(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の垂直軸周りの角速度を計測するジャイロと、前記車体の地面の起伏による傾斜を計測する傾斜センサと、前記車体の速度を計測する車速センサと、前記車体の位置を、ＧＰＳアンテナによって得た衛星からの信号および補正データに基づいて計算するディファレンシャルＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳに補正データを提供する通信機と、前記角速度および傾斜に基づいて車体の進行角を計算する進行角計算機と、前記車速、前記進行角、前記傾斜、および前記ディファレンシャルＧＰＳによる位置等に基づいて、前記車体の位置を計算する位置計算機とを備えている移動機の位置計測装置であり、
前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が位置を出力しないときは、前記ジャイロからのデータ、前記傾斜センサからのデータ、および前記車速センサからのデータに基づいて計算した位置を累積する内界計測により前記車体の位置を計算し、
前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が位置を出力するときは、前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が出力する位置が観測されているときに前記内界計測により計算した位置と、前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が出力する位置を前記ＧＰＳアンテナの位置で補正した位置とをそれぞれの信用度に応じて重み付けすることで、前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が出力する位置が観測されているときの前記車体の位置を求め、該ディファレンシャルＧＰＳ受信機が出力する位置が観測されているときの前記車体の位置を、前記内界計測によって、前記ジャイロからのデータ、前記傾斜センサからのデータ、および前記車速センサからのデータに基づいて計算した位置を累積することで補正し、現在の前記車体の位置を計測してなることを特徴とする移動機の位置計測装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は移動機の位置計測装置に係り、特に、自律移動機などの制御のため、起伏のある場所でも位置を高精度に計測するのに好適な移動機の位置計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の位置を計測する方法としては、特開平８−６８６５４号公報や特開平７−３０１５４１号公報などが出願されている。これらは自動車のナビゲーション装置の位置センサとして使われることを想定したもので、ＧＰＳ  （Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ；全地球測位システム）、ジャイロ、車速センサなどを用い、カルマンフィルタにより位置を計算するものである。ＧＰＳだけでも、あるいはジャイロと車速センサだけでも位置を計測できるが、これらを組み合わせて使うことにより、位置計測精度の向上を狙ったものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、芝刈り機を自動運転することを考える。グラウンド・ゴルフ場等では、芝を刈った跡の見た目の良さが要求されるため、刈残しは許されない。そこで、隣り合う刈跡をある程度オーバーラップさせることで刈残しを防いでいるが、オーバーラップ幅が大きくなるほど作業効率は下がる。通常許容されるオーバーラップ幅は１０〜３０ｃｍ程度であることを考えると、１０ｃｍ程度の精度を目標に制御することが望ましい。また、田や畑で農耕機械を自動運転することを考えると、農耕機械の作業部分の幅は、多くの場合１．５〜３ｍ程度であるので、効率よく作業するには、この１割程度の精度、すなわち１５〜３０ｃｍ程度の精度で走行する必要がある。高速道路での自動車の自動運転を考えても、車線からはみ出さずに走行するには１０ｃｍの精度が要求される。
【０００４】
しかし、上記従来例においては、ＧＰＳの精度が１００ｍ程度であまりよくなく、ジャイロと車速センサからのデータを用いてカルマンフィルタ等の方法で補正しても、せいぜい十数ｍ程度の精度しか実現できず、とうてい１０ｃｍの精度には達しない。１０ｃｍ程度の精度で位置を計測するには、このような精度が１００ｍ程度のＧＰＳを用いてもあまり意味がなく、もっと精度のいい計測手段を用いる必要がある。
【０００５】
