JPH1038585A - Device and method for position estimation - Google Patents
Device and method for position estimationInfo
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Landscapes
- Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自己の位置を推定
しながら自動で移動する自律走行車両に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an autonomous vehicle that automatically moves while estimating its own position.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自律走行車両が決まった経路に沿って走
行できるようにするものとしては、例えば特開平５ー１
１９８３３号公報に記載のように、地中に埋設した誘導
ケーブルから漏れ出す電磁波をたよりに誘導する方法、
特開平４ー７７１６号公報に記載のように、地上に固定
された反射板に光を投射し、その反射する方向から位置
を推定する方法が知られている。◆また、特開平５ー２
８４８０６号公報に記載のように、方位センサーと距離
センサーを用いて位置を推定するものもある。2. Description of the Related Art For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-1 discloses an autonomous vehicle that can travel along a predetermined route.
No. 19833, a method for guiding electromagnetic waves leaking from an induction cable buried underground,
As described in JP-A-4-7716, there is known a method of projecting light onto a reflector fixed on the ground and estimating a position from a direction of reflection. ◆ Also, Japanese Patent Laid-Open No.
As described in Japanese Patent No. 84806, there is a method of estimating a position using an azimuth sensor and a distance sensor.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の項の
最初に述べた、特開平５ー１１９８３３号公報に記載の
例においては、地面を掘り起こしてケーブルを埋めると
いう余分な作業が必要になり、場合によってはケーブル
の敷設が困難なところもあり、費用と時間との両面にお
いて不具合がある。また、特開平４ー７７１６号公報に
記載の例では、反射板の設置、反射板の位置の測量、お
よびその結果の自律移動車への入力という多大な労力を
要する。In the example described in JP-A-5-119833, which is described at the beginning of the section of the prior art, an extra operation of digging up the ground and burying the cable is required. However, in some cases, it is difficult to lay cables, and there are problems in both cost and time. Further, in the example described in JP-A-4-7716, a great deal of labor is required to install a reflector, measure the position of the reflector, and input the result to an autonomous mobile vehicle.
【０００４】これらの不具合を解消するために、特開平
５ー２８４８０６号公報に記載の例では、ケーブルや反
射板の設置や測量が不要な代わりに、方位センサーと距
離センサーのデータを累積する位置推定法を用いている
が、精度の面で要求される仕様を十分に満足していると
は言い難い。つまり、特開平５ー２８４８０６号公報に
記載の位置推定法では車輪の滑りを考慮しておらず、カ
ーブの回転半径などの条件によって車輪がすべることに
起因する精度の低下を無視している。In order to solve these problems, in the example described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-284806, it is not necessary to install cables or reflectors or to measure the position. Although the estimation method is used, it cannot be said that the specifications required in terms of accuracy are sufficiently satisfied. In other words, the position estimation method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-284806 does not consider wheel slippage, and ignores a decrease in accuracy due to wheel slippage due to conditions such as a turning radius of a curve.
【０００５】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決し、カーブの回転半径により変化する車輪の滑りをも
考慮して、速度および位置を推定すること、及びその方
法を適用した位置推定装置を提供することにある。◆本
発明の他の目的は、簡単な方法で位置を推定できる信頼
性の高い位置推定方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, to estimate a speed and a position in consideration of a wheel slip which changes according to a turning radius of a curve, and to estimate a position by applying the method. It is to provide a device. Another object of the present invention is to provide a highly reliable position estimation method capable of estimating a position by a simple method.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の態様は、自律走行車両の位置を推定す
る位置推定装置において、前記車両の移動軌跡を記憶す
る移動軌跡記憶手段と、この車両に備えられた車輪の回
転速度を検出する回転速度検出手段と、車両の回点半径
と車輪に実効周長との関係を記憶する実効周長記憶手段
とを設け、前記移動軌跡記憶手段に記憶された移動軌跡
と、前記回転速度検出手段で検出された車輪の回転速度
と、前記実効周長記憶手段に記憶された実効周長とに基
づいて車両の位置を推定する推定手段を設けたものであ
る。According to a first aspect of the present invention, there is provided a position estimating apparatus for estimating a position of an autonomously traveling vehicle, comprising: a moving locus storing means for storing a moving locus of the vehicle; And a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of a wheel provided in the vehicle; and an effective circumference storing means for storing a relationship between a turning radius of the vehicle and an effective circumference of the wheel. Estimating means for estimating the position of the vehicle based on the movement trajectory stored in the storing means, the rotational speed of the wheel detected by the rotational speed detecting means, and the effective circumference stored in the effective circumference storing means. Is provided.
