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JP3191957B2 - Guided travel control device for unmanned vehicles - Google Patents
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JP3191957B2 - Guided travel control device for unmanned vehicles - Google Patents

Guided travel control device for unmanned vehicles

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JP3191957B2
JP3191957B2 JP23645491A JP23645491A JP3191957B2 JP 3191957 B2 JP3191957 B2 JP 3191957B2 JP 23645491 A JP23645491 A JP 23645491A JP 23645491 A JP23645491 A JP 23645491A JP 3191957 B2 JP3191957 B2 JP 3191957B2
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unmanned vehicle
vehicle body
displacement
deviation
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伸一 人見
豊一 小野
誠己 中山
勝洋 上川
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Komatsu Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、誘導線に沿って無人車
両を誘導走行させる装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for guiding an unmanned vehicle along a guide line.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、予定走行路を示す誘導線(こ
の場合の「誘導」は線にならい導かれる意味として使用
している)に沿って無人車両を自動的に誘導走行させる
方法が知られており、たとえば、工場等で使用される無
人搬送車では、床面に誘導磁界を発生する誘導ケーブル
(この場合の「誘導」は電磁誘導の意味として使用して
いる)を敷設し、上記搬送車の車体左右に配設された1
対のピックアップコイルで上記誘導ケーブルから発生す
る磁界を検出して、これら両コイルの検出値(誘起電
圧)の偏差から上記誘導ケーブルに対する上記搬送車の
横方向のずれを求め、このずれがなくなるよう上記搬送
車を操舵制御して上記予定走行路に沿って誘導走行させ
るようにしている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a method of automatically guiding an unmanned vehicle along a guidance line indicating a planned traveling path (in this case, "guidance" is used to mean following a line). For example, in an automatic guided vehicle used in factories, etc., an induction cable (in this case, "induction" is used to mean electromagnetic induction) that generates an induction magnetic field is laid on the floor surface. 1 arranged on the left and right sides of the body of the carrier
A magnetic field generated from the induction cable is detected by a pair of pickup coils, and a lateral displacement of the carrier with respect to the induction cable is determined from a deviation between detection values (induced voltages) of the two coils. The vehicle is steered and guided along the planned traveling path.

【0003】また、この種の技術に関して、本出願人
は、無人走行車の車体の前後に上記1対のピックアップ
コイルをそれぞれ1組づつ2組配設した構成のものを提
案しており(特開昭54ー44180号公報等)、車体
前部の両コイルの検出値の偏差と車体後部の両コイルの
検出値の偏差との差から誘導ケーブルに対する無人走行
車の姿勢角を演算して、これに基づき無人走行車を操舵
制御させるようにしている。
Regarding this type of technology, the present applicant has proposed a configuration in which two sets of the above-mentioned pair of pickup coils are provided, one set each before and after the body of an unmanned traveling vehicle. Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-44180) calculates the attitude angle of the unmanned vehicle with respect to the guide cable from the difference between the deviation of the detection values of both coils at the front of the vehicle body and the deviation of the detection values of both coils at the rear of the vehicle body. The steering of the unmanned traveling vehicle is controlled based on this.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した誘
導走行技術が適用される対象車両は、車体が一体に形成
された車両に限られており、これをいわゆるアーティキ
ュレート(関節)型の車両、つまり前側の車体が後側の
車体に対して水平方向に回動自在に連結された車両に適
用した例はない。
However, the target vehicles to which the above-mentioned guidance traveling technology is applied are limited to vehicles having a body integrally formed, which is a so-called articulated (joint) type vehicle, That is, there is no example in which the present invention is applied to a vehicle in which a front vehicle body is rotatably connected to a rear vehicle body in a horizontal direction.

【0005】また、仮に上述した従来技術をそのままア
ーティキュレート車に適用したとしても、車体の前側と
後側が折れ曲がるという特性ゆえ、精度のよい誘導走行
が期待できない。
[0005] Even if the above-described prior art is applied to an articulated vehicle as it is, accurate guided driving cannot be expected due to the characteristic that the front and rear sides of the vehicle body are bent.

【0006】しかも、アーティキュレート型の車両とし
ては、前側車体に堀削作業機を設けたホイールローダ等
の建設機械が主流である。かかる建設機械は、工場内無
人搬送車が平坦な床面を走行するのと異なり、土砂を堀
削するため土砂に乗り上げ車体が傾斜した状態で走行す
る。このため、土砂による傾斜の度合いに応じて誘導ケ
ーブルとピックアップコイルとの相対的な鉛直方向距離
が変化することになり、これによってコイルの検出値に
誤差が生じてしまう。したがって誘導走行を精度よく行
うことが期待できない。
[0006] Moreover, as articulated vehicles, construction machines such as wheel loaders having a digging machine on the front vehicle body are mainly used. Unlike a construction machine guided by an unmanned guided vehicle traveling on a flat floor, the construction machine rides on earth and sand to excavate earth and sand and travels in a state where the vehicle body is inclined. For this reason, the relative vertical distance between the induction cable and the pickup coil changes according to the degree of inclination due to the earth and sand, thereby causing an error in the detected value of the coil. Therefore, it cannot be expected that the guided traveling is performed accurately.

【0007】本発明はこうした実状に鑑みてなされたも
のであり、アーティキュレート型の無人車両を誘導線に
沿って誘導走行させる場合に精度よく誘導できるように
することを第1の目的とするとともに、無人車両を傾斜
に富んだ路面で走行させる場合に精度よく誘導できるよ
うにすることを第2の目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to enable accurate guidance when an articulated type unmanned vehicle is guided along a guide line. It is a second object of the present invention to enable accurate guidance when an unmanned vehicle travels on a road surface that is rich in inclination.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明の第1発
明では、予定走行路に沿って誘導線を敷設するととも
に、無人車両の車体の左右に前記誘導線に対する横方向
の変位を検出する1対の変位検出手段を配設して、前記
1対の変位検出手段の両検出値の偏差に基づき前記無人
車両を操舵制御して前記無人車両を前記予定走行路に沿
って誘導走行させるようにした無人車両の誘導走行制御
装置において、前記無人車両は、前側車体と後側車体と
が互いに水平方向に回動自在に連結された操舵される車
両であり、前記1対の変位検出手段を前記前側車体の前
部および後部並びに前記後側車体の前部および後部にそ
れぞれ配設して、前記後側車体の長手方向に対して前記
前側車体の長手方向がなす角度を検出する角度検出手段
と、前記角度検出手段の検出値に応じて前記各1対の変
位検出手段の中から2組の1対の変位検出手段を選択し
て、該選択した2組の1対の変位検出手段のそれぞれの
偏差に基づき前記誘導線に対する前記無人車両のずれを
演算する演算手段とを具え、前記演算手段で演算された
ずれがなくなるように前記無人車両を操舵制御するよう
にしている。
Therefore, according to a first aspect of the present invention, a guide line is laid along a planned traveling path, and a lateral displacement with respect to the guide line is detected on the left and right sides of an unmanned vehicle body. A pair of displacement detecting means is provided, and the unmanned vehicle is steered based on a deviation between the two detection values of the pair of displacement detecting means to guide the unmanned vehicle along the planned traveling path. In the guided traveling control device for an unmanned vehicle, the unmanned vehicle is a steered vehicle in which a front body and a rear body are connected to each other so as to be rotatable in a horizontal direction, and the pair of displacement detection means Angle detecting means disposed at a front portion and a rear portion of the front vehicle body and at a front portion and a rear portion of the rear vehicle body, respectively, and detecting an angle formed by a longitudinal direction of the front vehicle body with respect to a longitudinal direction of the rear vehicle body. And the angle detection hand The two pairs of displacement detecting means are selected from the pair of displacement detecting means in accordance with the detected value of the pair, and based on the respective deviations of the selected two pairs of displacement detecting means, Calculating means for calculating a shift of the unmanned vehicle with respect to the guidance line, and steering control of the unmanned vehicle is performed so that the shift calculated by the calculating means is eliminated.

【0009】また、本発明の第2発明では、同様な無人
車両の誘導走行制御装置において、前記無人車両に、該
車両の前後傾斜角を検出する前後傾斜角検出手段あるい
は左右傾斜角を検出する左右傾斜角検出手段を具え、前
記無人車両が傾斜地を走行する場合に、前記前後傾斜角
検出手段の検出値と前記1対の変位検出手段の車体前後
方向における配設位置とに基づき前記1対の検出手段の
両検出値を補正演算するか、あるいは前記左右傾斜角検
出手段の検出値と前記1対の変位検出手段の車体左右方
向における配設位置とに基づき前記1対の検出手段の両
検出値を補正演算するかして、該補正演算された両検出
値の偏差に基づき前記無人車両を操舵制御するようにし
ている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a similar unmanned vehicle guidance / running control device, wherein the unmanned vehicle detects front-rear inclination angle detecting means for detecting a front-rear inclination angle of the vehicle or a left-right inclination angle. When the unmanned vehicle travels on a slope, the pair of left and right inclination angles is detected based on the detection value of the front / rear inclination angle detection unit and the position of the pair of displacement detection units in the front-rear direction of the vehicle. The two detection values of the pair of detection means are corrected or calculated based on the detection value of the left and right inclination angle detection means and the position of the pair of displacement detection means in the lateral direction of the vehicle body. The detection value is corrected or calculated, and the unmanned vehicle is subjected to steering control based on the difference between the corrected and calculated detection values.

【0010】[0010]

【作用】かかる第1発明の構成によれば、前側車体の後
側車体に対する回動変位の大きさに応じて前側車体の前
部および後部並びに後側車体の前部および後部にそれぞ
れ1組ずつ配設された4組の1対の変位検出手段の中か
ら無人車両の誘導線に対するずれを演算するに最適な2
組の1対の変位検出手段が選択される。しかして、選択
された2組の1対の変位検出手段のそれぞれの偏差に基
づき無人車両の誘導線に対するずれが正確に演算され、
この演算されたずれに基づき無人車両が正確に操舵制御
され、そして予定走行路を示す誘導線に沿って精度よく
誘導走行される。
According to the structure of the first aspect of the invention, one set is provided for each of the front and rear portions of the front vehicle body and the front and rear portions of the rear vehicle body in accordance with the magnitude of the rotational displacement with respect to the rear vehicle body. Optimum 2 for calculating the displacement of the unmanned vehicle with respect to the guide line from among the four pairs of displacement detection means provided.
A pair of displacement detection means is selected. Thus, the deviation of the unmanned vehicle with respect to the guide line is accurately calculated based on the respective deviations of the selected two pairs of displacement detection means,
The steering of the unmanned vehicle is accurately controlled based on the calculated shift, and the unmanned vehicle is guided with high precision along the guide line indicating the planned traveling path.

