecting strips
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/02Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0231Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means
    • G05D1/0234Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using optical position detecting means using optical markers or beacons

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  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動化された誘導車両、特に、床保守機械を
誘導するための改良された装置及びその方法に関する。
(従来の技術及びその課題) 特定の車両をレーザビームを使用して誘導し、その車両
を誘導するための人間を不要にすることが現在の傾向で
ある。かかるシステムは、本発明の譲受人が所有する米
国特許第4. 790, 402号に記載されている。
この米国特許第4. 790. 402号は、レーザ装
置が取り付けられた車両を開示している。このレーザ装
置は、走査ビームを発生させ、このビームは所望の経路
に沿って車両の前方に取り付けられた一連の各逆反射性
標的によって順次逆射される。反射されたビームは、車
両上のレーザ装置に戻り、経路修正信号を提供し、この
修正信号によって車両はビームを反射させる標的に向け
て舵を取る。
車両が該標的に略到達したならば、レーザは、所望の経
路に沿った機械前方の次の標的を探し、その標的に固定
される。次に、車両は該標的に向けて舵を取り、所望の
経路が終了するまで、次々と同じことを繰り返していく
ある型式の車両の場合、反復的な平行な経路を走行する
ことが有利なことがある。例えば、スイーパ又はスクラ
パーのような床保守機械は、各々、機械の幅寸法以下の
距離だけその隣の経路からオフセットさせた平行な経路
に沿って定常的に駆動される。このようにして、床の全
面積を清掃することが出来る。これは、「領域プイリン
グ(region filling) Jと称されるこ
とがある。米国特許第4, 790, 402号の機械
は、床保守機械であり、かかる平行な経路上にて作動す
ることが予想される。
その誘導システムは、機械上のレーザ装置が常に、次の
標的に向かうようにする。レーザ装置を機械上にて横方
向に動かすための措置が講ぜられており、このため、殆
どの機械が標的線の左側に移動し、次に殆どの機械が、
一回の走行が標的線の左側に行われ、次の走行が標的線
の右側に行われ、又はその反対に行われ得るようにして
ある。このようにして、1本の標的線を基準にして機械
の幅寸法の略2倍の面積を掃除することが出来る。より
広い面積を掃除しようとする場合には、1又は2本以上
の標的線を更に増設しなければならない。
(課題を達成するための手段) 本発明の改良された誘導システム及び方法は、機械の略
前方にある逆反射性標的を基準にすることにより、機械
を誘導するが、その誘導は標的の片側に対して横方向に
オフセットさせ得る点に向けて行われる。そのオフセッ
ト距離は、機械内に選択的にプログラム化され、このオ
フセット距離を順次変更することにより、一連の標的内
の各標的を基準として相当な面積を掃除することが出来
る。その一連の標的内の各標的を順次参照することによ
り、一連の標的のみで殆どの建物の通路の全幅及び長さ
を掃除することが可能となる。
本発明が対象とする自動化された誘導車両は、オハイオ
州、メンターのナムココントロールズ(Nai+co 
Controls)からその登録商標名レーザネット(
Lasernet)という名称にて販売されているモデ
ルLN1xO−30000−40000のようなレーザ
スキャナを利用することが出来る。かかるレーザスキャ