また、平坦地をまっすぐに進むときには、ジャイロによって車体の垂直軸周りの回転角速度を計測して、この角速度が“０”を保つように走行すればよいが、起伏地で走行する場合には、車体垂直軸周りの回転角速度を“０”に保って走行しても、走行軌跡を真上から見おろしたらまっすぐにはなっていない。これは、起伏によるロール・ピッチが影響するためである。起伏地において位置を計測するには、上記従来例のような構成では不十分で、ロール・ピッチを検出して補正することが必要である。上記従来例ではロール・ピッチの影響は考慮されていなかった。
【０００６】
また、ＧＰＳを用いるのなら、ＧＰＳのアンテナが車体のどこに取り付けられているのかということも問題になる。これは精度が１００ｍ程度のＧＰＳを使うのであれば、車体のどこに取り付けようが、それほど問題にはならないが、もっと精度のいい計測手段を用いて、１０ｃｍの精度を目標に計測するとなると、アンテナの位置が問題となる。アンテナの位置の影響は、車体の傾斜・進行方向によって変わってくる。例えば、ゴルフ場の中には傾斜が１０度程度のところもあるが、この場合、２ｍの高さにアンテナがあると仮定すると、水平位置のずれは３４ｃｍになる。この数値だけで許容される誤差の範囲を超えてしまっている。上記従来例ではこのことは考慮されていない。
【０００７】
また、移動体の位置を計測するには、計測のリアルタイム性が要求されるが、ＧＰＳにおいては、アンテナが衛星からの電波を受信してから、位置を出力するのに遅れ時間が発生する。さらに、すべての計測周期にＧＰＳデータが得られるわけではない。つまり、５０ｍｓ毎に位置を計測したいとしても、ＧＰＳは１秒に１回しか位置を出力しないという機種もある。このようなＧＰＳデータの不連続性も考慮する必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、自律移動機の制御において、従来よりもさらに高精度な位置の計算が、例えば起伏地でも可能となり、しかも、比較的安価なセンサ類の組み合わせで実現できる移動機の位置計測装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の移動機の位置計測装置は、車体の垂直軸周りの角速度を計測するジャイロと、前記車体の地面の起伏による傾斜を計測する傾斜センサと、前記車体の速度を計測する車速センサと、前記車体の位置を、ＧＰＳアンテナによって得た衛星からの信号および補正データに基づいて計算するディファレンシャルＧＰＳ受信機と、前記ＧＰＳに補正データを提供する通信機と、前記角速度および傾斜に基づいて車体の進行角を計算する進行角計算機と、前記車速、前記進行角、前記傾斜、および前記ディファレンシャルＧＰＳによる位置に基づいて、前記車体の位置を計算する位置計算機であり、前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が位置を出力しないときは、前記ジャイロからのデータ、前記傾斜センサからのデータ、および前記車速センサからのデータに基づいて計算した位置を累積する内界計測により前記車体の位置を計算し、前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が位置を出力するときは、前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が出力する位置が観測されているときに前記内界計測により計算した位置と、前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が出力する位置を前記ＧＰＳアンテナの位置で補正した位置とをそれぞれの信用度に応じて重み付けすることで、前記ディファレンシャルＧＰＳ受信機が出力する位置が観測されているときの前記車体の位置を求め、該ディファレンシャルＧＰＳ受信機が出力する位置が観測されているときの前記車体の位置を、前記内界計測によって、前記ジャイロからのデータ、前記傾斜センサからのデータ、および前記車速センサからのデータに基づいて計算した位置を累積することで補正し、現在の前記車体の位置を計測する構成とすることにより上記課題を解決する。ジャイロや各センサによる計測は、経時的な誤差があるが精密である。ＧＰＳによる測定は、精度はラフであるが経時的な影響がない。これらの特性を合わせ、さらにＧＰＳの遅延時間などを補正することにより、例えば起伏地でも、より正確な位置計算が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
「実施形態１：位置計測装置の実施形態」
本実施形態の構成と動作の一例を、まず各センサデータの取り込み方の観点から、〈車速の計測〉〈車体垂直軸回りの回転速度の計測〉〈車体の傾斜の計測〉〈ディファレンシャルＧＰＳによる位置の計測〉の順で説明し、次にこれらのセンサデータを処理する方法を、〈進行角の計算〉〈冗長性を利用した位置の計算〉の順で説明する。