【0011】また、上記第2発明によれば、たとえ無人
車両が前後に傾斜している傾斜地を走行している場合で
あっても、前後傾斜角検出手段の検出値と1対の変位検
出手段の車体前後方向における配設位置とに基づき1対
の変位検出手段の両検出値が平坦地を走行している場合
の値に補正演算される。あるいは、たとえ無人車両が左
右に傾斜している傾斜地を走行している場合であって
も、左右傾斜角検出手段の検出値と1対の変位検出手段
の車体左右方向における配設位置とに基づき1対の変位
検出手段の両検出値が平坦地を走行している場合の値に
補正演算される。こうして補正された両検出値の偏差に
基づき無人車両を操舵制御することで、車両が傾斜にか
かわりなく精度よく誘導走行される。
Further, according to the second aspect of the present invention, even if the unmanned vehicle is traveling on a slope inclined forward and backward, the detection value of the front-rear inclination angle detecting means and the pair of displacement detecting means are provided. The two detected values of the pair of displacement detecting means are corrected and calculated to values when the vehicle is traveling on a flat ground based on the arrangement position in the vehicle longitudinal direction. Alternatively, even if the unmanned vehicle is traveling on a slope that is inclined left and right, the unmanned vehicle is based on the detection value of the left and right inclination angle detection means and the position of the pair of displacement detection means in the lateral direction of the vehicle body. The two detection values of the pair of displacement detection means are corrected and calculated to values obtained when the vehicle is traveling on a flat ground. By controlling the steering of the unmanned vehicle based on the difference between the two detected values corrected in this way, the vehicle can be guided with high accuracy regardless of the inclination.

【0012】[0012]

【実施例】以下、図面を参照して本発明に係る無人車両
の誘導走行制御装置の実施例について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an unmanned vehicle guidance and travel control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0013】なお、実施例では、適用車両としてホイー
ルローダを想定しており、図2(a)、(b)はこのホ
イールローダの上面および側面を示している。
In the embodiment, a wheel loader is assumed as an applicable vehicle, and FIGS. 2A and 2B show an upper surface and a side surface of the wheel loader.

【0014】同図に示すようにホイールローダ10が走
行する路面GDには誘導ケーブルCLがホイールローダ
10が走行すべき予定走行路に沿って敷設されており、
この誘導ケーブルCLには所定周波数の誘導電流が導通
している。
As shown in FIG. 1, on a road surface GD on which the wheel loader 10 travels, an induction cable CL is laid along a planned traveling path on which the wheel loader 10 should travel.
An induction current of a predetermined frequency is conducted through the induction cable CL.

【0015】ホイールローダ10は、いわゆるアーティ
キュレート型のローダであり、操舵機構がセンタピボッ
トステアリング式となっている。すなわち、前側車体1
1と後側車体12との間にはこれら両車体11、12を
連結するとともに、前側車体11を後側車体12に対し
て水平方向に回動させるピボットピン17が配設されて
いる。図において線分CT1は前側車体11の長手方向
の中心軸を示す線分であり、線分CT2は後側車体12
の長手方向の中心軸を示す線分である。線分CTはこれ
ら両線分CT1、CT2が一致した場合のホイールロー
ダ10全体の長手方向の中心軸を示す線分である。した
がって、線分CT2に対して線分CT1が角度θだけ傾
斜するよう(CT´1でこれを示す)ステアリングを操
舵することで該角度θに応じた方向へホイールローダ1
0が走行することになる。ピン17には上記回転角度θ
を検出するポテンショメータ18が付設されている。な
お、かかる操舵機構の制御については図1において後述
する。
The wheel loader 10 is a so-called articulated type loader, and has a center pivot steering type steering mechanism. That is, the front vehicle body 1
Between the vehicle body 1 and the rear vehicle body 12, a pivot pin 17 for connecting the vehicle bodies 11 and 12 and rotating the front vehicle body 11 in the horizontal direction with respect to the rear vehicle body 12 is provided. In the figure, a line segment CT1 is a line segment indicating a longitudinal central axis of the front vehicle body 11, and a line segment CT2 is a rear vehicle body 12
3 is a line segment showing the central axis in the longitudinal direction of FIG. The line segment CT is a line segment indicating the longitudinal central axis of the entire wheel loader 10 when the two line segments CT1 and CT2 coincide with each other. Therefore, by steering the steering such that the line segment CT1 is inclined by an angle θ with respect to the line segment CT2 (indicated by CT′1), the wheel loader 1 is moved in a direction corresponding to the angle θ.
0 will run. The pin 17 has the rotation angle θ
Is attached. The control of the steering mechanism will be described later with reference to FIG.

【0016】前側車体11は前側の左右車輪13L、1
3R、堀削用の作業機であるブーム15、バケット16
が配設されている。一方、後側車体12には後側の左右
車輪14L、14Rが配設されている。
The front vehicle body 11 includes front left and right wheels 13L, 1L.
3R, boom 15 and bucket 16 which are working machines for excavation
Are arranged. On the other hand, rear left and right wheels 14L and 14R are arranged on the rear vehicle body 12.

【0017】ホイールローダ(以下、車両10という)
の前側車体11の底面前部には、上記誘導ケーブルCL
で発生する磁界を検出して、磁束密度の強さに応じた大
きさの誘起電圧V(FL)、V(FR)をそれぞれ出力
する1対のピックアップコイルFL、FRが左右対称に
距離WFだけ離間して配設されるとともに、同前側車体
11の底面後部には、同様に誘起電圧V(ML1)、V
(MR1)をそれぞれ出力する1対のピックアップコイ
ルML1、MR1が左右対称に同じ距離WFだけ離間し
て配設されている。
Wheel loader (hereinafter referred to as vehicle 10)
At the front of the bottom surface of the front body 11 of the
A pair of pickup coils FL and FR, which detect the magnetic field generated in step (a) and output induced voltages V (FL) and V (FR) having magnitudes corresponding to the strength of the magnetic flux density, are symmetrical by a distance WF. At the rear of the bottom surface of the front vehicle body 11, the induced voltages V (ML1), V
A pair of pickup coils ML1 and MR1 that respectively output (MR1) are symmetrically spaced apart by the same distance WF.

【0018】一方、後部車体12の底面前部にも同様な
1対のピックアップコイルML2、MR2が左右対称に
距離WRだけ離間して配設されるとともに、後側車体1
2の底面後部にも同様な1対のピックアップコイルR
L、RRが左右対称に同じ距離WRだけ離間して配設さ
れている。コイルML2、MR2からは誘起電圧V(M
L2)、V(MR2)がそれぞれ出力され、コイルR
L、RRからは誘起電圧V(RL)、V(RR)がそれ
ぞれ出力される。
On the other hand, a similar pair of pickup coils ML2 and MR2 are disposed symmetrically and spaced apart by a distance WR at the front of the bottom of the rear vehicle body 12, and the rear vehicle body 1
A pair of similar pickup coils R are also provided at the rear of the bottom surface of No. 2.
L and RR are disposed symmetrically and separated by the same distance WR. From the coils ML2 and MR2, the induced voltage V (M
L2) and V (MR2) are output, and the coil R
L and RR output induced voltages V (RL) and V (RR), respectively.

【0019】ここで、ピックアップコイルML1、MR
1についてはピン17から車体前方に距離Lbだけ離間
した位置に配設されており、ピックアップコイルFL、
FRについてはコイルML1、MR1から車体前方へさ
らに距離Lfだけ離間した位置に配設されている。一
方、ピックアップコイルML2、MR2についてはピン
18から距離Laだけ車体後方へ離間した位置に配設さ
れていおり、ピックアップコイルRL、RRについては
コイルML2、MR2からさらに車体後方へ距離Lrだ
け離間した位置に配設されている。
Here, the pickup coils ML1, MR
1 is disposed at a position away from the pin 17 by a distance Lb in front of the vehicle body, and the pickup coil FL,
The FR is disposed at a position further away from the coils ML1 and MR1 by a distance Lf toward the front of the vehicle body. On the other hand, the pickup coils ML2 and MR2 are disposed at a position away from the pin 18 by the distance La to the rear of the vehicle body, and the pickup coils RL and RR are further away from the coils ML2 and MR2 by the distance Lr to the rear of the vehicle body. It is arranged in.

【0020】そして、これら4組の1対のコイル、つま
り合計8個のコイルは、傾斜がなく路面GDが水平面で
あると仮定した場合において、誘導ケーブルCLから鉛
直方向に高さHだけ離間した位置に配設されている。図
2(b)において直線lは各コイル中心を結ぶ線分であ
り、この直線lは水平面である路面GDと平行となって
いる。
These four pairs of coils, that is, a total of eight coils, are separated from the induction cable CL by the height H in the vertical direction on the assumption that the road surface GD is horizontal and the road surface GD is horizontal. It is located at the location. In FIG. 2B, a straight line 1 is a line segment connecting the centers of the coils, and the straight line 1 is parallel to the road surface GD which is a horizontal plane.

【0021】図1は、図2(a)に示すように前側車体
11を角度θだけ回転させることにより車両10を操舵
する操舵制御装置の構成をブロック図にて示したもので
ある。ここで、車両10としては、ピン17の回転角度
θを制御する操舵制御以外に駆動輪を駆動制御すること
による車両走行制御がなされ、この車両走行制御と操舵
制御とで予定走行路に沿って走行する誘導走行制御が実
現されるが、走行制御それ自体は本発明の主旨とは直接
関係ないので、その構成部分は省略している。同1図に
示すように、操舵制御装置は、上述した各ピックアップ
コイルFR〜RLの検出信号V(FR)〜V(RL)が
入力されるとともに、ポテンショメータ18の検出信号
θが入力されて、これら入力検出信号に基づいてステア
リングを駆動するためのアクチュエータである比例電磁
弁7に舵角指令値Δθを出力するコントローラ1を中心
に構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a steering control device for steering the vehicle 10 by rotating the front vehicle body 11 by an angle θ as shown in FIG. 2A. Here, as the vehicle 10, vehicle traveling control is performed by driving control of drive wheels in addition to steering control for controlling the rotation angle θ of the pin 17, and the vehicle traveling control and the steering control are performed along the planned traveling path. Although the guided traveling control for traveling is realized, the traveling control itself is not directly related to the gist of the present invention, and thus the components thereof are omitted. As shown in FIG. 1, the steering control device receives the detection signals V (FR) to V (RL) of the pickup coils FR to RL and the detection signal θ of the potentiometer 18, The controller 1 mainly outputs a steering angle command value Δθ to a proportional solenoid valve 7 which is an actuator for driving the steering based on these input detection signals.