【０００７】そして、移動軌跡の所定位置を検出する位
置検出手段を設ける、車両の回転角を検知する回転角検
知手段を設け、この回転角検知手段が検知した回転角に
基づいて車両の回転半径を推定する回転半径推定手段を
設けたる、車両の移動距離を検出する移動距離検出手段
と、前記車両の回転半径を検出する回転半径検出手段と
を設け、前記推定手段はこの移動距離検出手段が検出し
た移動距離と、回転半径検出手段が検出した回転半径と
に基づいて車両の位置を推定するようにしてもよい。ま
た、移動距離検出手段はグローバル ポジショニング
システム装置であってもよい。Further, there is provided a rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the vehicle, provided with position detection means for detecting a predetermined position of the movement trajectory, and a turning radius of the vehicle based on the rotation angle detected by the rotation angle detection means. A moving radius detecting means for detecting a moving distance of the vehicle, and a turning radius detecting means for detecting a turning radius of the vehicle, wherein the moving distance detecting means is provided. The position of the vehicle may be estimated based on the detected moving distance and the turning radius detected by the turning radius detecting means. In addition, the moving distance detection means is global positioning
It may be a system device.
【０００８】上記目的を達成するための本発明の第２の
態様は、自律走行する車両の位置を推定する位置推定方
法において、車両の回転半径に基づいて車輪の実効周長
を算出し、この実効周長に基づいて車両の進行速度を演
算し、この演算した進行速度から車両の位置を推定する
ものである。According to a second aspect of the present invention, there is provided a position estimating method for estimating a position of an autonomously traveling vehicle, comprising calculating an effective circumference of wheels based on a turning radius of the vehicle. The traveling speed of the vehicle is calculated based on the effective circumference, and the position of the vehicle is estimated from the calculated traveling speed.
【０００９】ところで、図１に模式的に示した３輪移動
車において、前２輪で移動車の速度を推定する場合、あ
るいは図２に模式的に示した４輪移動車において、前２
輪または後２輪で移動車の速度を推定する場合を考え
る。前２輪あるいは後２輪のように対になった２つの車
輪の回転速度をn1、n2とすると、滑りがなければ進行速
度ｖは、２つの車輪の周の長さd1、d2を用いて（式１）
で表される。◆ v = (d1*n1+d2*n2)/2 ……………（式１） 実際の移動車においては、車輪が滑らないという仮定が
成り立つことは稀であり、速度の推定に高い精度を要求
されるときは滑りも考慮して進行速度を推定する必要が
ある。滑りは、図３に示すように主として車体の回転半
径rに依存し、大回りする場合は滑りが小さく、小回り
する場合は滑りが大きい。そこで、滑りも考慮した１回
転あたりの進行距離d1(r）およびd2(r)を用いると、進
行速度ｖは（式２）で表される。◆ v = {d1(r)*n1+d2(r)*n2}/2 ………………（式２） d1(r)およびd2(r)を実効周長と呼ぶ。d1(r)、d2(r)の一
例を図４に示す。この図４では、右向きの回転のときは
回転半径を正で、左向きの回転のときは回転半径を負の
値で表わしている。By the way, in the three-wheel mobile vehicle schematically shown in FIG. 1, when the speed of the mobile vehicle is estimated by the front two wheels, or in the four-wheel mobile vehicle schematically shown in FIG.
