制导车辆行驶的控制装置制造方法及图纸

本发明专利技术控制装置的目的在于，提高制导车辆沿预定行驶路线行驶时的制导行驶的精确度，也即是说，根据以选择手段选择的坐标位置数据以及行驶方向数据和以检测位置手段检测的现在坐标位置，运算沿车辆行驶方向上的垂直方向车辆位置的现在偏差值。随后，根据以偏差值运算手段运算的偏差值和以速度检测手段检测的现在的行驶速度，使偏差值为零，检测行驶速度越大，运算车辆所操的舵角越小。然后，根据以所操的舵角运算手段运算的车辆所操的舵角，控制车辆所操的舵角，高精度地制导车辆沿预定行驶路线行驶。还有，用积分运算以偏差手段运算的偏差值。然后，根据以运算偏差值手段运算的偏差值、以积分演运手段运算的积分值和以速度检测手段检测的现在的行驶速度，使偏差值为零，检测行驶速度越大，演算的车辆所操的舵角越小。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

Control device for guided vehicle running

The controlling device of the invention is to improve the accuracy of guided vehicle along a predetermined driving route guidance when driving, that is to say, according to the coordinates of the location data to select the means and direction data and detected by position detection means now coordinates operations along the direction of travel of the vehicle on the vertical direction of the vehicle position now the deviation. Then, according to the deviation value calculated by the deviation value calculation method and the current speed detected by the speed detection method, the deviation value is zero, and the larger the detection speed is, the smaller the rudder angle is. Then, the rudder angle of the vehicle is controlled according to the rudder angle of the vehicle operated by the rudder angle calculation, and the high precision guided vehicle runs along the predetermined driving route. Also, the deviation value is calculated by means of integral operations. Then, according to the deviation value by computing the deviation of the operation means to play integral value and the integral operation means to detect speed detection means now running speed, the deviation value is zero, the detection speed is high, the operation calculus of rudder angle smaller vehicles.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制导车辆行驶的控制装置，该装置存储预定行驶路线的位置数据，根据该位置数据控制车辆所操的舵角，制导车辆沿所述预定行驶路线行驶。过去，对于制导车辆沿预定行驶路线行驶的装置已进行种种开发，并申请了专利等。特公平5-22925号乃至22926号公报中公开了这样一种制导行驶的技术，即使多条直线结合起来形成近似的行驶路线，制导车辆沿该直线行驶。根据上述公报所记载的技术，车辆只是直线前进即可，所以可简易地控制车辆的所操的舵角运算等，这是有利之点，但是，行驶路线是曲线的，其所经路线是近似的直线，所以车辆不可能正确沿预定行驶路线行驶，这是一个缺点。还有，根据上述公报记载的技术，车辆所操的舵角的设定与车辆现在的速度无关。因此，车辆的速度高时，所操的舵角过大，导致过度转向，脱离曲线的行驶路线。同样，车辆的速度低时，所操的舵角过小，导致操纵不灵，脱离曲线的行驶路线。还有，根据上述公报记载的技术，在所操的舵角运算处理上，在不脱离直线路线行驶时，所操的舵角设定为零。然而，在自卸卡车等车辆的情况下，由于装载的货物或装载的状态不同，车辆四轮的调整发生变化。这样，调整一旦发生变化，而仍使所操的舵角保持为零继续行驶时，车辆会脱离直线路线，在实用上成为很大的问题。还有，特公平5-503775号公报中公开了所操的舵角运算，求出了由5次多项式所表示的、可从现在位置顺利地沿行驶路线行驶的路线，车辆沿着这条路线行驶。根据该公报记载的技术，考虑的是沿曲线的行驶路线行驶，其运算繁杂，且费时，这是个缺点。还有，根据上述公报记载的技术，仍像所述特公平5-22925号乃至22926号公报的技术那样，车辆所操的舵角的设定与车辆现在的速度无关。因此，也导致脱离曲线的行驶路线的问题。还有，同所述特公平5-22925号乃至22926号公报的技术那样，在不偏离直线行驶路线行驶的情况下，因所操的舵角设定为零，所以若车辆前后轮的调整不完善，则要不偏离直线路线行驶是极端困难的。如上所述，根据已有技术，存在着不能通过简易处理正确地在曲线行驶路线上行驶的问题。还有，存在着由于什么样的车辆速度而导致脱离曲线行驶路线的问题。还有，由于车辆的调整变化，例如即使是直线行驶路线，也会有脱离预定路线的问题。