【0022】すなわち、コントローラ1の入力回路4で
は、上記各ピックアップコイルの検出信号がアンプ、フ
ィルタ、整流回路、A/Dコンバータ等を介して所要の
ディジタル信号に変換されて、CPU2に加えられると
ともに、ポテンショメータ18の検出信号がバッファを
介してCPU2に加えられる。メモリ3にはCPU2を
動作させるためのプログラム等が格納されており、CP
U2ではメモリ3の記憶内容に基づき後述する図3〜図
5の処理を実行する。出力回路5には、CPU2の処理
実行によって演算された後述する舵角指令値Δθが加え
られ、これがD/Aコンバータ、アンプ等を介して所要
のアナログ信号に変換され、これが比例電磁弁7のソレ
ノイドに加えられる。この結果、比例電磁弁7のスプー
ルが上記舵角指令値Δθに応じて変位して、ステアリン
グを駆動する油圧シリンダ8の油室に流入する流量を可
変させる。このため、油圧シリンダ8は舵角指令値Δθ
に応じた速度で駆動され、車両10としては舵角θが角
度Δθだけ変位するよう操舵される。
That is, in the input circuit 4 of the controller 1, the detection signal of each pickup coil is converted into a required digital signal via an amplifier, a filter, a rectifier circuit, an A / D converter, etc. , The detection signal of the potentiometer 18 is applied to the CPU 2 via the buffer. The memory 3 stores a program for operating the CPU 2 and the like.
In U2, the processes of FIGS. 3 to 5 described later are executed based on the contents stored in the memory 3. A steering angle command value Δθ, which will be described later, calculated by the execution of the processing of the CPU 2 is added to the output circuit 5 and is converted into a required analog signal via a D / A converter, an amplifier, and the like. Added to solenoid. As a result, the spool of the proportional solenoid valve 7 is displaced in accordance with the steering angle command value Δθ to vary the flow rate flowing into the oil chamber of the hydraulic cylinder 8 that drives the steering. For this reason, the hydraulic cylinder 8 sets the steering angle command value Δθ
And the vehicle 10 is steered so that the steering angle θ is displaced by the angle Δθ.

【0023】車両10が走行する場合、前進走行または
後進走行を行う。この前進走行または後進走行をさせる
ための指令信号は、上記誘導ケーブルCLに流れる電流
の周波数に変えることによりCPU2に付与される。す
なわち、上記周波数を検出し、検出した内容がCPU2
に加えられて前進走行であるか後進走行であるかが判別
される。そして、この判別結果に応じて車両10のトラ
ンスミッションの前進用変速クラッチまたは後進用変速
クラッチが選択され、前進走行または後進走行が行われ
る。
When the vehicle 10 travels, it travels forward or backward. The command signal for making the vehicle travel forward or backward is given to the CPU 2 by changing the frequency of the current flowing through the induction cable CL. That is, the frequency is detected, and the detected content is
It is determined whether the vehicle is traveling forward or backward. Then, the forward shift clutch or the reverse shift clutch of the transmission of the vehicle 10 is selected according to the determination result, and the forward traveling or the reverse traveling is performed.

【0024】なお、図1における傾斜計19、20は後
述する実施例で使用される。
The inclinometers 19 and 20 shown in FIG. 1 are used in an embodiment described later.

【0025】以下、図3〜図5に示すフローチャートに
ついて、図6〜図10に示す上面から見た車両10の概
略的な姿勢図を併せ参照して説明する。
Hereinafter, the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5 will be described with reference to schematic posture diagrams of the vehicle 10 as viewed from above as shown in FIGS. 6 to 10.

【0026】・後側車体12に対する前側車体11の相
対姿勢角Ψ演算処理 図3に示すように、まず、前側車体11前部のコイルF
R、FLの検出信号V(FR)、V(FL)に基づきこ
れら検出信号の偏差Fεが、 Fε=V(FR)ーV(FL) …(1) のごとく演算される。なお、この偏差Fεが零であるこ
とは、前側車体11の前部に関して車両10が誘導ケー
ブルCLに対して横方向に全然ずれていないことを意味
し、上記偏差Fεが所定値であるならば、その所定値の
絶対値の大きさだけのずれ量をもって、その所定値の極
性(+、ー)に応じた方向(左、右)へ前側車体11の
前部に関して車両10がずれていることを意味する。
Relative attitude angle of front vehicle body 11 with respect to rear vehicle body 12 車体 Calculation processing First, as shown in FIG.
Based on the R and FL detection signals V (FR) and V (FL), a deviation Fε of these detection signals is calculated as follows: Fε = V (FR) −V (FL) (1) The fact that the deviation Fε is zero means that the vehicle 10 is not displaced at all in the lateral direction with respect to the front part of the front vehicle body 11 with respect to the guide cable CL, and if the deviation Fε is a predetermined value. The vehicle 10 is displaced with respect to the front part of the front vehicle body 11 in a direction (left, right) corresponding to the polarity (+,-) of the predetermined value by a deviation amount corresponding to the absolute value of the predetermined value. Means

【0027】同様に、前側車体11後部のコイルMR
1、ML1の検出信号V(MR1)、V(ML1)に基
づきこれら検出信号の偏差M1εが、 M1ε=V(MR1)ーV(ML1) …(2) のごとく演算される。そして、これら偏差Fε、M1ε
の差に対してこれら1対のコイル同士の車体長手方向の
離間距離Lfを除算することにより誘導ケーブルCLに
対する前側車体11の姿勢角Ψfが、 Ψf=(FεーM1ε)/Lf …(3) のように演算される。なお、この姿勢角Ψfは、正確に
はKを定数として、 Ψf=tan-1(K・(FεーM1ε)/Lf) …(3)´ と表されるが、近似的に上記(3)式により演算してい
る。
Similarly, the coil MR at the rear of the front body 11
1. Based on the detection signals V (MR1) and V (ML1) of ML1, a deviation M1ε of these detection signals is calculated as follows: M1ε = V (MR1) −V (ML1) (2) And these deviations Fε, M1ε
By dividing the distance Lf between the pair of coils in the longitudinal direction of the vehicle body from the difference between the pair of coils, the attitude angle Δf of the front vehicle body 11 with respect to the guide cable CL is expressed as follows: Δf = (Fε−M1ε) / Lf (3) Is calculated as follows. Note that the attitude angle Ψf is accurately expressed as Ψf = tan -1 (KK (Fε-M1ε) / Lf) (3) ', where K is a constant, but approximately (3) It is calculated by the formula.

【0028】以下、(6)式、(10)式、(19)式
で演算される姿勢角Ψr、Ψfr、Ψmも同様な近似式
で示している(ステップ101、図6(a)参照)。
Hereinafter, the attitude angles Ψr, Ψfr, and 演算 m calculated by the equations (6), (10), and (19) are also represented by similar approximations (step 101, see FIG. 6A). .

【0029】そして、後側車体12についても、前側車
体11と同様にして、前部のコイルMR2、ML2の検
出信号V(MR2)、V(ML2)に基づきこれら検出
信号の偏差M2εが、 M2ε=V(MR2)ーV(ML2) …(4) のごとく演算される。
In the rear body 12, similarly to the front body 11, the deviation M2ε of these detection signals is M2ε based on the detection signals V (MR2) and V (ML2) of the front coils MR2 and ML2. = V (MR2) -V (ML2) (4)

【0030】同様に、後側車体12の後部のコイルR
R、RLの検出信号V(RR)、V(RL)に基づきこ
れら検出信号の偏差Rεが、 Rε=V(RR1)ーV(RL) …(5) のごとく演算される。そして、これら偏差M2ε、Rε
の差に対してこれら1対のコイル同士の車体長手方向の
離間距離Lrを除算することにより誘導ケーブルCLに
対する後側車体11の姿勢角Ψrが、 Ψr=(M2εーRε)/Lr …(6) のように演算される(ステップ102、図6(a)参
照)。
Similarly, the coil R at the rear of the rear vehicle body 12
Based on the detection signals V (RR) and V (RL) of R and RL, the deviation Rε of these detection signals is calculated as follows: Rε = V (RR1) −V (RL) (5) And these deviations M2ε, Rε
By dividing the distance Lr between the pair of coils in the longitudinal direction of the vehicle body from the difference between the coils, the posture angle Δr of the rear vehicle body 11 with respect to the induction cable CL is represented by the following equation: Δr = (M2ε−Rε) / Lr (6) (Step 102, see FIG. 6A).

【0031】そして、つぎにステップ101、102で
演算された前側車体姿勢角Ψfから後側車体姿勢角Ψr
減算することにより、後側車体12に対する前側車体1
1の相対姿勢角Ψが、 Ψ=ΨfーΨr …(7) のように求められる(ステップ103)。ここで、上記
相対姿勢角Ψは、図6(b)に示すように後側車体長手
方向中心軸CT2に対して前側車体長手方向中心軸CT
1がなす角度(屈曲角度)であるから、ピン17を中心
として回転する前側車体11の回転角度θを意味してい
ることになる。したがって、上記ステップ101から1
03に示したようにピックアップコイルの出力に基づい
て相対姿勢角Ψを演算する処理を行うことなく、ポテン
ショメータ18の検出値θを相対姿勢角Ψとして求める
実施もまた可能である。
Then, from the front vehicle body posture angle Ψf calculated in steps 101 and 102, the rear vehicle body posture angle Ψr
By subtracting, the front body 1 with respect to the rear body 12
The relative attitude angle 1 of 1 is obtained as Ψ = Ψf−Ψr (7) (step 103). Here, the relative posture angle Ψ is, as shown in FIG. 6B, a front-side vehicle body longitudinal direction central axis CT with respect to the rear-side vehicle body longitudinal direction central axis CT2.
Since 1 is an angle (bending angle), it means the rotation angle θ of the front vehicle body 11 that rotates about the pin 17. Therefore, steps 101 to 1
As shown in FIG. 03, it is also possible to obtain the detected value θ of the potentiometer 18 as the relative attitude angle Ψ without performing the process of calculating the relative attitude angle 基 づ い based on the output of the pickup coil.

【0032】・相対姿勢角Ψの大きさおよび前進・後進
の判定処理 以上のようにして相対姿勢角Ψが演算されたならば、こ
の相対姿勢角Ψの大きさおよび車両10の前進状態、後
進状態に応じて車両10の誘導コイルCLに対するずれ
を演算するための2組の1対のピックアップコイルを上
記4組の1対のピックアップコイル((FR、FL)、
(MR1、ML1)、(MR2、ML2)、(RR、R
L))の中から選択する判定処理が実行される。
The magnitude of the relative attitude angle Ψ and the forward / reverse determination processing Once the relative attitude angle Ψ has been calculated as described above, the magnitude of the relative attitude angle お よ び, the forward state of the vehicle 10, and the reverse The two pairs of pickup coils for calculating the deviation of the vehicle 10 from the induction coil CL according to the state are replaced with the four pairs of pickup coils ((FR, FL),
(MR1, ML1), (MR2, ML2), (RR, R
L)) is determined.