【００１１】
〈車速の計測〉
車速の計測の仕方としては、車輪にエンコーダを取り付けて車輪の回転量に比例したパルスを計測して、このパルスの数をカウンタで数えるという方法がある。このような速度の計測方法をとる場合、本実施形態における車速センサ１０、１１は、エンコーダに相当し、コンバータｃ８、９は、パルス数を数えてディジタル信号として出力するカウンタに相当する。
【００１２】
また、車速を計測する別の方法としては、ドップラー速度計を車体前方に取り付けて、地面から反射する波のドップラー効果により速度を計測する方法がある。この方法では、ドップラー速度計が出力するアナログ信号をＡ／Ｄ変換して速度を取り込む。このような方法をとる場合は、本実施形態における車速センサ１０、１１はドップラー速度計に相当し、コンバータｃ８、９はＡ／Ｄ変換器に相当する。
【００１３】
〈車体垂直軸周りの回転角速度の計測〉
車体垂直軸周りの回転角速度は、光ファイバジャイロ１によって計測する。光ファイバジャイロ１は、中心軸が車体の垂直軸に一致するように取り付けられなくてはならない。これによって、車体の垂直軸周りの回転が検出できるようになる。光ファイバジャイロ１は、回転角速度に比例した電圧を出力することもあるし、回転角速度をシリアル通信データとして出力することもある。この電圧またはシリアル通信データは、Ａ／Ｄ変換器またはシリアル通信データデコーダによってディジタルデータに変換される。本実施形態におけるコンバータａ２は、このＡ／Ｄ変換器またはシリアル通信デコーダに相当する。
【００１４】
〈車体の傾斜の計測〉
平坦地を走行するのであれば、車速と車体垂直軸周りの回転角速度を計測すれば車体の位置は計測できるが、起伏地を走行する場合は、車体垂直軸周りの回転角速度を、地球の鉛直軸周りの回転角速度に投影した成分を求めなくてはならない。そこで、車体の傾斜を求める必要がある。車体の傾斜は傾斜センサ４を用いて求める。車両の加速度が十分小さいのなら、重力を検知することで車体の傾斜は求まり、車両の加速度が無視できない場合は、３軸の加速度センサと３軸のジャイロを組み合わせることで車体の傾斜は求まる。この重力センサあるいは３軸加速度センサと、３軸ジャイロの複合センサが、本実施形態における傾斜センサ４に相当する。この傾斜センサの出力としては、ロール・ピッチ姿勢をそれぞれアナログ出力するか、あるいはシリアル通信データとして出力する場合が考えられる。このときコンバータｂ５は、Ａ／Ｄ変換器あるいはシリアルデコーダに相当する。
【００１５】
〈ディファレンシャルＧＰＳによる位置の計測〉
ＧＰＳは人工衛星からの電波の伝搬時間を用いて位置を計測するセンサである。カーナビゲーションに使われるようなものは、人為的に加えられたノイズや、伝達するまでの電離層などの影響により精度が１００ｍ程度であるが、ディファレンシャルＧＰＳといって、位置が既知の固定された場所に、ＧＰＳアンテナ２０とＧＰＳ受信機１９をおいて位置計測誤差を計算し、この誤差を移動するシステムのＧＰＳ受信機１３に送信し、移動システム側のＧＰＳ受信機１３は、この誤差を補正して位置を計算することにより、高精度の位置を計測できるシステムもある。この精度は最近では１ｍ程度とも言われている。移動体の制御には１０ｃｍ程度の精度で位置が計測できることが望ましいので、本システムではこのディファレンシャルＧＰＳを用いる。多くの場合このディファレンシャルＧＰＳはシリアル通信の形で出力する。
【００１６】
コンバータｄ１２は、このシリアル通信の形の位置データをディジタルに変換する。また、１０ｃｍ程度の精度の計測が要求される際には、ＧＰＳアンテナ１４の傾きによる影響も考慮されなくてはいけない。ここでは傾斜センサ４で車体の傾斜をはかり、光ファイバジャイロ１と傾斜センサ４のデータを基に進行角計算機３で進行角を計算することにより、ＧＰＳアンテナ１４の位置を位置計算機１６にて補正する。詳しい補正の計算方法は後ほど説明される。
以上、各センサデータの取り込み方について説明した。次にこれらのセンサデータを処理する方法を、〈進行角の計算〉〈冗長性を利用した位置の計算〉の順で説明する。
【００１７】
〈進行角の計算〉
起伏地における進行方向を計算するには、車体垂直軸周りの回転角速度ωを、地球の鉛直軸周りの回転角速度に投影した成分を積分することで、進行方向αを求めなくてはならない。そのためには、車体垂直軸周りの回転角速度と、車体の傾斜（ピッチβ、ロールγ）を計測して、下記の数式１によって車体の進行角を求めなくてはならない。なお、この計算は、光ファイバジャイロ１と傾斜センサ４からのデータをもとに進行角計算機３で行われ、その結果は位置計算機１６に送られる。
