移动体的位置测量装置制造方法及图纸

移动体的位置测量装置，具有推断既定座标轴上的移动体的位置和行驶方向的推断运算装置，同时具有检测对于沿着所述移动体的预定行驶路线间断地配设的基准点的上述移动体的相对位置的相对位置检测装置，根据上述相对位置检测装置的输出和上述基准点的位置间断地修正由上述推断运算装置所推断运算的移动体的位置和行驶方向，并根据该修正了的位置和行驶方向使上述移动体沿着上述预定的行驶路线行驶，其特征是，在该移动体的位置测量装置中： 所述预定行驶路线包含具有紧邻起始地点之前的第１和第２基准点的闭环第１行驶路线和不具有上述第１和第２基准点的闭环第２行驶路线； 该装置具有基准点位置运算装置、座标变换运算装置、第１偏移运算装置、第１修正装置、第２偏移运算装置以及第２修正装置， 其中，基准点位置运算装置的功能是：在上述移动体通过第１行驶路线上的第１基准点时根据由上述推断运算装置输出的推断装置和对于由上述相对装置检测装置输出的上述第１基准点的上述移动体的相对位置运算上述第１基准点的位置，同时，在上述移动体通过了预定行驶路线上的第２基准点时根据由上述推断运算装置输出的推断位置和对于由上述相对位置检测装置输出的上述第２基准点的上述移动体的相对位置运算上述第２基点位置； 座标变换运算装置的功能是：根据由上述基准点位置运算装置运算的既定座标轴上的第１和第２基准点的位置设定不同于上述既定座标轴的新座标轴，进行将由上述推断运算装置输出的、上述既定座标轴上的位置和行驶方向变换为上述新设定的座标轴上的位置和行驶方向的运算，并将该变换运算的位置和方向设定为由上述推断装置进行的推断运算的初始值； 第１偏移运算装置的功能是：在上述座标变换运算装置中，将上述第１和第２基准点的位置作为上述新设定的座标轴上的位置存贮起来，同时，在上述移动体环绕第１行驶路线后即将回到上述起始地点之前由上述基准点位置运算装置再将运算上述第１和第２基准点的位置，根据这些在上述座标变换运算装置中所存贮的第１和第２基准点的位置，以及上述移动体环绕第１行驶路线后即将回到起始地点之前再次被运算的第１和第２基准点的位置，运算上述移动体环绕第１行驶路线时产生的基准点的偏移； 第１修正的功能是：根据由上述第１偏移运算装置运算的偏移，每当上述移动体环绕第１行驶路线并回到起始地点时，就修正上述移动体的位置和行驶方向； 第２偏移运算装置的功能是：当上述移动体在第２行驶路线上行驶时，由上述基准点位置运算装置将紧邻在第２行驶路线的上述起始地点之后的２个基准点的位置作为上述第１行驶路线上的在上述座标变换运算装置中设定的…。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

Position measuring device for moving body

Position measuring device of moving body, moving body is inferred on the location of the fixed axis and inference arithmetic device driving direction, the relative position of the moving body also has predetermined route reference point detection for moving along the body continuously provided by the position detection device based on mobile output the relative position detection device and the reference point of the continuous operation of the correction inferred by the above inference arithmetic device to the position and direction of travel, and according to the fixed position and direction of the moving body driving along the predetermined route, which is characterized in that the position of the moving body measuring device in: the predetermined route contains close to loop first starting locations before the first and second reference point route and do not have the article The 1 and second loop second reference point route; the device has a reference point position calculating device, coordinate operation device, operation device, first first offset correction device, operation device second and second offset correction device, wherein, the basic point of computing device function is: in the mobile body through first routes. First reference point according to the above inference by inference device operation device output and the moving body for the relative device detection device output of the first reference point of the relative position of operation of the first reference point position, at the same time, in the moving body through a predetermined route on the second reference points according to the above inference the operation device output by the inferred position and for the relative position detection device output of the second reference point The relative position of the moving body operation of the second point position; coordinate transformation operation device is established by the coordinate axis according to the reference point position computing device operation on the first and second reference point setting new coordinate axis different from the existing reservation axis, will be carried out by the above established coordinate axis inference arithmetic device output, the position and direction for the new transform axis set the position and direction of the operation, and the position and direction of the transformation operation is set as the inference device to push off the initial operation; first shift operation device function is: in the coordinate transformation the operation device, the first and second reference position as the axis of new set on the location of the storage, at the same time, the shift Before moving around the first route after coming back to the starting point from the reference point position computing device then operation of the first and second reference position, according to the coordinate transformation in these arithmetic units stored first and second reference position, and the position before the moving body around the first route after coming back to the starting place again by first and second basis points operation, offset reference point computation of the moving body around the first routes of the first amendment; the function is: according to the offset of the first shift operation device operation, when the moving body around the first route and return to the starting point, amendment the moving body position and direction of travel; second shift operation device function is: when the moving body in second rows Drive line driving, the reference point position computing device will be close to 2 basis points after the initial route in the second place the position as the first driving route set in the coordinate transformation device in operation....