【0033】まず、相対姿勢角Ψについてしきい値Ψ
1、Ψ2(Ψ1<Ψ2)が予め設定されており、相対姿
勢角Ψが、 Ψ≦Ψ1、Ψ1<Ψ≦Ψ2、Ψ2<Ψ …(8) のいずれの範囲にあるかが判定される(ステップ10
4)。
First, a threshold value Ψ for the relative attitude angle Ψ
1, Ψ2 (Ψ1 <Ψ2) is set in advance, and it is determined whether the relative attitude angle に is in the range of Ψ ≦ Ψ1, Ψ1 <Ψ ≦ Ψ2, Ψ2 <Ψ (8) ( Step 10
4).

【0034】・車両10が直線状の誘導ケーブルCLに
沿って低速で、精度よく走行している場合。
When the vehicle 10 is traveling at low speed and with high accuracy along the straight guide cable CL.

【0035】かかる場合には、上記ステップ104の判
断は、Ψ≦Ψ1(相対姿勢角Ψが最も小さい範囲にある
場合)となり、手順は図4(a)のステップ201に移
行される。この場合は、図7(a)に示すように後側車
体長手方向中心軸CT2に対して前側車体長手方向中心
軸CT1が余り傾斜していない場合(たとえば相対姿勢
角Ψ=0)であり、この場合は、前側車体11と後側車
体12とを別個のものとして考える必要がなく、両者を
一体の車体10´(破線にて示す)として考えることが
できる。 したがって、一体の車体10´についてその
最前部にある1対のコイルFR、FLおよびその最後部
にある1対のコイルRR、RLを選択することで、車両
10の誘導ケーブルCLに対するずれ(ずれ量と姿勢
角)が好適に求められる。
In such a case, the determination in step 104 is Ψ ≦ Ψ1 (when the relative attitude angle に is in the smallest range), and the procedure shifts to step 201 in FIG. 4A. In this case, as shown in FIG. 7 (a), the front body longitudinal center axis CT1 is not so inclined with respect to the rear body longitudinal center axis CT2 (for example, the relative attitude angle Ψ = 0). In this case, there is no need to consider the front vehicle body 11 and the rear vehicle body 12 as separate bodies, and they can be considered as an integrated vehicle body 10 '(shown by a broken line). Therefore, by selecting the pair of coils FR and FL at the forefront and the pair of coils RR and RL at the end of the integrated vehicle body 10 ′, the displacement (deviation amount) of the vehicle 10 with respect to the induction cable CL is selected. And the posture angle) are preferably obtained.

【0036】そこで、車両10の誘導ケーブルCLに対
する左右ずれ量Xfrが、下記のように前側車体11前
部における1対のピックアップコイルFR、FLの検出
値の偏差Fε(上記(1)式)と後側車体12後部にお
ける1対のピックアップコイルRR、RLの検出値の偏
差(上記(5)式)とを加算したものとして、 Xfr=Fε+Rε …(9) のように演算される(ステップ201、図7(b)参
照)。
Therefore, the lateral shift amount Xfr of the vehicle 10 with respect to the guide cable CL is determined by the deviation Fε of the pair of pickup coils FR and FL at the front portion of the front vehicle body 11 (Equation (1) above) as described below. Xfr = Fε + Rε (9) is calculated by adding the deviation of the detection values of the pair of pickup coils RR and RL at the rear part of the rear vehicle body 12 (formula (5)) (step 201, FIG. 7B).

【0037】つぎに車両10の誘導ケーブルCLに対す
る姿勢角Ψが、偏差Fεから偏差Rεを減算したものを
両1対のコイルの離間距離Lで除算したものとして下記
のように求められる。
Next, the attitude angle Ψ of the vehicle 10 with respect to the guide cable CL is obtained as follows by dividing the value obtained by subtracting the difference Rε from the difference Fε by the distance L between the two pairs of coils.

【0038】Ψfr=(FεーRε)/L …(10) なお、距離Lは図2(a)から明らかに、距離Lf、L
a、Lb、Lrを合計したものとして得られる(ステッ
プ202、図7(c)参照)。
.DELTA.fr = (F.epsilon.-R.epsilon.) / L (10) Note that the distance L is clearly shown in FIG.
a, Lb, and Lr are obtained as a sum (Step 202, see FIG. 7C).

【0039】つぎに、誘導コイルCLに対する車両10
のずれΔθが、 Δθ=K1・Xfr+K2・Ψfr …(11) のように演算され、これが舵角指令値として出力され
る。ここで上記(11)式は、左右ずれ量Xfrが大き
いほど、ずれが大きく、そのずれの大きさに比例した舵
角だけステアリングを切らなければならないことを意味
し(図7(b)の破線矢印G参照)、これに加えて、姿
勢角Ψfrが大きいほど、ずれが大きく、そのずれの大
きさに比例した舵角だけステアリングを切らなければな
らないことを意味している(図7(c)の破線矢印G参
照)。なお、上記K1、K2は所定の定数であり、これ
ら定数の値は車両が前進走行であるか、後進走行である
かに応じて変えるようにする(ステップ203)。
Next, the vehicle 10 with respect to the induction coil CL
Is calculated as follows: Δθ = K1 · Xfr + K2 · Ψfr (11), which is output as a steering angle command value. Here, the above equation (11) means that the larger the lateral displacement Xfr, the greater the displacement, and the steering must be turned by a steering angle proportional to the magnitude of the displacement (broken line in FIG. 7B). In addition, the greater the attitude angle Ψfr, the greater the deviation, which means that the steering must be turned by a steering angle proportional to the magnitude of the deviation (FIG. 7 (c)). Dashed arrow G). Note that K1 and K2 are predetermined constants, and the values of these constants are changed depending on whether the vehicle is traveling forward or backward (step 203).

【0040】・車両10が直線状の誘導ケーブルCLに
沿って高速で前進走行している場合、あるいは車両10
が大きい曲率半径の誘導ケーブルCLに沿って前進走行
している場合。
When the vehicle 10 is traveling forward at high speed along the straight guide cable CL, or
Is traveling forward along the guidance cable CL having a large radius of curvature.

【0041】かかる場合には、上記ステップ104の判
断は、Ψ1<Ψ≦Ψ2(相対姿勢角Ψが(8)式におい
て中位の範囲にある場合)となり、つぎにステップ10
5において車両10が前進または後進であるかが判断さ
れる。この結果、車両が前進していると判断されれば、
手順は図4(b)のステップ301に移行される。
In such a case, the determination in step 104 is Ψ1 <Ψ ≦ Ψ2 (when the relative attitude angle に is in the middle range in the equation (8)).
At 5, it is determined whether the vehicle 10 is moving forward or backward. As a result, if it is determined that the vehicle is moving forward,
The procedure proceeds to step 301 in FIG.

【0042】この場合は、図8(a)に示すように後側
車体長手方向中心軸CT2に対して前側車体長手方向中
心軸CT1がそれほど大きく傾斜しておらず、後側車体
12については考慮しなくてもよく前側車体11のずれ
の考慮して操舵すれば後側車体12が追従する場合であ
る。したがって、車両10は前側車体11であるとみな
して考えることができる。このことは逆に言えば、同図
(b)に示すように前側車体11のみが誘導ケーブルC
Lに対してずれていない状態であれば、たとえ後側車体
12がずれていたとしても操舵せずとも破線矢印G´に
示すように追従することを意味する。
In this case, as shown in FIG. 8A, the front body longitudinal center axis CT1 is not so inclined with respect to the rear body longitudinal center axis CT2, and the rear body 12 is taken into consideration. The rear vehicle body 12 may follow if the steering is performed in consideration of the deviation of the front vehicle body 11. Therefore, it can be considered that the vehicle 10 is the front vehicle body 11. Conversely, only the front vehicle body 11 is connected to the guide cable C as shown in FIG.
If the vehicle body 12 is not displaced from L, it means that the vehicle follows as shown by a dashed arrow G 'without steering even if the rear vehicle body 12 is displaced.

【0043】したがって、前側車体11についてその前
部にある1対のコイルFR、FLおよびその後部にある
1対のコイルMR1、ML1を選択することで、車両1
0の誘導コイルCLに対するずれ(ずれ量と姿勢角)が
好適に求められる。
Therefore, by selecting the pair of coils FR and FL at the front and the pair of coils MR1 and ML1 at the rear of the front vehicle body 11, the vehicle 1
A deviation (a deviation amount and a posture angle) from the induction coil CL of 0 is suitably obtained.

【0044】そこで、車両10の誘導ケーブルCLに対
する左右ずれ量Xfが、下記のように前側車体11前部
における1対のピックアップコイルFR、FLの検出値
の偏差Fε(上記(1)式)と前側車体11後部におけ
る1対のピックアップコイルMR1、ML1の検出値の
偏差M1ε(上記(2)式)とを加算したものとして 、 Xf=Fε+M1ε …(12) のように演算される(ステップ301)。
Therefore, the lateral shift amount Xf of the vehicle 10 with respect to the guide cable CL is determined by the deviation Fε of the pair of pickup coils FR and FL detected at the front part of the front vehicle body 11 (formula (1) above) as described below. Xf = Fε + M1ε (12) is calculated by adding the deviation M1ε of the detection values of the pair of pickup coils MR1 and ML1 in the rear part of the front vehicle body 11 (formula (2)) (step 301). .

【0045】つぎに車両10の誘導ケーブルCLに対す
る姿勢角Ψfが、偏差Fεから偏差M1εを減算したも
のを両1対のコイルの離間距離Lfで除算したものとし
て下記のように求められる。
Next, the attitude angle Ψf of the vehicle 10 with respect to the guide cable CL is obtained as follows by dividing the value obtained by subtracting the difference M1ε from the difference Fε by the distance Lf between the two pairs of coils.

【0046】 Ψf=(FεーM1ε)/Lf …(13) (ステップ302、図8(a)参照)。 つぎに、誘導ケーブルCLに対する車両10のずれΔθ
が、 Δθ=K1・Xf+K2・Ψf …(14) のように演算され、これが舵角指令値として出力され
る。ここで上記(14)式は、上記(11)式と同様の
考え方であり、左右ずれ量Xfが大きいほど、ステアリ
ングを大きく切らなければならないことを意味し、これ
に加えて、姿勢角Ψfが大きいほど、ステアリングを大
きく切らなければならないことを意味している(ステッ
プ303、図8(a)の破線矢印G参照)。 ・車両10が直線状の誘導ケーブルCLに沿って高速で
後進走行している場合、あるいは車両10が曲率半径の
大きい誘導ケーブルCLに沿って後進走行している場
合。
Ψf = (Fε−M1ε) / Lf (13) (Step 302, see FIG. 8A). Next, the deviation Δθ of the vehicle 10 with respect to the guidance cable CL
Is calculated as Δθ = K1 · Xf + K2 · Ψf (14), which is output as the steering angle command value. Here, the above equation (14) is the same idea as the above equation (11), and means that the larger the lateral shift amount Xf, the more the steering must be turned, and in addition, the attitude angle Ψf becomes larger. The larger the value, the greater the steering must be turned (step 303, see broken line arrow G in FIG. 8A). -When the vehicle 10 is traveling backward at high speed along the straight guide cable CL, or when the vehicle 10 is traveling backward along the guide cable CL having a large radius of curvature.