【００１８】
【数１】
0003555003.tif 000002
【００１９】
〈冗長性を利用した位置の計算〉
移動体の位置（ｘ、ｙ、ｚ）は、光ファイバジャイロ１、傾斜センサ４から求める進行角α、車体傾き角β、γと、車速センサ１０、１１により計測される車速ｒから以下の数式２に基づき計算できる。
【００２０】
【数２】
0003555003.tif 000003
【００２１】
この位置計算の仕方を内界計測という。また、ＧＰＳ１３によっても位置（ξ、η、ζ）は計測できる。したがって、この計測系は冗長であるといえる。内界計測は、短時間であれば高精度であるが、時間が経つにつれて誤差が累積する。一方、ＧＰＳ１３による位置計測の精度は時間には依存しないが、移動機を制御するには不十分である。そこで、計測の冗長性を活かして、時間に関係なく移動体の制御に十分な精度で位置を計測したい。そのためには、各センサの誤差特性に応じて、内界計測データとＧＰＳデータに、各々の信用度に応じて最適な重み付けをして位置を計算する必要がある。ここでは信用度に応じた最適な重み付けの方法を説明する。なお、以下の説明では信用度のかわりに分散という統計学用語を用いるが、分散が大きいほど信用度が低いということである。
【００２２】
車速の誤差をρ、進行角、ピッチ、ロールの誤差をθ、φ、ψ、ＧＰＳの誤差を（δ、ε、κ）とおき、内界計測の中心点から見たＧＰＳのアンテナの位置を（−Ｓ、０、Ｈ）とし、ＧＰＳがｉ番目のデータを出力する時間をｃ（ｉ）、このデータが出力されるまでに要する時間をＤとおくと、観測のモデルは、数式３となる。
【００２３】
【数３】
0003555003.tif 000004
【００２４】
ここで、数式４とおくと、数式３は数式５となる。
【００２５】
【数４】
0003555003.tif 000005
【００２６】
【数５】
0003555003.tif 000006
【００２７】
この数式５において、下記の数式６は内界計測による位置の変化を表している。また、数式７はＧＰＳアンテナ１４の傾きによる影響を表す項である。
【００２８】
【数６】
0003555003.tif 000007
【００２９】
【数７】
0003555003.tif 000008
【００３０】
ところで、ｉ番目までのＧＰＳデータが観測されているときの、下記数式８の分散行列と推定量を下記数式９とすると、
【００３１】
【数８】
0003555003.tif 000009
【００３２】
【数９】
0003555003.tif 000010
【００３３】
ｉ番目までのＧＰＳデータが観測されているときの、下記数式１０の分散行列と推定量は、数式１１、１２となる。
【００３４】
【数１０】
0003555003.tif 000011
【００３５】
【数１１】
0003555003.tif 000012
【００３６】
【数１２】
0003555003.tif 000013
【００３７】
ここで、さらにｉ＋１番目のＧＰＳデータが観測されると、数式８の分散は、下記数式１３となる。
【００３８】
【数１３】
0003555003.tif 000014
【００３９】
ただし、下記数式１４は、ｉ＋１番目のＧＰＳデータの分散行列である。
【００４０】
【数１４】
0003555003.tif 000015
【００４１】
このとき、前記数式１２に示される、ｉ番目のＧＰＳデータを観測してからは、内界計測のみで計算してきた位置と、ｉ＋１番目のＧＰＳによる位置（数式１５）の最適な重みづけをした位置の推定量は、下記数式１６で与えられる。
【００４２】
【数１５】
0003555003.tif 000016
【００４３】
【数１６】
0003555003.tif 000017
【００４４】
ここで求められた推定量（上記数式１６）は過去のものなので、内界計測のデータによって現在の位置を求めるために、下記数式１７を計算する。
【００４５】
【数１７】
0003555003.tif 000018
【００４６】
以上より、位置の計算の仕方は、ＧＰＳデータが出力されたときは、数式１１、１２、１３、１６、１７に基づいて位置を計算し、ＧＰＳデータが出力されていないときは、数式１７に基づいて計算すればよい。この計算は位置計算機１６にて行われる。
【００４７】
これは、内界計測とディファレンシャルＧＰＳのそれぞれの誤差の分散を計算して、この分散によって内界計測とディファレンシャルＧＰＳへのウェイトを最適化することで、計算によって求められた位置の誤差の分散を最小にしようというものである。
【００４８】