Consider a case in which the speed of a moving vehicle is estimated using wheels or two rear wheels. Assuming that the rotation speeds of the two wheels in pairs such as the front two wheels or the rear two wheels are n 1 and n 2 , if there is no slip, the traveling speed v is the circumference d 1 and d of the two wheels. Using 2 (Equation 1)
It is represented by ◆ v = (d 1 * n 1 + d 2 * n2 ) / 2 …………… (Equation 1) In an actual moving vehicle, it is rare that the assumption that the wheels do not slip is rare, and the speed is estimated. When high precision is required, it is necessary to estimate the traveling speed in consideration of slippage. As shown in FIG. 3, the slip mainly depends on the turning radius r of the vehicle body. The slip is small when making a large turn and the slip is large when making a small turn. Therefore, when the traveling distances d 1 (r) and d 2 (r) per rotation in consideration of slip are used, the traveling speed v is expressed by (Equation 2). ◆ v = {d 1 (r) * n 1 + d 2 (r) * n 2 } / 2 …………… (Equation 2) Let d 1 (r) and d 2 (r) be the effective circumference Call. FIG. 4 shows an example of d 1 (r) and d 2 (r). In FIG. 4, the turning radius is represented by a positive value when rotating rightward, and the rotating radius is represented by a negative value when rotating leftward.
【００１０】一方、図３に示すように車体の進行角度を
θで表すと、車体の位置(x，ｙ）は（式３）および（式
４）で表される。On the other hand, when the traveling angle of the vehicle body is represented by θ as shown in FIG. 3, the position (x, y) of the vehicle body is represented by (Equation 3) and (Equation 4).
【００１１】 ｘ＝∫ｖ・ｃｏｓθdt ………………（式３） ｙ＝∫ｖ・ｓｉｎθdt ………………（式４） （式３），（式４）を用いることにより、移動体の位置
（ｘ，ｙ）を高精度に推定できる。X = ∫v · cos θdt (Equation 3) y = ∫v · sin θdt (Equation 4) Moving by using (Equation 3) and (Equation 4) The position (x, y) of the body can be estimated with high accuracy.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施例を図面
を用いて説明する。◆図５に、本発明に係る速度推定装
置の実施例の模式図を示す。自動移動車の対をなす前輪
または後輪１、２には、エンコーダ３、４が各々設けら
れており、車輪の回転に応じてパルス信号を出力する。
このパルス信号はカウンタ５、６に入力され、カウンタ
５、６はパルス信号を回転速度に対応したディジタル信
号、すなわち前述のn1、n2に変換する。実効周長乗算器
７、８は後述する方法により求められた回転半径を用い
て実効周長メモリ１０、１１を参照して各々の車輪の実
行周長を演算する。なお、実効周長メモリ１０、１１に
は予め図４に示したような回転半径と実効周長d1(r),d2
(r)との関係が記憶されている。実効周長乗算器７、８
においてはさらに、得られた実効周長にカウンタ５、６
から送られた回転速度を乗算し、(式２)で示された車輪
１、２の進行速度を求める。そして、平均器９におい
て、各車輪の進行速度vの平均を求めることにより、移
動車の速度を推定する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 5 is a schematic diagram of an embodiment of the speed estimation device according to the present invention. Encoders 3 and 4 are respectively provided on the front wheels or rear wheels 1 and 2 forming a pair of the automatic moving vehicle, and output pulse signals in accordance with rotation of the wheels.
This pulse signal is input to the counter 5 and 6, the counter 5 and 6 converts the pulse signal digital signal corresponding to the rotational speed, i.e., n 1, n 2 above. The effective circumference multipliers 7 and 8 calculate the effective circumference of each wheel by referring to the effective circumference memories 10 and 11 using the turning radii obtained by a method described later. It should be noted that the effective circumference memories 10 and 11 store in advance the turning radius and the effective circumference d1 (r), d2 as shown in FIG.
The relationship with (r) is stored. Effective circumference multipliers 7, 8
In addition, in the obtained effective circumference, the counters 5, 6
Is multiplied by the rotation speed sent from the vehicle to obtain the traveling speed of the wheels 1 and 2 shown in (Equation 2). Then, the averager 9 estimates the average of the traveling speeds v of the respective wheels to estimate the speed of the moving vehicle.