【0047】かかる場合には、上記ステップ104の判
断は、Ψ1<Ψ≦Ψ2(相対姿勢角Ψが(8)式におい
て中位の範囲にある場合)となり、つぎにステップ10
5において車両10が前進または後進であるかが判断さ
れる。この結果、車両が後進していると判断されれば、
手順は図5(a)のステップ401に移行される。
In such a case, the determination in step 104 is Ψ1 <Ψ ≦ Ψ2 (when the relative attitude angle 中 is in the middle range in the equation (8)), and then in step 10
At 5, it is determined whether the vehicle 10 is moving forward or backward. As a result, if it is determined that the vehicle is moving backward,
The procedure moves to step 401 of FIG.

【0048】この場合は、図9(a)に示すように前側
車体長手方向中心軸CT1に対して後側車体長手方向中
心軸CT2がそれほど大きく傾斜しておらず、前側車体
12については考慮しなくてもよく後側車体12のずれ
のみを考慮して操舵すれば前側車体11が追従する場合
である。したがって、車両10は前側車体11であると
みなして考えることができる。このことは逆に言えば、
同図(b)に示すように後側車体12のみが誘導ケーブ
ルCLに対してずれていない状態であれば、たとえ前側
車体11がずれていたとしても操舵せずとも破線矢印G
´に示すように前側車体11が追従することを意味す
る。
In this case, as shown in FIG. 9A, the rear body longitudinal center axis CT2 is not so much inclined with respect to the front vehicle body longitudinal center axis CT1, and the front body 12 is taken into consideration. This is a case where the front vehicle body 11 follows when steering is performed in consideration of only the displacement of the rear vehicle body 12. Therefore, it can be considered that the vehicle 10 is the front vehicle body 11. This is, conversely,
If only the rear vehicle body 12 is not displaced with respect to the guide cable CL as shown in FIG. 4B, even if the front vehicle body 11 is displaced, even if the front vehicle body 11 is not steered, the broken arrow G
'Means that the front vehicle body 11 follows.

【0049】したがって、後側車体12についてその前
部にある1対のコイルMR2、ML2およびその後部に
ある1対のコイルRR、RLを選択することで、車両1
0の誘導ケーブルCLに対するずれ(ずれ量と姿勢角)
が好適に求められる。
Therefore, by selecting a pair of coils MR2 and ML2 at the front and a pair of coils RR and RL at the rear of the rear body 12, the vehicle 1
0 displacement from the induction cable CL (displacement amount and attitude angle)
Is preferably required.

【0050】そこで、車両10の誘導ケーブルCLに対
する左右ずれ量Xrが、下記のように後側車体12前部
における1対のピックアップコイルMR2、ML2の検
出値の偏差M2ε(上記(4)式)と後側車体12後部
における1対のピックアップコイルRR、RLの検出値
の偏差Rε(上記(5)式)とを加算したものとして 、 Xr=M2ε+Rε …(15) のように演算される(ステップ401)。
Therefore, the lateral displacement Xr of the vehicle 10 with respect to the guide cable CL is equal to the deviation M2ε of the detection values of the pair of pickup coils MR2 and ML2 at the front part of the rear vehicle body 12 (Equation (4) above). Xr = M2ε + Rε (15) is calculated by adding the deviation Rε of the detection values of the pair of pickup coils RR and RL at the rear part of the rear vehicle body 12 (Equation (5) above) (step 15). 401).

【0051】つぎに車両10の誘導ケーブルCLに対す
る姿勢角Ψrが、偏差M2εから偏差Rεを減算したも
のを両1対のコイルの離間距離Lrで除算したものとし
て下記のように求められる。
Next, the attitude angle Ψr of the vehicle 10 with respect to the guide cable CL is determined as follows by dividing the value obtained by subtracting the difference Rε from the difference M2ε by the distance Lr between the two pairs of coils.

【0052】 Ψr=(M2εーRε)/Lr …(16) (ステップ402、図9(a)参照)。 つぎに、誘導ケーブルCLに対する車両10のずれΔθ
が、 Δθ=K1・Xr+K2・Ψr …(17) のように演算され、これが舵角指令値として出力され
る。ここで上記(17)式は、上記(11)式と同様の
考え方であり、左右ずれ量Xrが大きいほど、ステアリ
ングを大きく切らなければならないことを意味し、これ
に加えて、姿勢角Ψrが大きいほど、ステアリングを大
きく切らなければならないことを意味している(ステッ
プ403、図9(a)の破線矢印G参照)。
Ψr = (M2ε−Rε) / Lr (16) (Step 402, see FIG. 9A). Next, the deviation Δθ of the vehicle 10 with respect to the guidance cable CL
Is calculated as Δθ = K1 · Xr + K2 · Ψr (17), and this is output as the steering angle command value. Here, the above equation (17) is the same concept as the above equation (11), and means that the larger the left / right deviation amount Xr, the larger the steering must be turned, and in addition, the attitude angle Ψr The larger the value, the more the steering must be turned (step 403, see broken arrow G in FIG. 9A).

【0053】・車両10が曲率半径の小さい誘導ケーブ
ルCLに沿って走行している場合。
When the vehicle 10 is traveling along the guide cable CL having a small radius of curvature.

【0054】かかる場合には、上記ステップ104の判
断は、Ψ2<Ψ(相対姿勢角Ψが(8)式において最大
の範囲にある場合)となり、手順は図5(b)のステッ
プ501に移行される。
In such a case, the determination in step 104 is Ψ2 <Ψ (when the relative attitude angle に is in the maximum range in equation (8)), and the procedure shifts to step 501 in FIG. 5B. Is done.

【0055】この場合は、図10(a)に示すように後
側車体長手方向中心軸CT2に対して前側車体長手方向
中心軸CT1が大きく傾斜しており、もはや車両10の
ずれを前側車体11のみのずれ、後側車体12のみのず
れと考えることはできなく、また前後車体11、12を
一体のものとしても考えることができない場合である。
この場合の車両10のずれを最もよく表すのは、破線1
0´にて示した車両中央部におけるずれである。
In this case, as shown in FIG. 10A, the longitudinal axis CT1 in the longitudinal direction of the front vehicle body is greatly inclined with respect to the longitudinal axis CT2 in the longitudinal direction of the rear vehicle body. This is a case where it cannot be considered that only the rear vehicle body 12 is shifted or only the rear vehicle body 12 is shifted, and the front and rear vehicle bodies 11 and 12 cannot be considered as one body.
The displacement of the vehicle 10 in this case is best represented by the broken line 1
This is a shift at the center of the vehicle indicated by 0 '.

【0056】したがって、前側車体11の後部にある1
対のコイルMR1、ML1および後側車体12の前部に
ある1対のコイルMR2、ML2を選択することで、車
両10の誘導ケーブルCLに対するずれ(ずれ量と姿勢
角)が好適に求められる。すなわち、図10(a)に示
すように車両中央部10´の長手方向中心軸CT´が誘
導コイルCLの接線CL´と一致しておりずれがない場
合には、車両10は誘導ケーブルCLに沿って走行する
であろうし、また、図10(b)に示すように長手方向
中心軸CT´が接線CL´からずれていれば、そのずれ
に応じた分だけ破線矢印Gに示すようにステアリングを
切る必要がある。
Therefore, the 1 at the rear of the front vehicle body 11
By selecting the pair of coils MR1 and ML1 and the pair of coils MR2 and ML2 at the front of the rear vehicle body 12, the deviation (the deviation amount and the attitude angle) of the vehicle 10 with respect to the induction cable CL is suitably obtained. That is, as shown in FIG. 10 (a), when the longitudinal center axis CT 'of the vehicle central portion 10' coincides with the tangent line CL 'of the induction coil CL and there is no deviation, the vehicle 10 is connected to the induction cable CL. If the longitudinal center axis CT ′ is displaced from the tangent line CL ′ as shown in FIG. 10 (b), the steering is carried out by an amount corresponding to the displacement as shown by a broken arrow G. Must be cut.

【0057】そこで、車両10の誘導ケーブルCLに対
する左右ずれ量Xmが、下記のように前側車体11後部
における1対のピックアップコイルMR1、ML1の検
出値の偏差M1ε(上記(2)式)と後側車体12前部
における1対のピックアップコイルMR2、ML2の検
出値の偏差M2ε(上記(4)式)とを加算したものと
して、 Xm=M1ε+M2ε …(18) のように演算される(ステップ501)。
Therefore, the lateral displacement Xm of the vehicle 10 with respect to the guide cable CL is determined by the difference M1ε between the detected values of the pair of pickup coils MR1 and ML1 at the rear part of the front vehicle body 11 (formula (2) above). Xm = M1ε + M2ε (18) is calculated by adding the deviation M2ε of the detection values of the pair of pickup coils MR2 and ML2 at the front part of the side body 12 (the above equation (4)) (step 501). ).

【0058】つぎに車両10の誘導ケーブルCLに対す
る姿勢角Ψmが、偏差M1εから偏差M2εを減算した
ものを両1対のコイルの離間距離Lmで除算したものと
して下記のように求められる。
Next, the attitude angle Ψm of the vehicle 10 with respect to the guide cable CL is obtained as follows by dividing the value obtained by subtracting the difference M2ε from the difference M1ε by the distance Lm between the pair of coils.

【0059】 Ψm=(M1εーM2ε)/Lm …(19) なお、上記距離Lmは図2(a)から距離LaとLbを
加算したものとして得ることができるのが明かである
(ステップ502、図10(b)参照)。
Ψm = (M1ε−M2ε) / Lm (19) It is clear that the distance Lm can be obtained from FIG. 2A by adding the distances La and Lb (step 502, FIG. 10 (b)).

【0060】つぎに、誘導ケーブルCLに対する車両1
0のずれΔθが、 Δθ=K1・Xm+K2・Ψm …(20) のように演算され、これが舵角指令値として出力され
る。ここで上記(20)式は、上記(11)式と同様の
考え方であり、左右ずれ量Xm、つまり接線CL´と中
央部10´との距離が大きいほど、ステアリングを大き
く切らなければならないことを意味し、これに加えて、
姿勢角Ψfが大きいほど、つまり接線CL´に対して中
央部10´の長手方向中心軸CT´がなす角度が大きい
ほど、ステアリングを大きく切らなければならないこと
を意味している。なお、K1、K2の値は前進走行、後
進走行に応じて変えるようにする(ステップ503、図
10(b)の破線矢印G参照)。
Next, the vehicle 1 with respect to the guidance cable CL
The deviation Δθ of 0 is calculated as Δθ = K1 · Xm + K2 · Ψm (20), and this is output as the steering angle command value. Here, the expression (20) is based on the same concept as the expression (11), and the steering must be steered more as the lateral displacement Xm, that is, the distance between the tangent line CL ′ and the central portion 10 ′ is larger. Means, in addition to this,
The greater the attitude angle Ψf, that is, the greater the angle formed by the longitudinal central axis CT 'of the central portion 10' with respect to the tangent line CL ', the greater the steering must be turned. The values of K1 and K2 are changed according to the forward running and the backward running (step 503, see broken arrow G in FIG. 10B).