ナの詳細な説明は、米国特許第4. 788. 441
号に記載されている。かかるレーザ装置は、90°の走
査を1秒当たり20回行い、その90°の走査中、標的
から送信機の基準線まで反射されたビームの角度を測定
するための0−10V D Cのアナログ出力を提供す
る。この基準線は90°の走査の中心にあり、レーザス
キャナは車両上に取り付けられており、その走査基準線
は車両の長手方向中心線の垂直面と一致する。このため
、基準線から横方向にオフセットされた軌道が選択され
る場合を除き、5■の出力が、レーザ装置及び該レーザ
装置が取り付けられた車両の真前の標的を表示する一方
、5■よりも低圧の電圧は、車両の片側の標的を示し、
5vよりも高圧の電圧は車両のもう一方側の標的を示す
本発明は、レーザネット( Lasernet一登録商
標)レーザスキャナに関して説明するが、本発明はかか
るスキャナにのみ限定されるものではなく、該レーザス
キャナの出力として記載した特定の電圧は単に一例にし
か過ぎない。ここに記載したように、アナログ出力又は
デジタル出力の何れを有するレーザスキャナも満足し得
るものである。
米国特許第4, 790. 402号に開示されたよう
に、アナログ測定のアナログ出力信号を利用して、舵取
りを修正し、車両がレーザビームを逆反射する標的に常
に向かうようにする。このようにして、機械は既に標的
に向かうため、5vのアナログ信号は舵取り修正が零で
ある。5vより高圧又は低圧の電圧は、機械は標的の方
に向かっていないことを示し、これら電圧を利用して、
機械が標的に向かうように適当な舵取り修正を行う。
本発明において、自動化された車両は、既に選択された
標的の方向を略向くが、該標的を直接目的としない経路
に沿って動くことが出来る。車両は、選択された標的上
に中心決めした想像上の垂直円筒体に対する接点に向か
う線に従う。該円筒体の半径は、車両を標的からオフセ
ットさせる所望の値に等しい。この状況時、機械は各標
的に向かわず、標的を所定の距離をおいて迂回し、各標
的の脇を通り過ぎる。このオフセット誘導は、車両上の
レーザ装置が横方向に全く動かずに行われる。これは全
て電子回路によって行われる。
かかるオフセットされた経路上を走行するとき、標的か
ら基準線までの角度は不断に変化する。このことは、道
に沿って電話線柱が一列に並んでいるが、反対側には配
設されている状態にて人間が真っ直な道を自動車を運転
する場合と比較し得る。
ドライバの視界には、はるか前方の柱が道の中央筋に対
して小さい角度を成して見えるが、自動車が前方に進む
に伴い、柱は、中央筋から増々大きい角度を成して現れ
る。これと同時に、自動車から柱までの距離は不断に短
くなる。
問題は、走査するレーザは、標的に対する角度が増大す
るに伴い、不断に変化する電圧を出力するが、自動化さ
れた車両が「道を真直ぐに進む」とき、舵取り修正を零
にする一定の電圧値をいかにして提供するかということ
である。
本発明に使用されたレーザ装置は、そのアナログ出力に
加えて別の電圧出力を提供する。レーザ装置から標的ま
での距離に比例する0−10vDc程度のアナログ電圧
出力を有する。米国特許第4, 790.402号では
、この出力は利用可能ではあるが、利用されていない。
本発明は、真にこの電圧を利用するものである。車両が
「道を下っているとき」、車両は標的に増々接近し、ア
ナログ距離電圧はより小さくなる。
車両の舵取りを制御するためのシステムの好適な実施例
は、デジタル制御を利用する。レーザスキャナからの出
力は、デジタル型式でない場合には、適当なアナログ・
デジタル変換器によって変換することが出来る。レーザ
装置からの距離信号は、所望のオフセットがプログラム
化されたコンピュータに連続的に供給され、該コンピュ
ータはこれを基にして、所望の角度を表す不断に変化す
る信号を計算する。この所望の信号角度は、レーザスキ
ャナが提供する不断に変化する実際の角度信号と比較さ
れる。これら信号が何れかの時点で等しくない場合、経
路修正のための必須の信号が車両の舵取り制御に付与さ
れ、これにより実際の角度信号が所望の角度信号に等し