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用航位绘算航法进行制导行驶的移动体的位置测量装置。以往，作为沿着既定的预定移动路线使移动体导航行驶的方法，一般有叫做航位绘算航法的导航方法，这是根据移动距离传感器和方位传感器的输出推断运算移动体的位置和行驶方向、在该推断运算结果的基础上掌舵控制移动体的行驶，使移动体应通过予先示教了的预定行驶路线上的通过予定地点。在这种情况下，作为上述通过预定地点的数据(航线数据)的测量方法有以下所列举的绝对位置测量方式(a)和相对位置测量方式(b)。(a)在绝对位置测量方式中，通过测量移动体应行驶的预定行驶路线上的各位置，来求绝对位置(例如以纬度、经度为基准)，把其作为导航行驶控制时的航线数据给出。(b)在相对位置测量方式中，在示教时，使用与再现(重演)时相同的位置测量装置沿着预定行驶路线使移动体移动，取得航线数据。再者，上述(b)的相对位置测量方式与本申请人的申请有关，这已在众所周知的以前申请(特愿平3-148921号)中明确指出。在比较上述各方式(a)、(b)时，(b)的相对位置测量方式与(a)的绝对位置测量方式相比，有以下优点。1)航线数据输入容易。2)由于在航线数据测量(示教时)和导航时(重演时)可以使用同一位置测量装置，因而共同的误差因素(偏差)被抵消，能获得更精确的高导航精度。3)即使是曲折行驶和急转弯等复杂的航线，在不改变通常的航线情况下很容易取得航线数据。4)由于实际上一边使移动体移动一边测量，所以能够取得适合于移动体的运动性能的行驶路线的数据。5)假定，即使位置测量装置是二维测量用的，由于在航线数据测量时(示教时)和导航时(重演时)有再现性，实际上移动即使达到三维，也能进行高精确的导航。即使是有这么多优点的相对位置测量方式，但在重复闭环环绕航线进行环绕移动的情况下，环绕前的起始地点和环绕后的同一起始地点，由于在位置和方向上产生偏移，因此，必须对其进行修正。作为这一修正方法，在上述的特愿平3-148921号(公报)中公布了在转圈前和转圈后2次测量紧邻起始地点的第1和第2这2个基点(反射镜)的位置，并根据这2次测量的2个基准点位置的偏移，修正转圈(环绕)后又回到起始地点时的推断位置和推断方向的偏移的技术。此处，为记述移动逐次的推断位置和推断方向，通过座标变换运算装置，根据航线上第1和第2这2个基准点的位置来设定座标轴是很方便的。因此，当移动体反复行驶在包含上述第1和第2基准点的预定行驶路线上时，由于所述的第1和第2基准点位置通过上述座标变换运算装置作为新设定的座标轴上的位置已被存贮起来，因此，通过在示教中从起始点到起始点行驶1圈连续2次测量第1和第2的基准点，就能够修正所述的偏移量。然而，由于航线设计方案不同，也有移动体行驶在不包含上述第1和第2基准点的其他行驶路线上的情况。即使是这种情况，也有必要根据基于上述第1和第2基准点的同一座标轴来记述推测位置和推测方向。但是，由于在这一行驶路线上不存在第1和第2基准点，如果只是从这一行驶路线的起点又回到起点行驶一圈的示教(训练)，就不能在2次测量同一基准点，因而不能修正上述偏移。如果是以往技术，由于没有解决这个问题的方法，不得已只好使用绝对位置测量方式。本专利技术的第1专利技术就是鉴于这样的实际情况而形成的，旨在提供即使是在没有共同的2个基准点的不同的多个行驶路线上行驶情况下，也能修正在行驶路线上转圈前后的位置和行驶方向的偏移，从而通过使用相对位置测量方式能够对移动体进行高精度的导航行驶的装置。