【0061】なお、上記舵角制御においてポテンショメ
ータ18の検出値θは、舵角をΔθだけ変化させるため
のフィードバック量として使用される。
In the steering angle control, the detected value θ of the potentiometer 18 is used as a feedback amount for changing the steering angle by Δθ.

【0062】ところで、車両10は堀削作業を行う車両
であるから、図11に示すように土砂等によって形成さ
れる傾斜地SDに乗り上げて走行する場合がある。
Incidentally, since the vehicle 10 is a vehicle for excavation work, there is a case where the vehicle 10 runs on an inclined land SD formed by earth and sand as shown in FIG.

【0063】このため、車体前後の傾斜の度合いによっ
て誘導ケーブルCLと各ピックアップコイルとの鉛直方
向距離が変化してしまうことになり、各ピックアップコ
イルの検出値が変化してしまう。
For this reason, the vertical distance between the guide cable CL and each pickup coil changes depending on the degree of inclination of the front and rear of the vehicle body, and the detection value of each pickup coil changes.

【0064】ここで、車体に1組の1対のピックアップ
コイルのみを設け、これらコイルの検出値の偏差から車
両のずれを求める場合には、たとえ、傾斜に応じて鉛直
方向距離が変化したとしても左右のコイルで鉛直方向距
離は同一であるから特に問題はないものの、実施例のよ
うに車体前後の異なる位置に配設された2組の1対のピ
ックアップコイルを選択する場合にあっては、選択され
る2組はケーブルCLからの鉛直方向距離が異なること
から、検出値をそのまま使用することができない。仮に
検出値をそのまま使用したならば、操舵制御は精度よく
行われないことになる。
Here, when only one pair of pickup coils is provided on the vehicle body and the deviation of the vehicle is determined from the deviation of the detected values of these coils, it is assumed that the vertical distance changes according to the inclination. Although the vertical distance between the left and right coils is the same, there is no particular problem. However, when two pairs of pickup coils arranged at different positions in the front and rear of the vehicle body are selected as in the embodiment, Since the two sets selected have different vertical distances from the cable CL, the detected values cannot be used as they are. If the detected value is used as it is, the steering control will not be performed with high accuracy.

【0065】そこで、上記のように車体前後に傾斜が発
生した場合に、それによる各コイルの検出値を路面GD
が傾斜がない水平面であるとしたときの検出値に補正し
てやり、これを使用して精度のよい操舵制御を行おうと
するのが、つぎに説明する実施例である。
Therefore, when the vehicle body tilts back and forth as described above, the detected value of each coil due to the inclination is determined by the road surface GD.
In the embodiment described below, the detected value is corrected assuming that it is a horizontal plane having no inclination, and an accurate steering control is performed using the corrected value.

【0066】また、車両10としては前後に傾斜する
(ピッチングする)場合のみならず、左右に傾斜する
(ローリングする)場合も考えられる。この場合は、1
対のピックアップコイルの左右で検出値が傾斜に応じて
異なるものとなってしまい、同様に操舵制御が精度よく
なされないことになる。そこで、このローリングによる
補正も上記ピッチングによる補正と併せて以下説明す
る。
The vehicle 10 may not only be inclined forward and backward (pitch) but also inclined left and right (rolling). In this case, 1
The detected value differs between the left and right sides of the pair of pickup coils in accordance with the inclination, and similarly, the steering control is not accurately performed. Therefore, the correction by the rolling will be described below together with the correction by the pitching.

【0067】図11に示すように前側車体11の適宜箇
所には車両10の前後方向傾斜角度(ピッチング角)φ
pを検出する傾斜計19が配設されるとともに、車両1
0の左右方向傾斜角度(ローリング角)φrを検出する
傾斜計20が配設されている。なお、これら傾斜計1
9、20はジャイロ等任意のセンサを使用することがで
きる。
As shown in FIG. 11, a front-to-rear direction inclination angle (pitching angle) φ
An inclinometer 19 for detecting p is provided, and the vehicle 1
An inclinometer 20 for detecting a left-right inclination angle (rolling angle) φr of 0 is provided. Note that these inclinometers 1
Any of sensors 9 and 20 can be used, such as a gyro.

【0068】CPU2には図1に示すように入力回路4
を介して傾斜計19、20の検出信号φp、φrが加え
られる。
The CPU 2 has an input circuit 4 as shown in FIG.
, Detection signals φp and φr of the inclinometers 19 and 20 are added.

【0069】そこで、CPU2では、上記検出信号φ
p、φrに基づき以下のような補正演算処理が実行され
る。なお、以下、説明の便宜のためφp、φrを分けて
説明する。
Therefore, in the CPU 2, the detection signal φ
The following correction calculation processing is executed based on p and φr. Hereinafter, φp and φr will be described separately for convenience of explanation.

【0070】・車両10が角度φpだけピッチングして
いる場合。
When the vehicle 10 is pitched by the angle φp.

【0071】かかる場合は、図11に示すような状態で
あり、各コイルを結ぶ線分l´は水平方向の状態lから
角度φpだけ傾斜している。
In such a case, the state shown in FIG. 11 is obtained, and the line segment l 'connecting the coils is inclined by an angle φp from the horizontal state l.

【0072】よって幾何学的な関係から明らかに、傾斜
してもケーブルCLからの鉛直方向距離Hが変化しない
のは、n点である。このn点は後輪14の中心位置であ
り、後輪14の中心位置nとピン17との距離は図2
(a)にも示すようにLsとなっている。
It is apparent from the geometrical relationship that the vertical distance H from the cable CL does not change even at the inclination at the point n. This n point is the center position of the rear wheel 14, and the distance between the center position n of the rear wheel 14 and the pin 17 is shown in FIG.
As shown in FIG.

【0073】このため、n点から前側車体11前部のピ
ックアップコイルFR、FLまでの距離は、 Ls+Lb+Lf となり、コイルFR、FLは、線分lより距離、 (Ls+Lb+Lf)sinφp だけ上方に位置されることになる。よって、線分l´に
おけるケーブルCLからコイルFR、FLまでの鉛直方
向距離H´fは、傾斜がなく路面GDが水平面であると
きのケーブルCLからコイルFR、FLまでの距離をH
fとしたとき、 H´f=Hf+(Ls+Lb+Lf)sinφp …(21) として得られる。図12は、図11における車両10を
前面からみた図であり、車両10が矢印PTに示すよう
に角度φpだけ傾斜してコイルFLが上方位置FL´ま
で動いたときの様子を示している。
For this reason, the distance from the point n to the pickup coils FR and FL at the front part of the front vehicle body 11 is Ls + Lb + Lf, and the coils FR and FL are located above the line segment l by (Ls + Lb + Lf) sinφp. Will be. Therefore, the vertical distance H′f from the cable CL to the coils FR and FL in the line segment l ′ is the distance from the cable CL to the coils FR and FL when there is no inclination and the road surface GD is a horizontal plane.
Assuming that f, H′f = Hf + (Ls + Lb + Lf) sinφp (21) FIG. 12 is a view of the vehicle 10 in FIG. 11 as viewed from the front, and shows a state where the vehicle 10 is inclined by an angle φp as indicated by an arrow PT and the coil FL moves to an upper position FL ′.

【0074】ところで、誘導ケーブルCLを流れる電流
をI、ケーブルCLとコイルFLとの水平方向距離をX
fとしたとき、傾斜がないときにコイルFLで検出され
る誘起電圧V(FL)は、 V(FL)=Hf・I/(2π・(Xf2 +Hf2 )) …(22) であり、角度φpだけ傾斜したときに検出される誘起電
圧V´(FL)は、 V´(FL)=H´f・I/(2π・(Xf2 +H´f2 )) …(23) となる(図12参照)。
The current flowing through the induction cable CL is represented by I, and the horizontal distance between the cable CL and the coil FL is represented by X.
When f is given, the induced voltage V (FL) detected by the coil FL when there is no inclination is as follows: V (FL) = Hf · I / (2π · (Xf2 + Hf2)) (22) The induced voltage V '(FL) detected when tilted only by the following formula is as follows: V' (FL) = H'f.I / (2.pi. (Xf2 + H'f2)) (23) (see FIG. 12) .

【0075】よって上記(22)、(23)式から傾斜
がないときの誘起電圧V(FL)は傾斜したときに検出
される誘起電圧V´(FL)を用いて、 V(FL)=V´(FL)・Hf・(Xf2 +Hf2 )/(H´f・(Xf2 +Hf2 )) …(24) と表せられる。ここで、近似的にXfは零であるとみな
すことができて、上記(24)式は、 V(FL)=V´(FL)・Hf´/Hf …(25) と表せられる。
Therefore, from the above equations (22) and (23), the induced voltage V (FL) when there is no slope is obtained by using the induced voltage V '(FL) detected when the slope is obtained, V (FL) = V '(FL) ・ Hf ・ (Xf2 + Hf2) / (H'f ・ (Xf2 + Hf2)) (24) Here, Xf can be approximately regarded as zero, and the above equation (24) is expressed as follows: V (FL) = V ′ (FL) · Hf ′ / Hf (25)

【0076】よって上記(25)に上記(21)式を代
入することで、傾斜したときに検出される誘起電圧V´
(FL)は傾斜角度φpと既知の距離Hf、Ls、L
b、Lfを用いて、傾斜がないときの誘起電圧V(F
L)、 V(FL)=V´(FL)・(Hf+(Ls+Lb+Lf)sinφp)/ Hf …(26) に補正されることになる。
Therefore, by substituting the above equation (21) into the above (25), the induced voltage V 'detected when the inclination is detected.
(FL) is the inclination angle φp and the known distances Hf, Ls, L
b, Lf, the induced voltage V (F
L), V (FL) = V ′ (FL) · (Hf + (Ls + Lb + Lf) sinφp) / Hf (26)

【0077】同様にして、コイルFRについても傾斜が
ないときの誘起電圧V(FR)に、 V(FR)=V´(FR)・(Hf+(Ls+Lb+Lf)sinφp)/ Hf …(27) のごとく補正される。
Similarly, the induced voltage V (FR) of the coil FR when there is no inclination is given by: V (FR) = V ′ (FR) · (Hf + (Ls + Lb + Lf) sinφp) / Hf (27) Will be corrected.