くなるまで車両の進行方向が変えられる。これにより、
機械は、各基準標的から所望の距雛だけ横方向にオフセ
ットされた経路上に維持される。一連の標的が設けられ
、回転時に各標的を基準とするならば、このオフセット
モードにて長い距離の経路を走行することが出来る。
車両による領域フィリング作業が必要とされる場合、コ
ンピュータを利用して、車両が異なる予め選択されたオ
フセットを有する一連の平行な経路に順次従うようプロ
グラム化することが可能である。又、車両がより大きく
又は小さい程度に片側又はその反対側に対してオフセッ
トされるように、走行部分の一部をプログラム化するこ
とが可能である。このため、車両がこのようにして固定
された障害物の周囲に沿って舵を取り得るようにプログ
ラム化することが出来る。
(実施例) 上述のように、米国特許第4, 790, 402号は
、本発明の多くの制御要素を有する自動化された誘導車
両を開示している。該米国特許は、引用して本発明に包
含するが、本発明の制御装置については、誘導される車
両を軌道上に維持するために使用される速度セレクタま
で説明する。速度セレクタが車両を軌道上に維持し得る
ようにその回路を実装することは、米国特許第4, 7
90, 402号に開示されたものと同一である。
第1図において、逆反射性標的は符号10で示されてお
り、0,5■程度の干渉性の光を発生させるレーザ光源
14を備えるレーザスキャナ12を視界中に捕える。こ
のレーザ光源は、ヘリウムネオンレーザのようなガス充
填装置とすることが出来る。又は、その開示内容を引用
して本明細書に含めた、本発明の譲受人が所有する19
89年6月30日付けで出願された米国特許出願第37
4, 478号に記載されているようなダイオードレー
ザ源を利用すれば距離を長くすることが出来る。光源は
、回転するミラーに入射する。この回転するミラーは出
力ビームをハウジングの正面開きから横方向に掃引する
ように方向決めする。この掃引が走査面を画成する。ハ
ウジングの正面開きはハウジングの正面に対して直角の
基準線の両側にて45″の走査角度を許容する。
レーザスキャナは、光検出器16の形態による受理手段
を備え、該光検出器からの出力信号はマイクロプロセッ
サ18に送られ、該マイクロプロセッサ18は、標的3
0に対する角度、標的26までの距離、及び標的が実際
に視界28内にあるか否かを示すアナログ又はデジタル
型式の信号を提供する。光検出器は、フォトトランジス
タであることが望ましい。
マイクロプロセッサ18からの出力は、以下に説明する
オフセット制御装置20に接続される。
該オフセット制御装置20は、第2図にrFJで示すよ
うに、車両の経路が、利用する標的から所望の程度にオ
フセットされていることを示す入力21を有している。
この入力は、スイーバの各動作のオフセット程度を制御
し得るようプログラム化したコンピュータから、又はキ
ーパッドのような手動装置から得ることが出来る。
オフセット制御装置からの出力は電圧であり、その5■
の公称出力は、車両がその割り当てられた経路内にある
ことを示す一方、5Vの公称の中間帯より小さく又は大
きい電圧は、経路の修正が必要であることを示す。比較
器22は、車両の経路を示す電圧をオフセット制御装置
20から受け取り、この電圧を正確な所定の5■の基準
電圧と比較する。これら2つの電圧が等しい場合、経路
の修正は必要でなく、速度セレクタ24に出力信号が送
られない。これら2つの電圧が等しくない場合、経路の
修正が必要であり、速度セレクタ24に信号が送られ、
該セレクタ24は米国特許第4, 790, 402号
に記載されたように経路の修正を行う。
第2図において、車両32は、レーザスキャナ12を備
えており、符号34で示した走行方向に向けて動く。車
両の経路を制御するための標的は符号36、38で示さ
れている。2つの標識のみが図示されているが、実際に
は多数の逆反射性標的を一列又は一直線に位置決めする
ことが出来る。
又、標的は、同時には、1つしか使用され得ないことも
理解されよう。車両32の走行方向と現在使用中の標的