【００１３】つぎに、上記移動車の速度推定において、
回転半径をどのように求めるかを以下に示す。図６に、
回転半径を記憶手段に記憶された情報から求める場合の
例を示す。◆対をなす２つのエンコーダ３、４から出力
されたパルス信号はカウンタ５、６に入力され、カウン
タ５、６において回転速度に対応したディジタル信号に
変換される。ところで、図示しない制御装置には、予め
移動車の移動軌道が記憶されており、制御装置はこの軌
道上を移動車が追従するよう制御指令を発生する。軌道
の曲がり部に達するまでは、移動車は直進を続ける。こ
のとき移動車は移動の原点（０,０）から点Ｐ（ｘ0，ｙ
0）まで移動している。このときの移動距離λ0はλ0＝
ＳＱＲＴ（ｘ0 2＋ｙ0 2）となる。Next, in the speed estimation of the moving vehicle,
How to determine the radius of gyration is described below. In FIG.
An example in which the radius of gyration is obtained from information stored in the storage means will be described. The pulse signals output from the two encoders 3 and 4 forming a pair are input to counters 5 and 6, and are converted into digital signals corresponding to the rotation speed in the counters 5 and 6. By the way, the control device (not shown) stores the moving trajectory of the moving vehicle in advance, and the control device generates a control command so that the moving vehicle follows the trajectory. Until the turn of the track is reached, the moving vehicle keeps going straight. At this time, the moving vehicle moves from the origin (0,0) of the movement to a point P (x 0 , y
0 ) has been moved. The moving distance λ 0 at this time is λ 0 =
SQRT the (x 0 2 + y 0 2 ).
【００１４】一方、車輪に設けられたエンコーダ３、４
から出力されたパルスをカウンタ５、６が計測してお
り、このパルス数を累積して移動距離λに対応した値が
求められる。ここで、移動距離λがλ0に達したとき
に、移動車が向きを変えるように制御装置が指令を与え
る場合を考える。目標半径メモリ１２には、移動車の距
離λがλ0に達すると右に回転半径ｒ0で回転する指令が
記憶されているので、移動車に搭載した実効周長乗算器
７、８は、移動距離λを用いて目標半径メモリ１３を参
照し、回転半径を求める。以下の手順は図５に示した例
と同様に実行される。 速度の推定に用いる回転半径を
得る他の例を、図７に示す。◆上記実施例では、回転半
径として目標軌道の半径を用いたが、実際の軌道の回転
半径を実測して実効周長を求め、実効周長から速度を推
定する。回転半径推定器１４は、移動車に設けられた角
度センサ１３から出力された移動車の進行角度θと、左
右の車輪の進行距離とから平均速度ｖを求める平均器９
の出力を用いて、（式５）により移動体の回転半径ｒを
演算する。On the other hand, encoders 3, 4 provided on wheels
The pulses output from are counted by the counters 5 and 6, and the number of pulses is accumulated to obtain a value corresponding to the moving distance λ. Here, consider a case where the control device gives a command to change the direction of the moving vehicle when the moving distance λ reaches λ 0 . Since the target radius memory 12 stores a command to rotate to the right with a radius of rotation r 0 when the distance λ of the moving vehicle reaches λ 0 , the effective circumference multipliers 7 and 8 mounted on the moving vehicle The turning radius is determined by referring to the target radius memory 13 using the moving distance λ. The following procedure is executed similarly to the example shown in FIG. FIG. 7 shows another example of obtaining the radius of gyration used for estimating the speed. In the above embodiment, the radius of the target trajectory is used as the radius of gyration, but the actual radius of trajectory is measured to determine the effective circumference, and the speed is estimated from the effective circumference. The turning radius estimator 14 calculates the average speed v from the traveling angle θ of the moving vehicle output from the angle sensor 13 provided on the moving vehicle and the traveling distance of the left and right wheels.
