JPH01124008A - 誘導装置 - Google Patents

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〕 この発明は、平面上を移動する移動体同士の衝突回避を
操舵により実親する誘導装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、移動体どうしの衝突回避方法としては。

移動体操縦者どうしの目視によるものの他、電波や超音
波を発射して相手移動体から返ってくるエコーにより相
手移動体の位置、運動を操縦者に知らせる方法等があっ
た。

〔発明が解決しようとする問題点〕

平面上を移動する移動体では、衝突回避が重要な問題で
ある。従来、有人の場合は人間の感覚と判断によって衝
突を回避してきたが、速度が早くなり、移動体数が多く
なってくると不正確になる。

また無人の場合は、電波や超音波エコーによる方法があ
ったが、ノイズ、混信等の問題があった。

この発明は、このような問題点を解決するためになされ
たもので、ノイズが乗らず混信の心配の無いレーザビー
ムを使い、高速かつ複数の移動体に関して衝突回避がで
きるように計算機を用いてリアルタイムに操舵を制御す
るようにした誘導装置である。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明にかかる誘導装置は、レーザビームを発射する
レーザビーム発振器と、レーザビームを来た方向に反射
するコーナーキューブプリズムと。

発射したレーザビームが相手から反射してきたときレー
ザビームを識別するレーザビーム識別装置と、相手移動
体の位置、進行方位、速度を計算する相手移動諸元計算
器と、自車の位置、進行方位。

速度を計算する自車移動諸元計算器と、操舵によって衝
突を回避する経路を自動的に計算する衝突回避経路計算
器と、操舵方法を制御する操舵制御装置を移動体上に設
けたものである。

〔作用〕

この発明においては、相手移動体の移動諸元と゛　自車
の移動諸元から衝突位置を計算し９回避ルールに従った
回避経路を決定する。この回避経路上を自車が移動する
ように操舵することにょシ衝突回避を実現する。

〔実施例〕

第１図（Ａ１．田）は、この発明にょる誘導装置の一実
施例に使用される移動体の二面図である。ｍは移動体の
本体であり、レーザビームを発射するレーザ発振器（２
１，レーザ発振器（２）全回転させるレーザ発振器回転
用モータ１３１．．４個のコーナーキューブプリズム（
４１，レーザ発振器（２１の発射口に取り付けられた光
センサ（５）、レーザ発振器１２＋の回転軸に取シ付け
られたロータリーエンコーダ１６）、ジャイロ（７）、
各装置からのデータをリアルタイムで処理する計算機（
８１，操舵用モータ（９）全搭載している。

レーザ発振器（２１，光センサ（５１，ロータリーエン
コ−ダ（６）、ジャイロＣ７）、操舵用モータ（９１は
計算機（８）Ｋ接続されている。

第２図において、自車Ｈ，相手移動体（Ｉｌｌの関係を
、自車位置（Ｘｏｓ　Ｙｏ　）　−自車速度ｖｏ、自車
進行方位θ。、相手位置（Ｘｌ、Ｙｌ）、相手速度ｖ１
゜相手進行方位θ１．衝突位置（ｘ、　ｙ　）　、　　
衝突位置までに所要する衝突予測時間ｔ、衝突回避を始
める衝突回避開始時間Ｔで定義する。

第３図は全体構成図であシ１回転するレーザ発振器（２
１から発射されたレーザビームは相手のコーナーキュー
ブプリズム（４１で反射され光センサ１５１で受光する
。受光したレーザビームはレーザビーム識別装置（１２
で自分の発射したレーザビームのみ全有効とみなす。レ
ーザビームが有効な場合、レーザビーム識別装置ａ’ａ
では、レーザ発振器（２１がレーザビームを発射した時
刻と光センサ（５１で受光した時刻の差と、ロータリー
エンコーダ（６）から読み取ったそのときのレーザビー
ムの方向をそれぞれデータとして相手移動諸元計算器ａ
３に送る。

相手移動諸元計算器（Ｉ３では送られてきたレーザビー
ムの往復時間とレーザビームの方向に基づき相手位置（
Ｘｌ　＋　Ｙｌ　）　ｅ相手速度ｖ１．　　相手進行方
向θ１を計算し衝突回避経路計算器ａｇｃ送る。