との間のオフセット程度はrFJで示されており、機能
可能な標的に対する距離は「R」で示し、レーザスキャ
ナ12が車両の長手方向を中心線を包含する垂直面と視
覚的に捕らえた標的との間の走査面にて見る角度、及び
その走行方向はrAJで示される。機能可能な標的のレ
ーザスキャナの水平面上方の高さはrHJで示される。
しかし、rHJは計算上必要ではなく、標的の高さは重
要でない。
第3図には、デジタル型式のオフセット制御装置20が
図示されている。レーザスキャナ12からのオフセット
制御装置への距離信号入力は、符号26で、及び標的視
界内信号は符号28で示し、角度信号は符号30で示し
てある。標的26との距離信号は、必要であればアナロ
グ・デジタル変換器40及び適当なフィルタ42を介し
てマイクロプロセッサ44に接続する。レーザスキャナ
12からの角度信号30は、必要であればアナログ・デ
ジタル変換器46を介して角度比較器48に接続する。
レーザスキャナがアナログ出力と共に、又は該アナログ
出力に代えて、デジタル出力を有する場合、A/D変換
器40,46は不要である。
これら変換器は、レーザスキャナがデジタル出力ポート
を有しない場合にのみ必要である。
距離信号26及び標的視界内信号28は、距離フィルタ
42に接続される。これは、レーザビームが1つの標的
を離れ、次の標的を探すまでに僅かな時間的間隔がある
からである。これら時間的間隔中、距離信号は最大値に
達し、距離信号にスパイクを生じさせる。標的視界内信
号は、標的の間欠的ロスを拾いあげ、距離フィルタを制
御して距離を正確に表示しないスパイクの発生を抑制す
る。
第2図に関して説明したように、第2図の符号36のよ
うな基準標的から特定の所望のオフセット距離rFJに
ある経路上の車両は、任意の所定の瞬間にて、機能可能
な標的から車両の長手方向中心線を通る垂直面までの走
査面内に瞬間的な角度rAJを有している。この時点に
て、レーザ装置から標的までは一定の距離又は範囲rR
Jがある。この関係は、等式sinA=rオフセット(
F)/距離(R)」又はその同等の式A =arcsi
n rオフセット(F)/距離(R)」により規定され
る。
所望のオフセット程度はマイクロプロセッサ44にプロ
グラム化し、該マイクロプロセッサ44には、レーザス
キャナから得られた距離信号26も供給される。マイク
ロプロセッサ44からの出力信号は、所望の角度rAJ
を示す信号となり、該信号は、選択されたオフセット及
び観測された距離にて、車両が選択された瞬間に標的に
対して所望のオフセット程度にて経路上にあるようにす
るために必要とされる。この計算は、上記等式を解くこ
とにより、又はコンピュータ記憶装置の検索テーブルを
利用して行うことが出来る。該検索テーブルは、車両が
標的に接近するときのレーザによる距離測定に生ずる誤
差を補正するためその入力を増すことが出来るという利
点がある。例えば、レーザネットレーザスキャナを使用
する場合、その距離測定は、走査ビームが既知幅寸法の
標的を横断して掃引する時間から得られる。このスキャ
ナを担持する車両が、標的に直接ではなく標的の脇を通
る経路にて標的に接近する場合、スキャナが見る標的の
見かけの幅寸法は、車両が標的に接近するのに伴い、徐
々に短縮される。このため、観測された距離測定値を観
測された角度測定値のcosinにより割ることを内容
とする修正が行われない限り、距離測定値に誤差が生じ
る。かかる修正は検索テーブルに組み込み、コンピュー
タ内にて必要とされる計算を簡単にすることが出来る。
別のレーザスキャナを使用する場合、かかる修正が不要
である場合もあり、検索テーブルを使用するよりも直接
計算する方が望ましい場合もある。
これらはソフトウェアの選択如何による。
マイクロプロセッサ44からの出力、即ち所望の角度を
示す信号は、角度比較器48に接続され、該角度比較器
48にて、該信号はレーザスキャナ12からの角度信号
30によって示される実際の角度と比較される。これら
2つの角度信号が等しくない場合、車両は、所望のオフ
セットに対して正確に進行していないことを示す。計算
された角度信号と観測された角度信号との差は、比較器