Is used to calculate the radius of gyration r of the moving body by (Equation 5).
【００１５】 r = v/Δθ …………（式５） 以下は、上記実施例と同様の方法で、速度の推定値を求
める。R = v / Δθ (Equation 5) In the following, an estimated value of the speed is obtained by the same method as in the above embodiment.
【００１６】つぎに、このようにして得られた速度の推
定値から、位置を推定する方法及び装置について図８を
用いて説明する。角度センサと位置推定器が新たに移動
車に付け加えられている。図５の実施例と同様に構成さ
れた速度推定装置１００から出力された速度の推定値ｖ
と、角度センサ１３から出力された移動車の角度θとか
ら、位置推定器１４は（式３）、（式４）を用いて位置
を推定する。Next, a method and an apparatus for estimating a position from the estimated velocity value obtained in this manner will be described with reference to FIG. Angle sensors and position estimators have been added to mobile vehicles. The estimated value v of the speed output from the speed estimating apparatus 100 configured similarly to the embodiment of FIG.
And the angle θ of the mobile vehicle output from the angle sensor 13, the position estimator 14 estimates the position using (Equation 3) and (Equation 4).
【００１７】なお、上記位置推定においては、何らかの
方法により得られた回転半径に基づいて実効周長を求め
ていたが、目標半径メモリに記憶されたデータに基づい
て回転半径を求め、それにより実効周長を演算しても良
い。この様子を図９に示す。速度推定装置１００から出
力された速度vと移動車に設けられた角度センサ１３の
出力である車体の角度θとを用いて、位置推定器１４が
（式３）、（式４）を用いて位置を推定する。In the above position estimation, the effective circumference is obtained based on the radius of rotation obtained by some method. However, the radius of rotation is obtained based on the data stored in the target radius memory. The circumference may be calculated. This is shown in FIG. Using the speed v output from the speed estimating device 100 and the angle θ of the vehicle body output from the angle sensor 13 provided on the moving vehicle, the position estimator 14 uses (Expression 3) and (Expression 4). Estimate the position.
【００１８】なお、図７に示した実施例と同様の方法で
回転半径を推定しても良い。この例を図１０に示す。速
度推定装置１００から出力された速度vと角度センサ１
３から出力された車体の角度θとを用いて、位置推定器
１４は（式３）、（式４）を用いて位置を推定する。The radius of gyration may be estimated in the same manner as in the embodiment shown in FIG. This example is shown in FIG. Speed v output from speed estimation device 100 and angle sensor 1
3, the position estimator 14 estimates the position using (Equation 3) and (Equation 4).
【００１９】次に上記種々の実施例において、実効周長
メモリに記憶された車輪の回転数と移動車が実際に進行
した距離の関係について説明する。図１１に、実際の進
行距離を演算可能な実効周長設定装置一例を示す。移動
車には上述した速度推定装置１００の他に、移動距離・
回転半径計測器５１と回転数-距離比計算機５２、５３
が設けられている。回転数-距離比計算機は、所定時間
内に移動距離・回転半径計測器５１が計測した車体の移
動距離とカウンタ５、６から出力された車輪の回転数の
比を計算する。そして、この比を移動距離・回転半径計
測器５１が計測した回転半径の関数として実効周長メモ
リ１０、１１に書き込む。これにより、速度推定および
位置推定の際に用いられる実効周長が実効周長メモリに
設定される。Next, the relationship between the rotational speed of the wheels stored in the effective circumference memory and the distance traveled by the moving vehicle in the above various embodiments will be described. FIG. 11 shows an example of an effective circumference setting device capable of calculating an actual traveling distance. In addition to the speed estimation device 100 described above, a moving vehicle
Rotation radius measuring device 51 and rotation speed-distance ratio calculators 52 and 53
Is provided. The rotation speed-distance ratio calculator calculates the ratio between the movement distance of the vehicle body measured by the movement distance / rotation radius measuring device 51 within a predetermined time and the rotation speed of the wheels output from the counters 5 and 6. Then, this ratio is written in the effective circumference memories 10 and 11 as a function of the turning radius measured by the moving distance / turning radius measuring device 51. Thereby, the effective circumference used for speed estimation and position estimation is set in the effective circumference memory.