【0078】同様にして、前側車体11の後部のコイル
MR1、ML1とn点との距離は、 Ls+Lb であるから、傾斜がないときのケーブルCLとコイルM
R1、ML1との鉛直方向距離をHm1として、検出値V
´(MR1)、V´(ML1)はそれぞれ、 V(MR1)=V´(MR1)・(Hm1+(Ls+Lb)sinφp)/ Hm1 …(28) V(ML1)=V´(ML1)・(Hm1+(Ls+Lb)sinφp)/ Hm1 …(29) のごとく傾斜がないときの誘起電圧V(MR1)、V
(ML1)に補正されることになる。
Similarly, the distance between the coils MR1 and ML1 at the rear of the front vehicle body 11 and the point n is Ls + Lb.
Assuming that the vertical distance from R1 and ML1 is Hm1, the detection value V
'(MR1) and V' (ML1) are respectively V (MR1) = V '(MR1)) (Hm1 + (Ls + Lb) sinφp) / Hm1 ... (28) V (ML1) = V' (ML1) ・ (Hm1 + (Ls + Lb) sinφp) / Hm1 (29) Induced voltages V (MR1) and V when there is no slope as shown in (29)
(ML1).

【0079】同様にして、後側車体12の前部のコイル
MR2、ML2とn点との距離は、 LsーLa であるから、傾斜がないときのケーブルCLとコイルM
R2、ML2との鉛直方向距離をHm1として、検出値V
´(MR2)、V´(ML2)はそれぞれ、 V(MR2)=V´(MR2)・(Hm2+(LsーLa)sinφp)/ Hm2 …(30) V(ML2)=V´(ML2)・(Hm2+(LsーLa)sinφp)/ Hm2 …(31) のごとく傾斜がないときの誘起電圧V(MR2)、V
(ML2)に補正されることになる。
Similarly, the distance between the coils MR2 and ML2 at the front of the rear vehicle body 12 and the point n is Ls-La, so that the cable CL and the coil M
Assuming that the vertical distance from R2 and ML2 is Hm1, the detected value V
'(MR2) and V' (ML2) are respectively V (MR2) = V '(MR2)) (Hm2 + (Ls-La) sinφp) / Hm2 ... (30) V (ML2) = V' (ML2)) (Hm2 + (Ls-La) sinφp) / Hm2 (31) Induced voltage V (MR2), V when there is no slope as shown
(ML2).

【0080】同様にして、後側車体12の後部のコイル
RR、RLとn点との距離は、 La+LrーLs であり、コイルRR、RLは線分lより下方にあるの
で、傾斜がないときのケーブルCLとコイルMR2、M
L2との鉛直方向距離をHrとして、検出値V´(R
R)、V´(RL)はそれぞれ、 V(RR)=V´(RR)・(Hrー(La+LrーLs)sinφp)/ Hr …(32) V(RL)=V´(RL)・(Hrー(La+LrーLs)sinφp)/ Hr …(33) のごとく傾斜がないときの誘起電圧V(RR)、V(R
L)に補正されることになる。
Similarly, the distance between the coils RR, RL at the rear of the rear body 12 and the point n is La + Lr-Ls. Since the coils RR, RL are below the line segment l, there is no inclination. Cable CL and coil MR2, M
Assuming that the vertical distance from L2 is Hr, the detection value V ′ (R
R) and V ′ (RL) are respectively V (RR) = V ′ (RR) · (Hr− (La + Lr−Ls) sinφp) / Hr (32) V (RL) = V ′ (RL) · ( Hr- (La + Lr-Ls) sin φp) / Hr (33) Induced voltages V (RR) and V (R
L).

【0081】以上のようにして補正された誘起電圧Vを
用いて上記ステップ101〜503の演算を行うこと
で、ピッチングの影響に関わりなく常に正確な舵角指令
値Δθが得られ、車両10が誘導ケーブルCLに沿って
精度よく誘導走行されることになる。
By performing the calculations in steps 101 to 503 using the induced voltage V corrected as described above, an accurate steering angle command value Δθ is always obtained irrespective of the influence of pitching, and the vehicle 10 The vehicle is guided accurately along the guidance cable CL.

【0082】・車両10が角度φrだけローリングして
いる場合。
When the vehicle 10 is rolling by the angle φr.

【0083】かかる場合は、図12に示すように、ロー
リングRLに伴い、コイルFLが、コイルFR〜FL間
の距離WFを用いて距離、 (WF/2)・sinφr だけ上方へ移動する。したがって、検出値V´(FL)
は、 V(FL)=V´(FL)・(Hf+(WF/2)sinφr)/Hf …(34) と補正される。
In such a case, as shown in FIG. 12, the coil FL moves upward by the distance (WF / 2) · sin φr by using the distance WF between the coils FR and FL with the rolling RL. Therefore, the detection value V '(FL)
Is corrected as follows: V (FL) = V ′ (FL) · (Hf + (WF / 2) sinφr) / Hf (34)

【0084】一方、コイルFRについては、逆に下方へ
移動するので、 V(FR)=V´(FR)・(Hfー(WF/2)sinφr)/Hf …(35) と補正される。
On the other hand, since the coil FR moves downward, it is corrected as follows: V (FR) = V ′ (FR) · (Hf− (WF / 2) sinφr) / Hf (35)

【0085】なお、コイルMR1、ML1についても、
上記(34)、(35)式と同様である。後側車体12
のコイルMR2、ML2、RR、RLも同様であり、距
離WFの替わりに距離WRを用いればよい。
The coils MR1 and ML1 are also
This is the same as the above equations (34) and (35). Rear body 12
The same applies to the coils MR2, ML2, RR, RL of the above, and the distance WR may be used instead of the distance WF.

【0086】このように求め補正された誘起電圧Vを用
いて上記ステップ101〜503の演算を行うことで、
ローリングの影響に関わりなく常に正確な舵角指令値Δ
θが得られ、車両10が誘導ケーブルCLに沿って精度
よく誘導走行されることになる。
By using the induced voltage V obtained and corrected as described above, the calculations in steps 101 to 503 are performed, whereby
Always accurate steering angle command value に 関 regardless of the effect of rolling
is obtained, and the vehicle 10 is guided with high precision along the guidance cable CL.

【0087】なお、実施例では、誘導方式として、誘導
ケーブルCLからの磁界を媒体として予定走行路に対す
るずれを検出する場合を例にとり説明したが、本発明と
してはこれに限定されることなく、光を検出媒体として
ずれを検出する実施も可能である。たとえば、予定走行
路に沿って白線を床面に敷設し、光源でこの白線を照射
しつつ走行し、ラインセンサによって白線の反射光を検
出することで白線で示される予定走行路に対するずれを
検出することができる。
In the embodiment, the case where the deviation from the expected traveling path is detected by using the magnetic field from the induction cable CL as a medium has been described as an example of the guidance method, but the present invention is not limited to this. It is also possible to use a light as a detection medium to detect a shift. For example, a white line is laid on the floor along the planned travel path, the vehicle travels while illuminating the white line with a light source, and the line sensor detects reflected light of the white line to detect a deviation from the planned travel path indicated by the white line. can do.

【0088】[0088]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
ーティキュレート型の無人車両を走行させる場合に、そ
の前後車体の相対姿勢角の大きさに応じて最適な2組の
1対の変位検出手段が選択され、この最適な2組の1対
の変位検出手段の検出値に基づき無人車両の誘導線に対
する正確なずれが求められるので、車両を予定走行路に
沿って精度よく誘導走行させることができる。また、無
人車両がたとえ、前後方向に傾斜、あるいは左右方向に
傾斜している場合であっても、誘導線に対する横方向の
変位を検出する変位検出手段の検出値が正確に補正され
るので、この検出値に基づき無人車両が予定走行路に沿
って精度よく誘導走行される。
As described above, according to the present invention, when an unmanned articulated vehicle is run, two pairs of optimal displacements are set in accordance with the relative posture angles of the front and rear vehicle bodies. A detecting means is selected, and an accurate deviation of the unmanned vehicle with respect to the guide line is obtained based on the detected values of the two optimal pairs of displacement detecting means, so that the vehicle is guided accurately along the planned traveling path. be able to. In addition, even if the unmanned vehicle is inclined in the front-back direction or in the left-right direction, the detection value of the displacement detection unit that detects the displacement in the lateral direction with respect to the guide line is accurately corrected, Based on this detection value, the unmanned vehicle is guided accurately along the planned traveling path.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は本発明に係る無人車両の誘導走行制御装
置の実施例の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of an unmanned vehicle guidance traveling control device according to the present invention.

【図2】図2は実施例の無人車両であるホイールローダ
を示す図で、同図(a)はその上面を示す図で、同図
(b)はその側面を示す図である。
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a wheel loader which is an unmanned vehicle according to the embodiment. FIG. 2A is a diagram showing an upper surface thereof, and FIG. 2B is a diagram showing a side surface thereof.

【図3】図3は図1に示すCPUで実行される処理手順
を示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure executed by a CPU shown in FIG. 1;

【図4】図4は図1に示すCPUで実行される処理手順
を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure executed by a CPU shown in FIG. 1;

【図5】図5は図1に示すCPUで実行される処理手順
を示すフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a processing procedure executed by a CPU shown in FIG. 1;

【図6】図6は図3〜図5に示すフローチャートを説明
するために用いた無人車両の姿勢を概略的に示す上面図
である。
FIG. 6 is a top view schematically showing the attitude of the unmanned vehicle used to explain the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5;

【図7】図7は図3〜図5に示すフローチャートを説明
するために用いた無人車両の姿勢を概略的に示す上面図
である。
FIG. 7 is a top view schematically showing the attitude of the unmanned vehicle used for explaining the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5;

【図8】図8は図3〜図5に示すフローチャートを説明
するために用いた無人車両の姿勢を概略的に示す上面図
である。
FIG. 8 is a top view schematically showing the attitude of the unmanned vehicle used to explain the flowcharts shown in FIGS.

【図9】図9は図3〜図5に示すフローチャートを説明
するために用いた無人車両の姿勢を概略的に示す上面図
である。
FIG. 9 is a top view schematically showing the attitude of the unmanned vehicle used to explain the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5;

【図10】図10は図3〜図5に示すフローチャートを
説明するために用いた無人車両の姿勢を概略的に示す上
面図である。
FIG. 10 is a top view schematically showing the attitude of the unmanned vehicle used for explaining the flowcharts shown in FIGS. 3 to 5;

【図11】図11は無人車両が斜面に乗り上げて走行す
る様子を示す側面図である。
FIG. 11 is a side view showing an unmanned vehicle running on a slope.