22に誤差信号を付与し、車両を所望の進行方向に変更
し、所望のオフセット程度が得られるようにする。角度
比較器48からの出力信号は、デジタル型式であり、D
/A変換器50によりアナログ形態に変換されて比較器
22内で使用される。特定のオフセット及び距離に対す
る所望の角度を計算するコンピュータプログラムは、レ
ーザ出力を定期的にサンプリングし、必要とされる頻繁
な間隔にて舵取りの修正を行う。
米国特許第4. 790, 402号は、機械が前方に
進みその下を通るとき、レーザが常に天井に取り付けた
一連の標的の方向を向いているようにするために使用す
る垂直トラッカを記載している。この垂直トランカは、
本発明にも利用される。レーザは、標的がレーザの走査
界内にある限りその特定の標的からの反射信号を受け取
る。機械が標的に接近すると、レーザは、標的が視界外
になるまで該標的に関する距離及び角度情報を提供する
。垂直トラッカは、レーザが機械の概ね前方に取り付け
られた次の標的に固定されるまで、レーザを動かし、次
に、レーザは該次の標的に関する距離及び角度情報を自
動的に記録し始める。オフセット誘導システムは、上述
のように機能し、回転時、各標的からオフセットされた
経路上にて機械の舵取りを行う。
レーザスキャナが行うレーザから標的までの距離の測定
値は、走査レーザビームが標的の幅を掃引するのに必要
とされる時間に基づいている。距離を正確に測定するた
めには、全ての標的が既知の一定の幅を有することが必
要とされ、標準的な標的の幅寸法として6インチを選択
した。これ以外の例えば7インチという標的幅寸法を選
択する場合、歪曲した距離信号が発生されよう。これを
利用して新たなオフセットを設定したり、又は所定のオ
フセットの値を変えることが出来る。
このようにして、例えば、掃引しようとする特定の通路
が幅6インチの標的を備え、一定のオフセントが機械に
設定されるとすると、その通路内ではこれらオフセット
程度に従うことになる。次に、別のオフセットが必要な
別の通路において、例えば幅7インチの標的が取り付け
られているとする。これにより、オフセットは機械のオ
フセット設定値を変更することなく、必要な値に変える
ことが出来る。このようにして、機械はプログラムを変
更することなく、再度最初の通路で使用することが出来
る。
本発明は、床保守機械に必要とされる領域フィリング作
業を行うのに特に適している。複数の標的を、典型的に
領域の中心にて領域の上方に直線状又は一列に配置する
ことが出来るが、これ以外の形態としてもよい。機械は
一連のパス中、該領域を横断して一端から他端まで動く
ようにされる。
各パス中、機械が標的に誘導されるとき特定のオフセッ
ト程度が維持される。各パスの終了時、機械は反転され
、米国特許第4. 790, 402号に記載したよう
に、オフセット程度がコンピュータにより変更され、後
続のパスがその前のパスから横方向に離間されるように
する。頭上標的の場合、一回のパスは、オフセット零に
て行うことが出来る。
領域全体の処理が完了するまで、この手順が繰り返され
る。
領域フィリング作業を更に改良されたものにするために
は、各パスの終端部分に特別なマーカ標的を配置し、機
械が回転し、別のオフセットにより次のパスを開始すべ
きときが機械に表示されるようにする。これらは、掃除
する床面積の天井又はその面積の上方に位置決めされた
下向きの逆反射性標的とすることが出来る。米国特許第
4, 790,402号に記載されているように、赤外
線ビームを送りかつ受け取ることの出来る赤外線光電セ
ンサを機械に取り付け、垂直上方に向けることが出来る
。機械がこれら標的の1つの下を通るとき、センサから
の上向きの光ビームが標的によって逆反射されて該セン
サに戻り、パスの終端に達し、新たなパスを開始すべき
ことを示す信号を発生させる。反転は180°の回転と
することが出来、機械の幅に略等しい量だけ次のオフセ
ットを変えることが出来る。又は、1800の回転が望
ましくなく、又は車両が大き過ぎて利用可能なスペース
内で180°の回転が不可能である場合、これ以外の領