在根据航位绘算航法的导航方法中，假定移动距离传感器在时刻t的输出为d1(t)，方位传感器在时刻t的输出为θ(t)，若时刻t0的初期位置为(X0，Y0)，则在移动体的时刻t的2维推断位置(X(t)、Y(t))像下式(8)、(9)那样表示。x(t)=∫t0tcosθ(t)dl(t)+X0---(8)]]>y(t)=∫t0tsinθ(t)dl(t)+Y0---(9)]]>式中，作为方位传感器例如若使用角速度传感器，则它的输出为角速度ω(t)，若初始方位为Θ0，则方位θ(t)作为对角速度ω(t)积分后的值表示如下。θ(t)=∫t0tω(t)dt+Θ0---(10)]]>如从上述(8)-(10)式所知，为通过运算求出移动体的位置和方向，需要初始值X0，Y0，Θ0。而且，为给出这样的初始值，必须设定既定的座标，即座标轴，记述初始值。作为设定这样的座标系，在以住有在以下(c)-(e)中列举的方法。(c)用三角测量来测量初始位置的方法。亦即，首先在移动体移动场地规定任意的座标轴。而且，以该座标系内的基准点为基准，利用三角测量原理，使用光学测量装置等来测量移动体的初始位置。但是，这种技术需要大规模的初始值测量专用系统，在花费成本的同时，需要人力，操作麻烦。并且，根据该技术，要正确地求出上述(10)式所表示的初始方位Θ0是困难的。而且，若初始方位Θ0的测量精度不高，则如(8)、(9)式所示，就会对位置测量精度产生影响，因而，位置测量精确度也会变差。(d)另外，还有通过上述(c)的三角测量使移动体在预先测量的位置上移动的方法。但是，随着移动体不同，有时难以正确地使其停止在指定的位置。正确地停止在指定的方向就更难。因此，该方法也会引起精确度变坏。(e)此外，还有利用GPS(全球定位系统)的方法。但是，为要进行高精确度的测量，就需要昂贵的GPS系统。而且，座标系受GPS的座标系的限制，也会产生受到装置设计方面制约的不方便的情况。另外，还存在即使能求出初始位置，但不能求出初始方位Θ0的问题。本专利技术的第2专利技术就是鉴于这样的实际情况而形成的，旨在提供能够简易而且低成本地设计移动体的座标轴、不仅能正确地记述初始位置而且能正确地记述初始方向的装置。因此，如果是本专利技术的第1专利技术，则移动体的位置测量装置具有在既定的座标轴上推断运算移动体的位置和行驶方向的推断运算装置，同时，具有检测对沿着上述移动体的预定行驶路线间断配设的对于基准点的上述移动体的相对位置的相对位置检测装置，并根据上述相对位置检测装置的输出和上述基准点的位置间断地修正通过上述推断运算装置所推断运算的移动体的位置和行驶方向，根据该被修正的位置和行驶方向沿着所述的预定行驶路线使上述的移动体行驶。在该装置中，上述的预定行驶路线包含具有紧邻起始地点之前的第1和第2基准点的闭环第1行驶路线和不具有所述的第1和第2基准点的闭环第2行驶路线，并具有基准点位置运算装置、座标变换运算装置、第1偏移运算装置、第1修正装置、第2偏移运算装置以及第2修正装置。其中基准点位置运算装置的功能是在上述的移动体通过第2行驶路线上的第1基准点时根据由上述推断运算装置输出的推断位置，以及相对于由上述的相对位置检测检测装置输出的上述第1基准点的上述移动体的相对位置来运算上述的第1基准点位置，同时在上述的移动体通过预定的行驶路线上的第2基准点时根据由上述推断运算装置输出的推断位置和相对于从上述相对位置检测装置输出的上述第2基准点的上述移动体的相对位置来运算上述第2基准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：村山理，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：