図１１に、この計算過程のブロック図を示す。ＧＰＳデータが観測されないときは、図１１で示されるように、内界データをもとに、進行角を計算して、計算された進行角と計測された速度をもとに位置を更新していく。ＧＰＳが観測されると、内界計測の分散と、内界計測とＧＰＳを両方用いたときの分散を計算し、この２つの分散をもとにして、ＧＰＳデータにアンテナ位置補正を行ったものと内界計測から計算した位置の加重平均をとる。ここで求められる位置はＧＰＳの遅延時間の分だけ遅れたデータなので、この遅れをこの間の進行方向と速度を用いて補正する。
【００４９】
〈本実施形態における動作〉
以下、本実施形態における位置計測装置の動作を、図２に示すフローチャートと図１１に示す計算プロセスのブロック図を用いて説明する。
コンバータａ２は光ファイバジャイロ１からの角速度信号を、コンバータｂ５は傾斜センサ４からの傾斜角信号を、コンバータｃ８、９は車速センサ１０、１１からの車速信号を、それぞれディジタル信号に変換する（ステップ１、２、３、図１１の「内界データの収得」）。
【００５０】
このディジタル化された角速度信号と傾斜角信号とを用いて、進行角計算機３は進行角を計算する（ステップ４、図１１の「進行角計算」）。
ここで、ＧＰＳ受信機１３がＧＰＳアンテナ１４で捕らえた衛星信号と、通信機１７で受信した位置補正信号とに基づき、位置を計算し出力したならば（ステップ５、図１１の「ＧＰＳデータの収得」）、コンバータｄ１２はＧＰＳ受信機１３からの位置信号をｄｉｇｉｔａｌ信号に変換し（ステップ９、図１１の「ＧＰＳデータの収得」）、位置計算機１６は数式１１（図１１の「内界計測の分散計算」）、数式１２（図１１の「内界計測による位置計算」）、数式１３（図１１の「ＧＰＳ補正分散計算」）、数式１６（図１１の「内界計測とＧＰＳによる位置計算」）、数式１７（図１１の「遅延補正」）に基づき、進行角と傾斜角と車速とＧＰＳデータから位置を計算する。
【００５１】
ＧＰＳ受信機１３が位置を出力しないなら（ステップ５）、位置計算機１６は数式１７に基づき進行角と傾斜角と車速から位置を計算する（ステップ６、図１１の「遅延補正」に相当）。
この計算された位置はコンバータｅ７により変換されて、アプリケーションシステム６（例えば自律移動機のコントローラ）に出力される（ステップ７）。
計測の周期を一定にするために、タイマ２２から割り込みが入るのをまち（ステップ８）、ステップ１に戻る。
【００５２】
〈本実施形態の効果〉
本実施形態においては、傾斜によるアンテナの位置も考慮した上で、冗長なセンサを用いて、それぞれのセンサの誤差特性に応じて最適な重み付けをして位置を計算するので、各センサ情報の長所が生かされ、ＧＰＳ単独あるいは内界計測単独で計測したときよりも精度の良い位置が得られる。
【００５３】
「実施形態２：本発明の自律移動機への適用」
位置計測装置を起伏地を対象とした自律移動機に搭載した場合の実施形態を、図３に示すブロック図を用いて説明する。
〈目標軌道の与え方〉
自律移動機が通るべき経路は予め入力しておく。地上を移動する場合は、水平座標を与えておけば垂直座標は一意に決定できるので、目標軌道は水平座標で記述する。すなわち、真上から見おろしたときに見える経路を与えるのである。目標軌道は、図５に示すように、直線（ＬＩＮＥ）か曲線（ＡＲＣ）かの種類と、始点座標、終点座標、回転中心座標、最低速度、最高速度、加減速距離からなる。制御用コントローラ５１はこれを順番に実行していく。
【００５４】
〈目標方向の決め方〉
この自律移動機は、位置計測装置５０で計測された位置と目標軌道の位置関係から目標方向を決め、目標方向に車体の進行方向が一致するようにステアリング制御機構５３を制御する。
目標方向は、図６に示すように、車体の位置から目標軌道へおろした垂線ベクトルに、ある係数をかけたものと、目標軌道の接線ベクトルの和で決められる。このように目標方向を決めると、車体の位置が目標軌道の上であれば目標方向は目標軌道上をなぞるように決まり、車体の位置が目標軌道からずれると目標方向は目標軌道に戻るように決まる。
【００５５】
〈ステアリングとアクセルの制御〉
車体方向が目標方向に追従するようにステアリング制御機構５３への指令量を制御コントローラ５１はＰＩＤ制御する。
目標速度は、目標軌道で与えられる最低速度、最高速度、加減速距離と観測された位置によって、図７に示すように、制御コントローラ５１にて決められる。車体速度が目標速度に追従するようにアクセル機構５２への指令量を制御コントローラ５１はＰＩＤ制御する。
自律移動機に本位置計測装置５０を搭載した場合の動作の流れを、図４のフローチャートにまとめる。
【００５６】
〈本実施形態の効果〉
従来技術では、起伏地における自律移動は十分な精度が得られなかったが、傾斜センサを用いて起伏に対応できるようにした位置計測装置で位置を計ることにより、起伏でも十分な精度で自律移動できるようになる。
【００５７】
「実施形態３：本発明の自律移動作業機械機への適用」
