JPH1038585A - 位置推定装置及び位置推定方法 - Google Patents
位置推定装置及び位置推定方法Info
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- JPH1038585A JPH1038585A JP8190363A JP19036396A JPH1038585A JP H1038585 A JPH1038585 A JP H1038585A JP 8190363 A JP8190363 A JP 8190363A JP 19036396 A JP19036396 A JP 19036396A JP H1038585 A JPH1038585 A JP H1038585A
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- estimating
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 230000015654 memory Effects 0.000 abstract description 17
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N bakuchiol Chemical compound CC(C)=CCC[C@@](C)(C=C)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 LFYJSSARVMHQJB-QIXNEVBVSA-N 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Measurement Of Distances Traversed On The Ground (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】自動移動車両において、精度良く位置を推定す
る。 【解決手段】車輪の回転数をパルス信号として出力する
エンコーダ３，４を移動車の対をなす車輪１，２に設け
る。エンコーダから出力されたパルス信号はカウンタ
５，６によりディジタル信号に変換される。この信号を
用いて、予め滑りをも考慮した車輪１回転あたりの進行
距離が記憶された実効周長メモリ１０，１１メモリを参
照し、車体の回転半径に対応する実効周長を実効周長乗
算器７，８が求める。実効周長乗算器が算出した各輪の
速度を平均器９が平均し、これら各機器を含む速度推定
装置１００により速度の推定が完了する。さらに移動車
に角度センサ１３と位置推定器１５を設け、この角度セ
ンサと速度推定装置の出力とを用いて位置推定器が位置
を推定する。
る。 【解決手段】車輪の回転数をパルス信号として出力する
エンコーダ３，４を移動車の対をなす車輪１，２に設け
る。エンコーダから出力されたパルス信号はカウンタ
５，６によりディジタル信号に変換される。この信号を
用いて、予め滑りをも考慮した車輪１回転あたりの進行
距離が記憶された実効周長メモリ１０，１１メモリを参
照し、車体の回転半径に対応する実効周長を実効周長乗
算器７，８が求める。実効周長乗算器が算出した各輪の
速度を平均器９が平均し、これら各機器を含む速度推定
装置１００により速度の推定が完了する。さらに移動車
に角度センサ１３と位置推定器１５を設け、この角度セ
ンサと速度推定装置の出力とを用いて位置推定器が位置
を推定する。
Description
【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。
しながら自動で移動する自律走行車両に関する。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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，ｙ）を高精度に推定できる。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
める。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【図１】本発明に係る３輪自動車の模式図である。
【図２】本発明に係る４輪自動車の模式図である。
【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。
である。
【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。
の関係を示す図である。
【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。
ック図である。
【図６】図６に示した実施例の変形例のブロック図であ
る。
る。
【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。
ク図である。
【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。
ック図である。
【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。
のブロック図である。
【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。
例のブロック図である。
【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。
周長設定装置の一例のブロック図である。
【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。
周長設定装置の他の例のブロック図である。
【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。
のブロック図である。
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。
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (6)
- 【請求項１】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ことを特徴とする位置
推定装置。 - 【請求項２】前記移動軌跡の所定位置を検出する位置検
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。 - 【請求項３】前記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。 - 【請求項４】前記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。 - 【請求項５】前記移動距離検出手段はグローバル ポジ
ショニング システム装置であることを特徴とする請求
項４に記載の位置推定装置。 - 【請求項６】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
することを特徴とする位置推定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19036396A JP3587623B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 位置推定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19036396A JP3587623B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 位置推定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1038585A true JPH1038585A (ja) | 1998-02-13 |
| JP3587623B2 JP3587623B2 (ja) | 2004-11-10 |
Family
ID=16256945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19036396A Expired - Fee Related JP3587623B2 (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | 位置推定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3587623B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011075369A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujitsu Ltd | 移動***置推定支援装置 |
| KR20190011852A (ko) * | 2017-07-25 | 2019-02-08 | 현대모비스 주식회사 | 차량의 후진주행 지원 장치 및 그 제어방법 |
| KR20200071713A (ko) * | 2017-07-25 | 2020-06-19 | 현대모비스 주식회사 | 차량의 후진주행 지원 장치 및 그 제어방법 |
| DE112020000257T5 (de) | 2019-02-22 | 2021-09-09 | Hitachi Astemo, Ltd. | Fahrzeugsteuervorrichtung |
-
1996
- 1996-07-19 JP JP19036396A patent/JP3587623B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011075369A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Fujitsu Ltd | 移動***置推定支援装置 |
| KR20190011852A (ko) * | 2017-07-25 | 2019-02-08 | 현대모비스 주식회사 | 차량의 후진주행 지원 장치 및 그 제어방법 |
| KR20200071713A (ko) * | 2017-07-25 | 2020-06-19 | 현대모비스 주식회사 | 차량의 후진주행 지원 장치 및 그 제어방법 |
| DE112020000257T5 (de) | 2019-02-22 | 2021-09-09 | Hitachi Astemo, Ltd. | Fahrzeugsteuervorrichtung |
| US12008845B2 (en) | 2019-02-22 | 2024-06-11 | Hitachi Astemo, Ltd. | Vehicle control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3587623B2 (ja) | 2004-11-10 |
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