域フィリングパターンとしてもよい。第1の線とは異な
る方向の第2の標的線を利用することも可能である。
レーザスキャナは、その光学的中心が機械の長手方向中
心線を包含する垂直面内に位置するように機械に取り付
けることが望ましい。舵取り目的のための機械から標的
までのオフセット距離は、レーザスキャナから標的まで
のオフセット距離と等しくする。しかし、機械の形態に
よりスキャナをこの位置に取り付けることが物理的に不
可能である場合がある。かかる場合、スキャナは必要に
応じて、機械の中心線面の片側に位置決めすることが出
来る。次に、コンピュータにプログラム化しようとする
所望のオフセット程度は、スキャナの偏心位置に合わせ
て調節することが出来る。このようにして、例えば、ス
キャナが機械の中心線の右側に位置決めされる場合、コ
ンピュータに入力される所望のオフセット程度は、スキ
ャナが機械の中心線から外れる量に従い、機械の右側の
標的に対しては少なくし、機械の左側の標的に対しては
大きくなるようにする。その結果、誘導は、スキャナが
機械の中心線上にあり、何らの調節を行わない標的に対
する所望のオフセット程度をコンピュータにプログラム
化する場合と同一となる。
本発明の好適な実施例について上述したが、多くの変形
例、置換及び変更を加え得ることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第1図はレーザ誘導される車両の経路をオフセットを制
御する回路のブロック図、 第2図は車両の上にてかつ該車両の略前方に取り付けら
れた逆反射性標的から横方向にオフセットされた経路上
を移動する車両に適用された本発明を示す線図、 第3図はオフセット制御のブロック図である。 10:逆反射性標的  12:レーザスキャナ14:レ
ーザ光源   16:光検出器18:マイクロプロセッ
サ 20・オフセット制御装置 21:入力      26、3o:標的22:比較器
     24:速度セククタ28:視界      
32:車両 34:走行方向    36、38:標的40、46:
アナログ・デジタル変換器42:フィルタ    48
:角度比較器外f名 手 続 補 正 書(方式) 平底 3年 2月/工日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、床保守機械を自動的に誘導し、機械の幅寸法に対し
    て長い幅寸法の床面積を処理する方法にして、 複数の逆反射性標的を、処理されるべき床面積に対して
    一列に位置決めする段階と、 床保守機械を床面積の一端から他端まで一つのパスにお
    いて移動させて該床面積を横断させ、該機械が該パスの
    期間中に各標的を基準として順次誘導され、該標的から
    所定のオフセット距離を維持する段階と、 前記所定のオフセット距離を順次変更し、床面積全体が
    処理されるまで、連続的なオフセット距離にて付加的な
    パスを行わせる段階と、を備えることを特徴とする方法
    。 2、請求項1記載の方法にして、 機械をパスの終端付近にて回転させ、機械の床処理装置
    の幅に略等しい程度、オフセット距離を変更する段階を
    更に備える方法。 3、請求項1記載の方法にして、 所定の方向に単一列の標的のみが存在する方法。 4、請求項1記載の方法にして、 所定のオフセット距離が、パスの期間中、順次変更され
    、車両がそのパス期間中、所定の障害物の脇又はその周
    囲を動き得るようにする方法。 5、請求項1記載の方法にして、 パスの終端を画成するマーカ標的を位置決めし、機械が
    マーカ標的に達したことを検出する段階を更に備える方
    法。 6、床保守機械が、機械の長手方向中心線を包含する垂
    直面内に位置決めされた光源を備える請求項1記載の方
    法にして、 所望の各パスの終端から所望の距離だけオフセットされ
    た連続的な位置に逆反射性標的を位置決めし、該標的が
    光源よりも高所に位置決めされるようにする段階と、 光ビームが前記光源から走査面を通って横断されるよう