自車移動諸元計算器（１４１はジャイロ（７）からのデ
ータに基づいた自車位置（Ｘｏ、Ｙｏ）、自車速度Ｖ。

。 自車進行方向θ０を計算し衝突回避経路計算器ａ５１に
送る。

衝突回避経路計算器ｕｉでは、衝突位置（ｘ、ｙ）及び
衝突予測時間ｔｉ計算し、　　ｔ（’ｌ’になったとき
衝突回避経路を割り出し操舵制御装置ＯＢに送る。

操舵制御装置１１６１では、自車が衝突回避経路上を移
動するように操舵用モータ１９１　：ｉ制御する。

第４図では、衝突回避横路計算器ｔｉりにおける一回の
回避処理のロジックをフローチャートでしめす０ ます、ｆｉηにおいて衝突位置（、ｘ、ｙ）が有るか無
いか判断し、衝突位置が有る（自車と相手が衝突する可
能性が有る）とき、４１Ｇにおいてｔ＜Ｔ　’ｅ判断す
る。ｔ＜Ｔ即ち衝突予測時間が衝突回避開始時間より短
くなるという条件のもとにぢいて、１１９で通常モード
（操縦制御権をマニュアルの操縦装置が持っている）か
ら回避モード（操縦制御権を計算機が持っている）に移
す。

次に■において、相手位置が自車の進行方向のどちらに
あるかの情報によりＱｌ）、■、器の３種類の回避経路
パターンからひとつ選択する。

相手位置が自車の進行方向の左にある場合、Ｑｌ）の左
に操舵するパターンを選択する。

相手位置が自車の進行方向の右にある場合、のの直進す
るパターンを選択する。

相手位置が自車の進行方向上にある場合、■の左に操舵
するパターンを選択する。

（２）では選択された回避経路パターンを基礎に衝突回
避経路を計算し、　ｃ！５１においてそれらのデータを
操舵制御装置化に送る。

最後に、■において回避モードから通常モードに戻す。

〔発明の効果〕

以上のようにこの発明によれば、レーザビームを用いて
相手移動諸元を検知し、計算機によって操舵装置を制御
する構成になっているので、高速で移動する複数の移動
体でも容易に衝突回避が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図■、（Ｂ１は、この発明による誘導装置の一実施
例に使用される移動体の二面図、第２図は移動体間及び
衝突位置の関係を定義した図、第３図は全体構成図、第
４図は一回の回避処理のロジックを説明するフローチャ
ートを示した図である。 図において（１）は移動体の本体、（２１はレーザ発振
器、（３）はレーザ発振器回転用モータ、（４）はコー
ナーキューブプリズム、（５：は光センサ、（６）はロ
ータリーエンコーダ、（７）はジャイロ、（８）は計算
機、（９１は操舵用モータである。 尚、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　レーザビームを周囲に向けて発射するレーザ発振器、
   他の移動体の発射したレーザビームを来た方向に反射す
   るコーナーキユーブプリズム、自分が発射し他の移動体
   のコーナーキユーブプリズムから反射されてきたレーザ
   ビームを受光したとき信号を出す光センサ、光センサか
   らの信号により受光したレーザビームを識別するレーザ
   ビーム識別装置、レーザ発振器を回転させるレーザ発振
   器回転用モータ、レーザ発振器回転用モータの回転角度
   を検知するロータリーエンコーダ、レーザビーム識別装
   置とロータリーエンコーダからの出力により衝突回避の
   相手となる移動体の位置、進行方位、速度を計算する相
   手移動諸元計算器、平面での加速度を検知するジャイロ
   、ジャイロからの出力により自車の位置、進行方位、速
   度を計算する自車移動諸元計算器、相手移動諸元計算器
   と自車移動諸元計算器の出力から衝突位置を計算し、操
   舵によつて衝突を回避する経路を自動的に計算する衝突
   回避経路計算器、衝突回避経路計算器の出力に基づき操
   舵方法を制御する操舵制御装置、操舵制御装置の出力に
   よつて自車の車輪の向きを変える操舵用モータからなる
   移動体の誘導装置。