【図12】図12は図11に示す無人車両を前面からみ
た様子を概略的に示す図である。
FIG. 12 is a diagram schematically showing the unmanned vehicle shown in FIG. 11 as viewed from the front.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コントローラ 2 CPU 7 比例電磁弁 8 ステアリング用油圧シリンダ 10 無人車両(ホイールローダ) 11 前側車体 12 後側車体 17 ピボットピン 19 傾斜計 20 傾斜計 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Controller 2 CPU 7 Proportional solenoid valve 8 Hydraulic cylinder for steering 10 Unmanned vehicle (wheel loader) 11 Front body 12 Rear body 17 Pivot pin 19 Inclinometer 20 Inclinometer

フロントページの続き (72)発明者 上川 勝洋 神奈川県平塚市万田1200 株式会社 小 松製作所 研究所内 (56)参考文献 特開 昭54−44180(JP,A) 特開 昭63−255186(JP,A) 実開 昭59−111759(JP,U) 実開 平3−127918(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G05D 1/00 - 1/12 Continuation of the front page (72) Inventor Katsuhiro Kamikawa 1200 Manda, Hiratsuka-shi, Kanagawa Prefecture, Komatsu Ltd. In-laboratory (56) References JP-A-54-44180 (JP, A) JP-A-63-255186 (JP, A ) Actually open sho 59-111759 (JP, U) Actually open hei 3-127918 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) G05D 1/00-1/12

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 予定走行路に沿って誘導線を敷設する
とともに、無人車両の車体の左右に前記誘導線に対する
横方向の変位を検出する1対の変位検出手段を配設し
て、前記1対の変位検出手段の両検出値の偏差に基づき
前記無人車両を操舵制御して前記無人車両を前記予定走
行路に沿って誘導走行させるようにした無人車両の誘導
走行制御装置において、 前記無人車両は、前側車体と後側車体とが互いに水平方
向に回動自在に連結された車両であり、 前記1対の変位検出手段を前記前側車体の前部および後
部並びに前記後側車体の前部および後部にそれぞれ配設
して、 前記後側車体の長手方向に対して前記前側車体の長手方
向がなす角度を検出する角度検出手段と、 前記角度検出手段の検出値に応じて前記各1対の変位検
出手段の中から2組の1対の変位検出手段を選択して、
該選択した2組の1対の変位検出手段のそれぞれの偏差
に基づき前記誘導線に対する前記無人車両のずれを演算
する演算手段とを具え、前記演算手段で演算されたずれ
がなくなるように前記無人車両を操舵制御するようにし
た無人車両の誘導走行制御装置。
1. A guide line is laid along a planned traveling path, and a pair of displacement detecting means for detecting a lateral displacement with respect to the guide line is provided on the left and right sides of the body of the unmanned vehicle. An unmanned vehicle guidance traveling control device configured to perform steering control of the unmanned vehicle based on a deviation between the two detection values of the pair of displacement detection means and to guide the unmanned vehicle along the scheduled traveling path. Is a vehicle in which a front vehicle body and a rear vehicle body are rotatably connected to each other in a horizontal direction, and the pair of displacement detecting means includes a front part and a rear part of the front vehicle body and a front part of the rear vehicle body. An angle detecting unit disposed at a rear portion for detecting an angle formed by a longitudinal direction of the front vehicle body with respect to a longitudinal direction of the rear vehicle body; 2 out of displacement detection means Select the displacement detecting means of a pair of,
Calculating means for calculating the displacement of the unmanned vehicle with respect to the guide line based on the respective deviations of the selected two sets of displacement detecting means; An unmanned vehicle guidance and travel control device for steering control of a vehicle.
【請求項2】 前記角度検出手段は、前記前側車体の
前部および後部に配設された各1対の変位検出手段の一
方の偏差から他方の偏差を減算して、該減算値とこれら
両1対の変位検出手段間の距離とに基づき前記誘導線に
対する前記前側車体の姿勢角を演算するとともに、前記
後側車体の前部および後部に配設された各1対の変位検
出手段の一方の偏差から他方の偏差を減算して、該減算
値とこれら両1対の変位検出手段間の距離とに基づき前
記誘導線に対する前記後側車体の姿勢角を演算して、こ
れら演算された両姿勢角の偏差を前記角度として検出す
るものである請求項1記載の無人車両の誘導走行制御装
置。
2. The angle detecting means subtracts the other deviation from one deviation of each of a pair of displacement detecting means disposed at a front portion and a rear portion of the front vehicle body, and calculates the subtracted value and the two values. An attitude angle of the front vehicle body with respect to the guide line is calculated based on a distance between the pair of displacement detection means, and one of a pair of displacement detection means disposed at a front part and a rear part of the rear body. Is subtracted from the deviation of the vehicle body, and the posture angle of the rear vehicle body with respect to the guide line is calculated based on the subtracted value and the distance between the pair of displacement detection means. The guided travel control device for an unmanned vehicle according to claim 1, wherein a deviation of the attitude angle is detected as the angle.
【請求項3】 前記演算手段は、前記無人車両が前進
走行しているか後進走行しているかに応じて前記2組の
1対の変位検出手段を選択するものである請求項1記載
の無人車両の誘導走行制御装置。
3. The unmanned vehicle according to claim 1, wherein the calculation means selects the two pairs of displacement detection means according to whether the unmanned vehicle is traveling forward or traveling backward. Guidance traveling control device.
【請求項4】 前記演算手段は、前記角度検出手段の
検出値が第1のしきい値以下であるか、または該第1の
しきい値よりも大きく第2のしきい値以下であるか、ま
たは該第2のしきい値よりも大きいかを判定して、 前記検出値が前記第1のしきい値以下であると判定され
た場合には、前記前側車体の前部および前記後側車体の
後部に配設された2組の1対の変位検出手段を選択し、 前記検出値が前記第1のしきい値よりも大きく前記第2
のしきい値以下であると判定され、かつ前記無人車両が
前進走行している場合には、前記前側車体の前部および
後部に配設された2組の1対の変位検出手段を選択し、 前記検出値が前記第1のしきい値よりも大きく前記第2
のしきい値以下であると判定され、かつ前記無人車両が
後進走行している場合には、前記後側車体の前部および
後部に配設された2組の1対の変位検出手段を選択し、 前記検出値が前記第2のしきい値よりも大きいと判定さ
れた場合には、前記前側車体の後部および前記後側車体
の前部に配設された2組の1対の変位検出手段を選択す
るようにした請求項3記載の無人車両の誘導走行制御装
置。
4. The arithmetic unit determines whether a value detected by the angle detecting unit is equal to or less than a first threshold, or greater than the first threshold and equal to or less than a second threshold. Or, if it is determined that the detected value is equal to or less than the first threshold, the front portion of the front vehicle body and the rear Selecting two pairs of displacement detecting means disposed at the rear part of the vehicle body, wherein the detected value is larger than the first threshold value and the second
Is determined to be equal to or less than the threshold value, and when the unmanned vehicle is traveling forward, two pairs of displacement detecting means disposed at the front and rear of the front vehicle body are selected. The second detection value is larger than the first threshold value;
And if the unmanned vehicle is traveling in reverse, two pairs of displacement detecting means disposed at the front and rear of the rear vehicle body are selected. If it is determined that the detected value is larger than the second threshold value, two pairs of displacement detections provided at a rear portion of the front vehicle body and a front portion of the rear vehicle body are detected. 4. An unmanned vehicle guidance and travel control device according to claim 3, wherein said means is selected.
【請求項5】 前記演算手段は、前記選択された2組
の1対の変位検出手段のそれぞれの偏差同士を加算して
前記誘導線に対する前記無人車両のずれ量を演算すると
ともに、前記選択された2組の1対の変位検出手段の一
方の偏差から他方の偏差を減算して、該減算値とこれら
2組の1対の変位検出手段間の距離とに基づき前記誘導
線に対する前記無人車両の姿勢角を演算して、これら演
算されたずれ量および姿勢角に基づき前記誘導線に対す
る前記無人車両のずれを演算するものであり、 該演算されたずれがなくなるよう前記無人車両を操舵制
御するようにした請求項1記載の無人車両の誘導走行制
御装置。
5. The calculation means calculates a shift amount of the unmanned vehicle with respect to the guide line by adding respective deviations of the selected two sets of displacement detection means, and calculates the shift amount of the unmanned vehicle with respect to the guide line. Subtracting the other deviation from one of the two pairs of displacement detecting means, and based on the subtraction value and the distance between the two pairs of displacement detecting means, the unmanned vehicle with respect to the guide line. And calculating the deviation of the unmanned vehicle with respect to the guide line based on the calculated deviation amount and the posture angle. Steering control of the unmanned vehicle so that the calculated deviation is eliminated. An unmanned vehicle guidance and travel control device according to claim 1.
【請求項6】 前記演算手段で演算されるずれを前記
無人車両が前進走行しているか後進走行しているかに応
じて補正演算するものである請求項1記載の無人車両の
誘導走行制御装置。
6. The unmanned vehicle guidance and travel control device according to claim 1, wherein the deviation calculated by the calculation means is corrected and calculated according to whether the unmanned vehicle is traveling forward or backward.
【請求項7】 予定走行路に沿って誘導線を敷設する
とともに、無人車両の車体の左右に前記誘導線に対する
横方向の変位を検出する1対の変位検出手段を配設し
て、前記1対の変位検出手段の両検出値の偏差に基づき
前記無人車両を操舵制御して前記無人車両を前記予定走
行路に沿って誘導走行させるようにした無人車両の誘導
走行制御装置において、 前記無人車両に、該車両の前後傾斜角を検出する前後傾
斜角検出手段を具え、 前記無人車両が傾斜地を走行する場合に、前記前後傾斜
角検出手段の検出値と前記1対の変位検出手段の車体前
後方向における配設位置とに基づき前記1対の検出手段
の両検出値を補正演算して、該補正演算された両検出値
の偏差に基づき前記無人車両を操舵制御するようにした
無人車両の誘導走行制御装置。
7. A guide line is laid along a planned traveling path, and a pair of displacement detecting means for detecting a lateral displacement with respect to the guide line is provided on the left and right sides of the body of the unmanned vehicle. An unmanned vehicle guidance traveling control device configured to perform steering control of the unmanned vehicle based on a deviation between the two detection values of the pair of displacement detection means and to guide the unmanned vehicle along the scheduled traveling path. And a front-rear inclination angle detecting means for detecting a front-rear inclination angle of the vehicle, wherein when the unmanned vehicle runs on a slope, the detection value of the front-rear inclination angle detecting means and the vehicle front-rear direction of the pair of displacement detecting means are provided. Guidance for an unmanned vehicle that corrects and calculates both detection values of the pair of detection means based on the arrangement position in the direction, and controls the steering of the unmanned vehicle based on a deviation between the corrected and calculated detection values. Travel control device.
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