本专利技术的目的在于，提供一种可解决这些问题的装置。因此，本专利技术的第一专利技术目的是，通过简易处理使车辆正确地在曲线行驶路线上行驶，同时不管车辆的速度如何，不会使其脱离曲线行驶路线。这一目的，可通过下列方式达到，即这种制导车辆行驶的控制装置存储预定行驶路线的位置数据，根据该位置数据控制车辆所操的舵角，制导车辆沿所述预定行驶路线行驶。这种装置具有存储手段，存储表示所述预定行驶路线各点上的各该点坐标位置和所述车辆应行驶方向的数据；位置检测手段，检测所述车辆现在的坐标位置；速度检测手段，检测所述车辆现在的行驶速度；选择手段，从所述存储手段的存储内容中，选择最接近于以所述位置检测手段检测的现在坐标位置的、预定行驶路线上点的坐标位置数据，以及该最接近点的行驶方向数据；偏差值运算手段，根据以所述选择手段选择的坐标位置数据以及行驶方向数据和以所述位置检测手段检测的现在的坐标位置，运算沿车辆行驶方向的垂直方向上车辆位置现在的偏差值；所操的舵角运算手段，根据以所述偏差值运算手段运算的偏差值和以所述速度检测手段检测的现在行驶速度，为使所速偏差值为零，所述检测行驶速度越大，运算车辆所操的舵角越小；控制手段，根据以所述所操的舵角运算手段运算的车辆所操的舵角，控制所述车辆所操的舵角。还有，本专利技术的第二专利技术目的，除加进上述第一专利技术的目的外，可吸收消除车辆调整的变化，制导车辆正确地沿预定行驶路线行驶。在这个目的中加进了上述第一专利技术的构成，并具有积分运算手段，以积分法运算用所述偏差值运算手段运算的偏差值，同时还具有所操的舵角运算手段。根据以所述偏差值运算手段运算的偏差值和以所述积分运算手段运算的积分值，和以所述速度检测手段检测的现在的行驶速度，为使所述的偏差值为零，所述检测行驶速度越大，则运算车辆所操的舵角越小。还有，本专利技术的第三专利技术目的，除加进上述第一专利技术目的外，可制导车辆沿着曲率半径复杂变化的路线正确地行驶。在这个目的中，加进了上述第一专利技术的构成，并具有积分运算手段，运算以所述偏差值运算手段运算的偏差值，同时不采用所操的舵角运算手段，而具有第一所操的舵角运算手段，该手段根据以所述偏差值运算手段运算的偏差值和以所述积分运算手段运算的积分值，和以所述速度检测手段检测的现在的行驶速度，为使所述偏差值为零，所述检测速度越大，则运算第一车辆所操的舵角越小；还有，第二所操的舵角运算手段，根据所述最近点的所述预定行驶路线的曲率半径，运算第二车辆所操的舵角；第三所操的舵角运算手段，根据以所述第一所操的舵角运算手段运算的第一车辆所操的舵角，和所述第二所操的舵角运算手段运算的第二车辆所操的舵角，运算第三车辆所操的舵角；控制手段，根据以所述第三所操的舵角运算手段运算的第三车辆所操的舵角，控制所述车辆所操的舵角。根据上述第一专利技术的构成，根据以选择手段选择的坐标位置数据以及行驶方向数据和以位置检测手段检测的现在坐标位置，运算在车辆行驶方向的垂直方向上车辆位置的现在偏差值，即可简易地运算与曲线行驶路线间的偏差值。而且，根据以偏差值运算手段运算的偏差值和以速度检测手段检测的现在行驶速度，使偏差值为零，检测行驶速度越大，简易运算车辆所操的舵角越小，即，简易而正确地运算与车辆现在速度相应的车辆所操的舵角。而且，根据以所操的舵角运算手段运算的车辆所操的舵角，控制车辆所操的舵角，高精度地制导车辆在预定行驶路线上行驶。还有，根据上述第二专利技术的构成，以偏差值运算手段运算的偏差值，由积分运算。而且，根据以偏差值运算手段运算的偏差值和以积分运算手段运算的积分值，和以速度检测手段检测的现在行驶速度，为使偏差值为零、检测行驶速度越大，运算车辆所操的舵角越小。即，考虑偏差值的积分，运算所操的舵角，因此，可正确地求出能够吸收并消除车辆的调整变化，高精度地制导车辆在预定行驶路线上行驶。还有，根据上述第三专利技术的构成，根据最接近车辆现在位置的预定行驶路线的曲率半径，运算第二车辆所操的舵角。而且，根据基于上述偏差值的第一车辆所操的舵角和第二车辆所操舵角，运算第三车辆所操的舵角，并根据该第三车辆所操的舵角，控制车辆所操的舵角。其结果，通过迅速地保持基于路线曲率的第三所操的舵角，可大致地制导车辆沿路线行驶，同时，通过基于偏差值的第一所操的舵角来修正离开路线的偏差，即可高精度地制导车辆沿曲率半径复杂变化的路线行驶。以下，对附图进行简要说明。附图说明图1为表示有关本专利技术制导车辆行驶的控制装置实施例构成的框图。图2为说明通过模拟取得的预定行驶路线数据处理的框图。图3为用于说明运算车辆所操的舵角几何学关系图。图4为表示自动制导车辆行驶处理程序的程序图。下面，参照附图，说明有关本专利技术制导车辆行驶的控制装置的实施例。图1为表示实施例的制导行驶控制装置的框图。图2为说明在实际制导行驶前所进行的模拟内容的框图。预定行驶路线的模拟本实施例假定以图2所示的无人驾驶的自卸卡车(以下称“车辆”)14作为应行驶的车辆。例如，车辆14是在预定行驶路线S上无人驾驶行驶的。表示该预定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制导车辆行驶的控制装置，存储预定行驶路线的位置数据，根据该位置数据控制车辆所操的舵角，制导车辆沿所述预定行驶路线行驶，其特征在于，该装置具有：存储手段，存储表示所述预定行驶路线各点上的各该点的坐标位置和所述车辆应行驶方向的数据； 位置检测手段，检测所述车辆现在的坐标位置；速度检测手段，检测所述车辆现在的行驶速度；选择手段，从所述存储手段的存储内容中，选择最接近于以所述位置检测手段检测的现在坐标位置的、预定行驶路线上各坐标位置的数据，以及该最接近点的行驶方向数 据；偏差值运算手段，根据以所述选择手段选择的坐标位置数据以及行驶方向数据和以所述位置检测手段检测的现在的坐标位置，运算沿车辆行驶方向的垂直方向上车辆位置现在的偏差值；所操的舵角运算手段，根据以所述偏差值运算手段运算的偏差值和以所述速 度检测手段检测的现在的行驶速度，为使所述偏差值为零，所述检测行驶速度越大，则运算车辆所操的舵角越小；控制手段，根据以所述所操的舵角运算手段运算的车辆所操的舵角，控制所述车辆所操的舵角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：大川幸男，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]