前述の実施形態２で述べた自律移動機は、作業機構を取り付けて、これを制御するようにすれば自律移動作業機械となる。本実施形態では位置計測装置を自律移動作業機械に搭載した場合を説明する。
【００５８】
図８に、本自律移動作業機械の構成を示す。これは、上記実施形態２の自律移動機に、作業機構５５を取り付けて制御できるようにしたものである。この場合の目標軌道のデータ構造を図１０に示す。これは図５に示した目標軌道に作業情報をつけ加えたものである。作業情報としては、たとえば作業機械が芝刈り機の場合は、刃の上げ下げ、回転停止であるし、耕うん機の場合は耕耘部の高さ、回転速さが相当する。また、農薬散布機の場合は散布する農薬の圧力が作業情報に相当する。作業機構５５はこれらの芝刈り刃駆動装置や、耕耘装置や、農薬散布機構に相当する。
【００５９】
図９に、本自律移動作業機械の動作のフローチャートを示す。これは図５に示す自律移動機のフローチャートに、ステップ８として制御用コントローラ５１が目標軌道で与えられている作業情報を作業機構に送るようにしたものである。
【００６０】
〈本実施形態の効果〉
従来技術では、起伏地における自律移動しながらの作業は十分な精度が得られなかったが、傾斜センサを用いて起伏に対応できるようにした位置計測装置で位置を計ることにより、起伏でも十分な精度で自律移動しながら作業できるようになる。
【００６１】
【発明の効果】
傾斜センサをつけて起伏地での進行角を正しく求められるようにし、さらに２つのＧＰＳを用意して固定側から移動側に補正データを送ることで精度の良くなったＧＰＳを用いて、それぞれの長所を生かすように各誤差の分散に応じて比重を変えて位置を計算することで、自律移動機を制御するのに十分な精度で位置が計算できる。最近では人工衛星からの電波の位相を用いて位置計測するＧＰＳもあり、この精度は数ｃｍに達しているが、非常に高価である。本発明では、このような非常に高価なＧＰＳを使わなくても、比較的安価なセンサを組み合わせることで自律移動に十分な高精度な位置計測ができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の位置推定装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の位置推定装置の一実施形態のフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態である自律移動機の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態である自律移動機のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態である自律移動機で用いられる目標軌道のデータ構造の一例である。
【図６】本発明の一実施形態である自律移動機での目標方向計算方法の一例である。
【図７】本発明の一実施形態である自律移動機での目標速度計算方法の一例である。
【図８】本発明の一実施形態である自律移動作業機械の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態である自律移動作業機械のフローチャートである。
【図１０】本発明の一実施形態である自律移動作業機械で用いられる目標軌道のデータ構造の一例である。
【図１１】本発明の位置推定装置の一実施形態の処理のブロック図である。
【符号の説明】
１  光ファイバジャイロ
２  コンバータａ
３  進行角計算機
４  傾斜センサ
５  コンバータｂ
６  アプリケーションシステム
７  コンバータｅ
８  コンバータｃ
９  コンバータｃ
１０  車速センサ
１１  車速センサ
１２  コンバータｄ
１３  ＧＰＳ受信機
１４  ＧＰＳアンテナ
１５  通信アンテナ
１６  位置計算機
１７  通信機
１８  通信機
１９  ＧＰＳ受信機
２０  ＧＰＳアンテナ
２１  通信アンテナ
２２  タイマ
５０  位置計測装置
５１  制御コントローラ
５２  アクセル制御機構
５３  ステアリング制御機構
５４  車輪
５５  作業機構
【図１】
0003555003.tif 000019
【図２】
0003555003.tif 000020
【図３】
0003555003.tif 000021
【図４】
0003555003.tif 000022
【図５】
0003555003.tif 000023
【図６】
0003555003.tif 000024
【図７】
0003555003.tif 000025
【図８】
0003555003.tif 000026
【図９】
0003555003.tif 000027
【図１０】
0003555003.tif 000028
【図１１】
0003555003.tif 000029