    にする段階と、 走査面の仰角を制御することにより、走査面が1つの標
    的と略連続的に交差して、該標的を視角内に維持する段
    階と、 機械の長手方向軸線を包含する垂直面と光源から視界内
    の標的までの光ビームとの間の走査面内の実際の角度を
    検出する段階と、 光源から視界内の標的までの距離を検出する段階と、 光源から視界内の標的までの所望のオフセット距離及び
    検出された距離を利用して、機械の長手方向軸線を包含
    する垂直面と光源から視界内の標的までの光ビームとの
    間の走査面内の所望の角度を測定する段階と、 実際の角度が所望の角度に等しくなるように機械の舵取
    りを行う段階と、 床全体の処理が完了するまで、各パスの実行期間中、各
    標的に対して上記手順を順次反復する段階と、を備える
    方法。 7、請求項1記載の方法にして、 単一列の標的のみが存在する方法。 8、車両が所望の経路に沿って走行するように自動的に
    誘導される車両を制御する方法にして、光源を車両上に
    車両の長手方向中心線の垂直面内に位置決めされるよう
    に位置決めする段階と、所望のパスから所望の距離だけ
    横方向にオフセットされた複数の逆反射性標的が、光源
    より高所に位置決めされるように位置決めする段階と、
    光ビームを光源から走査面を通って横断させる段階と、 走査面の仰角を制御することにより、走査面が1つの標
    的と略連続的に交差して標的を視界内に維持する段階と
    、 車両の長手方向軸線を包含する垂直面と光源から視界内
    の標的までの光ビームとの間の走査面内の実際の角度を
    検出する段階と、 光源から視界内の標的までの距離を検出する段階と、 光源から視界内の標的までの所望のオフセット距離及び
    視界内内の検出された距離を利用し、機械の長手方向軸
    線を包含する垂直面と光源から視界内の標的までの光ビ
    ームとの間の走査面内の所望の角度を測定する段階と、 任意の所定の時点にて、実際の角度が所望の角度に等し
    くなるように機械の舵取りを行う段階と、を備える方法
    。 9、請求項8記載の方法にして、 光源を機械の長手方向中心線から横方向にオフセットさ
    れた位置にて機械上に位置決めする段階と、 光源が機械の中心線からオフセットされた距離だけ標的
    からの所望のオフセット程度を調節され、光源が機械の
    長手方向中心線の垂直面内に位置決めされた場合と同一
    の方法にて前記所望の経路に従うようにする段階と、を
    備える方法。 10、自動的に誘導される車両の誘導システムにして、 車両上に取り付けられ、光ビームを発生させかつ光ビー
    ムを走査面を通って横断させる検出手段と、 連続的位置に配設されかつ検出手段の高さより高所に位
    置決めされた複数の離間した逆反射性標的と、 走査面が標的の1つと略連続的に交差し標的を視界内に
    維持するように走査面の仰角を制御する追跡手段と、 視界内の標的から反射された光を反復的に検出し、かつ
    センサから標的までの距離の変化を示すと共に、車両の
    長手方向軸線を包含する垂直面とセンサから視界内の標
    的までの光ビームとの間の走査面内の角度の変化を示す
    連続的信号を提供する手段を備える検出手段と、 距離信号及び角度信号を組み合わせ、舵取り信号を提供
    して、順次各標的から所望のオフセット距離にある経路
    に沿って車両が動く状態を維持する手段と、を備えるこ
    とを特徴とする誘導システム。 11、請求項10記載の誘導システムにして、前記複数
    の標的が、 検出手段がセンサから標的までの距離を示す第1の信号
    を提供しかつ対応する舵取り信号を発生させる第1の幅
    寸法の第1の標的と、 対応して異なる距離信号及び対応して異なる舵取り信号
    を発生させる、第2の幅寸法の少なくとも1つの第2の
    標的と、を備える誘導システム。
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