【００２０】なお、上記移動距離・回転半径計測器５１
としては、グローバル・ポジショニング・システム（Ｇ
ＰＳ）５４を用いることができる。この例を図１２に示
す。The moving distance / rotation radius measuring device 51
As the Global Positioning System (G
PS) 54 can be used. This example is shown in FIG.
【００２１】ＧＰＳ５４は、移動車に設置されて移動車
の位置を所定時間毎に計測する。刻々と検出される位置
の時系列情報から移動距離と回転半径を計算する。この
情報を用いて上述の実効周長を実効周長メモリに設定す
る。The GPS 54 is installed on a mobile vehicle and measures the position of the mobile vehicle at predetermined time intervals. The moving distance and the turning radius are calculated from the time-series information of the position detected every moment. Using this information, the above-described effective circumference is set in the effective circumference memory.
【００２２】つぎに、上記実施例に記載の位置推定装置
を自走芝刈り機等の自律移動機に搭載した場合の自走運
転について、図１３を用いて説明する。上述した位置推
定装置に、目標経路を記憶する経路メモリ６１と、駆動
部６３と、駆動部６３へ送る制御量を計算する制御量計
算部６２とが付加されている。経路メモリ６１には、直
線(LINE)か曲線(ARC)かの区別と、直線の場合はその始
点((xo,yo),(x2,y2))と、終点((x1,y1),(x4,y4))の組
が、曲線の場合は始点((x1,y1),(x4,y4)),終点((x2,y
2),(x5,y5))及び回転中心((x3,y3),(x6,y6))の組がデー
タとして記憶されている。制御量計算機６２はこのデー
タを１個づつ読み出し、位置推定器の出力と指定経路と
の偏差に基づいて制御量を計算し駆動部６３へ送信す
る。このとき、制御量計算機６２は経路データから目標
経路の回転半径を計算し、目標メモリ１２に書き込む。
このように構成することにより、自律運転が可能にな
る。そして、例えば芝刈り機に本発明を搭載すれば、予
めプログラミングするか位置検出手段を芝刈り機に設け
るだけで、自律運転により芝刈りが達成される。Next, self-propelled operation when the position estimating apparatus described in the above embodiment is mounted on an autonomous mobile device such as a self-propelled lawn mower will be described with reference to FIG. A path memory 61 for storing a target path, a drive unit 63, and a control amount calculation unit 62 for calculating a control amount to be sent to the drive unit 63 are added to the position estimation device described above. The route memory 61 stores a distinction between a straight line (LINE) and a curved line (ARC), and in the case of a straight line, the starting point ((xo, yo), (x2, y2)) and the ending point ((x1, y1), ( If the set of (x4, y4)) is a curve, the start point ((x1, y1), (x4, y4)) and end point ((x2, y
2), (x5, y5)) and a center of rotation ((x3, y3), (x6, y6)) are stored as data. The control amount calculator 62 reads out this data one by one, calculates a control amount based on the deviation between the output of the position estimator and the designated route, and transmits the control amount to the drive unit 63. At this time, the control amount calculator 62 calculates the turning radius of the target route from the route data and writes the calculated turning radius in the target memory 12.
With this configuration, autonomous driving becomes possible. For example, if the present invention is mounted on a lawn mower, lawn mowing can be achieved by autonomous operation only by programming in advance or by providing a position detecting means in the lawn mower.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、実効周長メモリに記憶
された実効周長を車輪の周長の代わりに用いるので、滑
りをも考慮した進行速度を推定することができる。これ
により、位置の推定および速度の推定の少なくともいず
れかの推定精度が向上する。According to the present invention, since the effective circumference stored in the effective circumference memory is used in place of the circumference of the wheel, it is possible to estimate the traveling speed in consideration of slip. Thereby, the estimation accuracy of at least one of the position estimation and the speed estimation is improved.
【図１】本発明に係る３輪自動車の模式図である。FIG. 1 is a schematic view of a three-wheeled vehicle according to the present invention.
【図２】本発明に係る４輪自動車の模式図である。FIG. 2 is a schematic view of a four-wheeled vehicle according to the present invention.
【図３】車体の進行角度と回転半径の関係を説明する図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between a traveling angle and a turning radius of a vehicle body.
【図４】本発明の一実施例に係る実効周長と回転半径と
の関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an effective circumference and a turning radius according to one embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例にかかる位置推定装置のブロ
ック図である。FIG. 5 is a block diagram of a position estimation device according to one embodiment of the present invention.
【図６】図６に示した実施例の変形例のブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram of a modified example of the embodiment shown in FIG.
【図７】本発明の一実施例に係る速度推定装置のブロッ
ク図である。FIG. 7 is a block diagram of a speed estimation device according to one embodiment of the present invention.
【図８】本発明に係る位置推定装置の他の実施例のブロ
ック図である。FIG. 8 is a block diagram of another embodiment of the position estimation device according to the present invention.
【図９】本発明に係る位置推定装置のさらに他の実施例
のブロック図である。FIG. 9 is a block diagram of still another embodiment of the position estimation device according to the present invention.
【図１０】本発明に係る位置推定装置のさらに他の実施
例のブロック図である。FIG. 10 is a block diagram of still another embodiment of the position estimation device according to the present invention.
【図１１】本発明に係る位置推定装置に備えられた実効
周長設定装置の一例のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of an example of an effective circumference setting device provided in the position estimating device according to the present invention.
【図１２】本発明に係る位置推定装置に備えられた実効
周長設定装置の他の例のブロック図である。FIG. 12 is a block diagram of another example of the effective circumference setting device provided in the position estimation device according to the present invention.
【図１３】本発明に係る位置推定装置の更に他の実施例
のブロック図である。FIG. 13 is a block diagram of still another embodiment of the position estimating device according to the present invention.
１……車輪、２……車輪、３……エンコーダ、４……エ
ンコーダ、５……カウンタ、６……カウンタ、７……実
効周長乗算機、８……実効周長乗算機、９……平均器、
１０……実効周長メモリ、１１……実効周長メモリ、１
２……目標半径メモリ、１３……角度センサ、１４……
回転半径推定器、１５……位置推定器、５１……移動距
離および回転半径計測器、５２……回転数および距離比
計算器、５３……回転数および距離比計算器、５４……
ＧＰＳ、１００……速度推定器、２０１……前輪、２０
２……後輪。1 ... wheels 2 ... wheels 3 ... encoders 4 ... encoders 5 ... counters 6 ... counters 7 ... effective circumference multipliers 8 ... effective circumference multipliers 9 ... … Averager,
10 ... effective circumference memory, 11 ... effective circumference memory, 1
2 Target radius memory 13 Angle sensor 14
Turning radius estimator, 15 Position estimator, 51 Moving distance and turning radius measuring device, 52 Rotation speed and distance ratio calculator, 53 Rotation speed and distance ratio calculator, 54
GPS, 100: Speed estimator, 201: Front wheel, 20
2 ... The rear wheel.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 健二郎 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 松田 有司 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 初本 慎太郎 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 神谷 敬之 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 株式会社日立製作所産業機器事業部内 (72)発明者 乙母 正美 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 清野 憲二 千葉県習志野市東習志野７丁目１番１号 日立京葉エンジニアリング株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Kenjiro Fujii 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Inside Hitachi, Ltd. Industrial Equipment Division (72) Inventor Yuji Matsuda 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture No. Hitachi Industrial Machinery Division (72) Inventor Shintaro Hatsumoto 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Inside Hitachi Industrial Machinery Division (72) Inventor Takayuki Kamiya 7-chome Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture No. 1-1 Inside the Industrial Equipment Division of Hitachi, Ltd. (72) Inventor Masami Otomo 7-1-1 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Inside Hitachi Keiyo Engineering Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Kiyono 7 Higashi Narashino, Narashino City, Chiba Prefecture Chome 1-1 Hitachi Keiyo Engineering Co., Ltd. House
Claims (6)
置において、前記車両の移動軌跡を記憶する移動軌跡記
憶手段と、この車両に備えられた車輪の回転速度を検出
する回転速度検出手段と、車両の回点半径と車輪に実効
周長との関係を記憶する実効周長記憶手段とを設け、前
記移動軌跡記憶手段に記憶された移動軌跡と、前記回転
速度検出手段で検出された車輪の回転速度と、前記実効
周長記憶手段に記憶された実効周長とに基づいて車両の
位置を推定する推定手段を設けたことを特徴とする位置
推定装置。1. A position estimating device for estimating a position of an autonomous vehicle, a moving path storing means for storing a moving path of the vehicle, and a rotational speed detecting means for detecting a rotational speed of a wheel provided in the vehicle. An effective circumference storing means for storing the relationship between the turning radius of the vehicle and the effective circumference of the wheel, a movement locus stored in the movement locus storage means, and a wheel detected by the rotation speed detecting means. A position estimating device provided with estimating means for estimating the position of the vehicle based on the rotational speed of the vehicle and the effective circumference stored in the effective circumference storing means.
出手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の位置
推定装置。2. The position estimating apparatus according to claim 1, further comprising a position detecting means for detecting a predetermined position of the movement trajectory.
段を設け、この回転角検知手段が検知した回転角に基づ
いて車両の回転半径を推定する回転半径推定手段を設け
たことを特徴とする請求項１または２に記載の位置推定
装置。3. The vehicle according to claim 1, further comprising: a rotation angle detecting means for detecting a rotation angle of the vehicle, and a turning radius estimating means for estimating a turning radius of the vehicle based on the rotation angle detected by the rotation angle detecting means. The position estimating device according to claim 1 or 2, wherein
出手段と、前記車両の回転半径を検出する回転半径検出
手段とを設け、前記推定手段はこの移動距離検出手段が
検出した移動距離と、回転半径検出手段が検出した回転
半径とに基づいて車両の位置を推定することを特徴とす
る請求項１または２に記載の位置推定装置。4. A moving distance detecting means for detecting a moving distance of the vehicle, and a turning radius detecting means for detecting a turning radius of the vehicle, wherein the estimating means includes a moving distance detected by the moving distance detecting means. 3. The position estimating device according to claim 1, wherein the position of the vehicle is estimated based on the turning radius detected by the turning radius detecting means.
ショニング システム装置であることを特徴とする請求
項４に記載の位置推定装置。5. The position estimating device according to claim 4, wherein said moving distance detecting means is a global positioning system device.
定方法において、車両の回転半径に基づいて車輪の実効
周長を算出し、この実効周長に基づいて車両の進行速度
を演算し、この演算した進行速度から車両の位置を推定
することを特徴とする位置推定方法。6. A position estimating method for estimating a position of an autonomously traveling vehicle, comprising calculating an effective circumference of wheels based on a turning radius of the vehicle, and calculating a traveling speed of the vehicle based on the effective circumference. A position estimating method comprising estimating a position of a vehicle from the calculated traveling speed.
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|---|---|---|---|
| JP19036396A JP3587623B2 (en) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | Position estimation device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011075369A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujitsu Ltd | Moving body position estimation supporting apparatus |
| KR20190011852A (en) * | 2017-07-25 | 2019-02-08 | 현대모비스 주식회사 | Backward driving assist apparatus of vehicle and control method thereof |
| KR20200071713A (en) * | 2017-07-25 | 2020-06-19 | 현대모비스 주식회사 | Backward driving assist apparatus of vehicle and control method thereof |
| DE112020000257T5 (en) | 2019-02-22 | 2021-09-09 | Hitachi Astemo, Ltd. | Vehicle control device |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP19036396A patent/JP3587623B2/en not_active Expired - Fee Related
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